影响空气弹簧刚度的因素有哪些

影响空气弹簧刚度的因素有哪些

1.材料的屈服强度与疲劳极限之间存在一定的关系。一般来说，材料的屈服强度越高影响空气弹簧刚度的因素，疲劳强度就越高。因此，为了提高空气弹簧的疲劳强度，应尽量提高空气弹簧材料的屈服强度。或者使用屈服强度与抗拉强度之比高的材料。对于相同的材料，细晶组织比粗细晶组织具有更高的屈服强度。

2.表面状态 应力主要发生在空气弹簧材料的表面，因此空气弹簧的表面质量对疲劳强度影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔、卷取过程中产生的裂纹、裂纹、伤痕等缺陷，往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。

材料表面粗糙度越小，应力集中越小，疲劳强度越高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加影响空气弹簧刚度的因素，疲劳极限降低。在相同粗糙度的情况下，不同钢种、不同卷取方式，疲劳极限降低程度不同。例如，冷卷弹簧的减少程度小于热卷弹簧的减少程度。由于钢制热卷弹簧及其热处理受热，空气弹簧材料表面因氧化而变得粗糙，发生脱碳，降低了空气弹簧的疲劳强度。

对材料表面进行研磨、压制、抛丸和滚压。两者都可以提高空气弹簧的疲劳强度。

3.尺寸效应 材料尺寸越大，各种冷热加工工艺产生缺陷的可能性越大，表面缺陷的可能性也越大。这些原因都会导致疲劳性能下降。因此，计算弹簧疲劳强度时应考虑尺寸效应的影响。

4.冶金缺陷 冶金缺陷是指材料中非金属夹杂物、气泡、元素等的偏析。表面夹杂物是应力集中的来源，会导致夹杂物与基体界面过早产生疲劳裂纹。采用真空熔炼、真空浇铸等措施可以大大提高钢材质量。

5.腐蚀性介质弹簧在腐蚀性介质中工作时，由于表面出现点蚀或表面晶界腐蚀而成为疲劳源。在变应力的作用下，会逐渐膨胀而引起断裂。例如影响空气弹簧刚度的因素，在淡水中工作的弹簧钢的疲劳极限仅为空气中的 10% 至 25%。腐蚀对空气弹簧疲劳强度的影响不仅与弹簧承受可变载荷的次数有关，还与工作寿命有关。因此，在设计和计算受腐蚀影响的弹簧时应考虑使用寿命。

对于在腐蚀条件下

1.原材料的抗拉强度与疲劳强度中间具有一定的关联。一般来说，原材料的抗拉强度越高危害空气弹簧弯曲刚度的要素，疲劳极限就越高。因而，为了更好地提升空气弹簧的疲劳极限，应尽可能提升空气弹簧原材料的抗拉强度。或是应用抗拉强度与抗压强度之比较高的原材料。针对同样的原材料，细晶机构比大小晶机构具备更多的抗拉强度。

2.表层情况内应力关键出现在空气弹簧原材料的表层，因而空气弹簧的表层质量对疲劳极限危害非常大。弹簧原材料在冷轧、拉拨、放卷全过程中形成的裂痕、裂纹、伤疤等缺点，通常是导致空气弹簧疲惫破裂的缘故。

原材料外表粗糙度越小，应力越小，疲劳极限越高。原材料外表粗糙度对疲劳强度的危害。伴随着外表粗糙度的提高危害空气弹簧弯曲刚度的要素，疲劳强度减少。在同样表面粗糙度的情形下，不一样钢材牌号、不一样放卷方法，疲劳强度减少水平不一样。例如，冷卷弹簧的降低水平低于热轧卷板弹簧的降低水平。因为钢质热轧卷板弹簧以及热处理工艺遇热，弹簧原材料表层因空气氧化而越来越不光滑，产生渗碳，减少了空气弹簧的疲劳极限。