图20-2 碳素钢丝直径与强度的关系
类别 代号 许用扭应力[τT] 许用弯曲应力[σb]/MPa 切变模量G/GPa 弹性模量E/GPa 推荐硬度范围HRC 推荐使用温度°C 特性及用途
Ⅰ类弹簧 Ⅱ类弹簧 Ⅲ类弹簧 Ⅰ类弹簧 Ⅱ类弹簧
钢丝 碳素弹簧钢丝
Ⅰ,Ⅱ,Ⅱa,Ⅲ 0.3σb 0.4σb 0.5σb 0.5σb 0.625σb 81.5~78.5 204~202 - -40~120 强度高,性能好,适于做小弹簧
60Si2Mn
60Si2MnA 471 627 785 785 981 78.5 197 45~50 -40~200 弹性好,回火稳定,易脱碳,适于做受大载荷的弹簧
65Si2MnWA
60Si2CrVA 560 745 931 931 1167 47~52 -40~250 强度好,耐高温,弹性好
30W4Cr2VA 442 588 735 735 920 43~47 -40~350 高温强度好,淬透性好。
50CrVA 45~50 -40~210 高疲劳强度,淬透性和回火稳定性好
不锈钢 1Cr18Ni9Ti 324 432 540 540 677 71.5 193 - -250~300 耐腐蚀,耐高温,适于做小弹簧
4Cr13 442 588 735 735 920 75.5 215 48~53 -40~300 耐腐蚀,耐高温,适于做大弹簧
Co40CrNiTiMo 500 666 834 834 1000 76.5 197 = -40~500 耐腐蚀,高强度,无磁,高弹性
青铜丝 Qsi-3 265 353 442 442 550 40.2 93 HB90~120 -40~120 耐腐蚀,防磁好
QSn4-3 39.2
Qbe2 353 442 550 550 735 42.2 129.5 37~40 耐腐蚀,防磁,导电性及弹性好
表20-2 主要弹簧材料及其许用应力
注:
1.按受力循环次数N不同,弹簧分为三类:Ⅰ类N>106;Ⅱ类N=103~105以及受冲击载荷的场合;Ⅲ类N<103。
2.碳素弹簧钢丝按机械性能不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ四组,Ⅰ组强度最高,依次为Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ组。
3.弹簧的工作极限应力τlim:Ⅰ类≤1.67[τ];Ⅱ类≤1.25[τ];Ⅲ类≤1.12[τ]。
4.轧制钢材的机械性能与钢丝相同。
5.碳素钢丝的切变模量和弹性模量对0.5~4mm直径有效,>4mm取下限。 |