渦卷發條又叫動力發條,由鋼帶卷制而成,依其放松后的形狀分為自然形動力發條和預力型動力發條兩種,自然形動力發條直接由鋼帶卷制,預力型動力發條(亦稱作恒力發條),需要先把鋼帶定型,再反方向卷成渦卷狀,散開后的形狀與字母S很象,故也稱為S形發條。
影響渦卷發條壽命因素:
1、渦卷發條尺寸效應;材料的尺寸愈大,由于各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,產生表面缺陷的可能性也越大,這些原因都會導致疲勞性能下降。
2、渦卷發條材料的表面狀態,渦卷發條的應力大多發生在材料表面,材料在軋制、卷制和拉拔過程中造成的裂紋、疵點、傷痕等缺陷往往是造成發條壽命斷裂的原因。
3、渦卷發條冶金缺陷;材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析等等。存在于表面的夾雜物是應力集中源,會導致夾雜物與基體界面之間過早地產生疲勞裂紋。
4、渦卷發條材料的屈服強度,一般情況下,發條彈簧的壽命與材料的屈服強度有關。材料的屈服強度越高,發條壽命也越高。
改善渦卷發條壽命的方法:
1、計算渦卷發條的壽命時要考慮尺寸效應的影響
2、定制渦卷發條時材料在軋制、拉拔和卷制過程嚴格控制的裂紋、疵點和傷痕等品質缺陷。
3、采用真空冶煉、真空澆注等措施,可以大大提高渦卷發條的質量。
4、為了提高渦卷發條的壽命應設法提高發條材料的屈服強度,或采用屈服強度和抗拉強度比值高的材料。