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工具 IDB-MEC-016
拉伸彈簧

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拉伸彈簧

計算安裝(預載)與工作伸長量下的作用力與應力,以及兩者間循環的疲勞安全係數。線圈簧體(剪切)與掛鉤(彎曲)皆會檢核——掛鉤幾乎總是主導因素,且無法噴丸,因此會單獨標示。

拉伸彈簧 — 工作行程 k = —
preload F₂ δ
工程筆記

兩個工作點

  • 彈簧率 k = G·d⁴ / (8·D³·na);總作用力 F = Fi + k·δ 於預載(δ₁)與工作(δ₂)狀態。線圈在 F > Fi 之前保持閉合。
  • 簧體剪應力 τ = KW · 8·F·D / (π·d³)。掛鉤彎曲 σ = Kb · 16·F·D / (π·d³) + 4·F/(π·d²)Kb 取自掛鉤彎曲半徑(取為線圈半徑)。
  • Sut = A / dm;靜態剪切降伏 ≈ 0.45·Sut,掛鉤彎曲降伏 ≈ 0.75·Sut

疲勞

  • 簧體:採用 Goodman 與 Zimmerli 剪切耐久限(未噴丸 Ssa=241、Ssm=379 MPa;噴丸 398/534),Ssu=0.67·Sut
  • 掛鉤:以彎曲狀態下的 Goodman 計算,耐久限 ≈ 0.4·Sut。掛鉤通常為主導因素,且內側無法噴丸——須加大其圓角半徑。
  • nf ≥ 1 代表無限壽命(>10⁶ 次循環)。所示 nf 取簧體與掛鉤中較差者。

結果

即時