W przypadku sprężyny obciążonej ruchowo, czyli sprężyny wystawionej na cykliczne zmiany obciążenia, w której trwałość jest większa niż 10 5 skoków roboczych, ogólne sprawdzenie naprężenia spoczynkowego według wzoru τ 8 ≤ u s τ A nie jest wystarczające. Taką sprężynę należy sprawdzać pod kątem obciążenia zmęczeniowego materiału sprężyny.
Jeśli taka sprężyna z oczekiwanym obciążeniem ruchowym ma być odpowiednia, oprócz wcześniej wspomnianego sprawdzenia spoczynkowego musi zostać spełniony warunek we wzorze τ 8 ≤τ e /k f . Wytrzymałość zmęczeniową te można znaleźć w odpowiednim "wykresie zmęczeniowym Smitha" zgodnie z określoną średnicą drutu, materiałem, wymaganiami trwałości i obciążeniem sprężyny.
gdzie:
|
F 1 |
minimalna siła robocza [N, funt] |
|
F 8 |
maksymalna siła robocza [N, funt] |
|
k f |
współczynnik bezpieczeństwa przy wytrzymałości zmęczeniowej [-] |
|
N |
trwałość sprężyny w tysiącach ugięć [-] |
|
σ ult |
wytrzymałość na rozciąganie materiału sprężyny [MPa, psi] |
|
τ 1 |
naprężenie skręcające materiału sprężyny wstępnie obciążonej [MPa, psi] |
|
τ 8 |
naprężenie skręcające materiału sprężyny w pełni obciążonej [MPa, psi] |
|
τ e |
wytrzymałość zmęczeniowa w ścinaniu sprężyny obciążonej zmęczeniowo [MPa, psi] |
|
τ e0 |
podstawowa wytrzymałość zmęczeniowa w ścinaniu dla zerowego naprężenia średniego [MPa, psi] |
|
τ A |
dopuszczalne naprężenie skręcające materiału sprężyny [MPa, psi] |
Dane dotyczące granicznej wytrzymałości zmęczeniowej materiałów o zerowym naprężeniu średnim τ e0 znajdują się na wykresie danych eksperymentalnych (patrz poniższy obrazek). Poprawność tych danych jest podana dla określonego materiału, wykończenia powierzchni i trwałości sprężyny.
gdzie:
|
krzywa 0 |
teoretycznie obliczona krzywa podstawowej wytrzymałości zmęczeniowej te0 dla sprężyn stalowych z uwzględnieniem wymaganej trwałości |
|
|
krzywa 1 |
maksymalne zalecane wartości podstawowej wytrzymałości zmęczeniowej dla sprężyn śrutowanych |
|
|
krzywa 8 |
maksymalne zalecane wartości podstawowej wytrzymałości zmęczeniowej dla sprężyn innych niż śrutowane |