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汽车钢板弹簧断裂失效的形式
- 2022-04-15-

  汽车钢板弹簧是汽车悬架结构中广泛使用的弹性元件。它由等宽不同长的复合金属弹簧片组成。构件各部分的力度相等,能起到很强的缓解压力的作用。但汽车钢板弹簧由于长期的强压缩,达到一定的承载值后会断裂。

  车辆在正常行驶时,会受到自身振动和一定强度的外界挤压力的影响。此时,汽车钢板弹簧会压缩吸收车辆的动能,并将动能转化为弹簧的弹性势能。这样一来,车辆的动能就会被逐渐转换,从而避免了较大的冲击,起到了很好的缓冲作用,使车辆行驶更加平稳,作业更加顺畅,保障性更好。当钢板弹簧的压力过高时,它会断裂并失效。下面主要分析汽车钢板弹簧断裂的几种形式。

  汽车钢板弹簧断裂失效的形式

  1.中间孔故障

  中间孔是钢板弹簧很脆弱的部分,因为当汽车钢板弹簧受力时,它所承受的力会一起作用在中间孔上,使其断裂失效。当它断裂时,会产生许多裂纹,这些裂纹位于孔板的连接处,并横跨整个板。通过研究发现,此故障是由于螺栓松动,弹簧承受的力汇集到中间孔中。中间孔的表面积小,所以力的强度大。当强度超过一定值时,孔洞就会断裂,导致裂纹,然后弹簧就会失效。

  2.卷耳失效

  车辆在行驶过程中,不可避免地会受到各种摩擦力和外力的冲击。此外,驾驶员在驾驶过程中还会出现档位用力过大等不规范作业。如果耳片离衬套太近,会导致发热硬化,使钢板膨胀变大,导致一定变形,使弹簧圈上部失效。当车辆长时间运行时,耳片上一些已经存在的裂纹会进一步加速断裂和弹簧失效的过程。

  3.腐蚀疲劳

  汽车钢板弹簧不断受力,很多部件在露天打开后会被空气腐蚀生锈变形,使弹簧在裂缝处的承载能力大大下降,裂缝不断加深,达到限制范围时弹簧就会断裂。故障部分看起来像一系列同心的半圆。在腐蚀和摩擦的作用下,裂纹外部变暗。

  4.微振疲劳

  钢板弹簧与压板之间发生微振动疲劳失效。它们之间的接触面振动幅度很小,相互挤压。它们之间的接触面很亮,周围会有很多摩擦留下的粉末。两者都是在恒应力过程中损坏,导致弹簧失效,大大减少了弹簧的理论使用时间。这种故障形式很常见,也是改善这种情况的关键解决方案。

  5.应力腐蚀开裂

  应力断裂是应力和腐蚀力叠加的结果。当两个力共同作用时,弹簧断裂,这个过程瞬间发生或在原有折线的基础上加深断裂程度,进而失效。

  6.过载

  过载是由弹簧承受的力超过钢板组成材料的承载强度范围引起的。一旦发生过载断裂,会在断面上留下较大的断裂痕迹,呈发射状,断裂特征显著,有一定的识别性,便于专门人员维修。

  7.原件过热

  在汽车钢板弹簧处理的过程中,需要进行加热处理,在这个过程中容易出现过热现象。有时候,还会出现包耳现象。当钢板过热时,它的晶粒会变得很粗大。如果持续加热,温度超过1260℃,其晶体界面就会溶解,造成过烧。

汽车钢板弹簧