钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析
钢丝绳载荷标准
钢丝绳载荷标准
一、钢丝绳承受荷载标准
钢丝绳是一种常用的工业产品，用于吊装、牵引、缆索等方面，具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点。
钢丝绳承受荷载是使用钢丝绳时需要关注的一个重要指标，以下是常见的钢丝绳承受荷载标准：
1. 确定钢丝绳承受荷载时需要考虑多种因素，包括绳径、弹性模量、载荷特性等。
2. 按GB/T894.2-2008标准，钢丝绳的承载能力按照其最小破断拉力计算，设计使用载荷应不超过绳串工作拉力的20%。
3. 按GB/T5972-2006标准，常用钢丝绳承载能力的计算公式为：P=（D²/8）×σ×K，其中P为承受荷载，D为钢丝绳直径，σ为钢丝绳抗拉强度，K为系数，不同类型的钢丝绳系数不同。
二、使用钢丝绳时需要注意的事项
除了要遵守钢丝绳承受荷载标准，使用钢丝绳时还需要注意以下事项：1. 进行荷载计算时，必须详细了解工作条件和荷载特性，进行合理的计算和设计，根据实际情况选用合适的钢丝绳。
2. 使用过程中，应定期进行保养维护，检查钢丝绳是否有损伤、断裂、变形等问题，及时更换。
3. 在使用过程中要防止扭转、过载、碰撞、拉伸、磨损等情况，以免对钢丝绳造成损伤，导致工作事故。
4. 在搬运和使用过程中要注意人员安全，使用必要的安全设备，遵守相关安全规定。
5. 在进行起重工作时，要根据荷载情况选择合适的起重机械，避免因起吊不当引发事故。
综上所述，钢丝绳承受荷载是使用钢丝绳时需要高度关注的指标，使用过程中还需要注意保养维护、防止损伤等事项，确保钢丝绳的安全使用。
电梯钢丝绳使用寿命影响因素分析及检验检测方法探讨
电梯钢丝绳使用寿命影响因素分析及检验检测方法探讨摘要：众所周知，曳引轮和曳引钢丝绳组成的曳引传动系统是曳引驱动电梯的机械特征，曳引钢丝绳是电梯的传力部件，其两端分别悬挂着电梯的轿厢和对重装置。
本文着重阐述了影响电梯曳引钢丝绳使用寿命的几个重要因素，旨在引起电梯使用单位和检验检测机构的重视。
在检验检测方面，根据检验检测的实践经验，推荐使用新的检验方法，以确保检验检测的准确率，为电梯安全提供有效的技术支撑。
关键词：电梯；曳引钢丝绳；检验检测1曳引钢丝绳使用寿命的影响因素1.1 弯曲和拉伸交变应力弯曲和拉伸力对曳引钢丝绳寿命的影响不容忽视，即受到力的作用而造成形变；拉伸是物体沿拉力方向的伸长现象。
弯曲和拉伸是曳引钢丝绳承受的两个主要受力。
电梯运行中，曳引钢丝绳经历的弯曲次数较多，由于弯曲应力是交变载荷，将会引起曳引钢丝绳的疲劳，从而影响曳引钢丝绳的寿命。
而弯曲应力与曳引轮的直径成反比，所以规定曳引轮、反绳轮的直径不能小于曳引钢丝绳直径的40倍。
运行中的动态拉力对曳引钢丝绳的寿命影响很大，各曳引钢丝绳的载荷不均匀也是影响寿命的重要方面。
当曳引钢丝绳的拉伸载荷变化为20%时，则钢丝绳的寿命变化可达30%～200%。
1.2 钢丝绳磨损磨损是曳引钢丝绳使用寿命最直接的影响因素。
磨损是零部件失效的一种基本类型。
通常意义上来讲，磨损是指零部件几何尺寸（体积）变小。
零部件失去原有设计所规定的功能称为失效。
失效包括完全丧失原定功能；功能降低和有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性和安全性。
电梯在运行过程中，曳引钢丝绳与绳槽相互作用引起绳槽的磨损是正常的，但是如果磨损过快，尤其是当各绳槽不均匀磨损时，不但影响曳引轮的寿命，也会造成电梯运行的不平稳。
造成磨损的原因很多，在曳引轮方面主要有材质及其物理性能，尤其是轮槽材质的均匀性、槽面硬度的差异以及节圆半径不一和轮槽形状偏差。
在载荷方面，主要是载荷过大造成曳引钢丝绳张力过大，曳引轮两侧曳引钢丝绳的张力差过大和各曳引钢丝绳之间的张力偏差等。
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析张钫张平萍（国家金属制品质量监督检验中心郑州450007）摘要本文通过对钢丝绳弯曲疲劳机的选择，弯曲滑轮，试样弯曲频率、包角，张力等影响钢丝绳弯曲疲劳试验结论的几个重要因素进行了分析，根据质检中心日常试验过程中对钢丝绳弯曲疲劳试验方式的总结，建议用户进行钢丝绳弯曲疲劳试验时应模拟钢丝绳使用现场的情况。
关键词钢丝绳，弯曲疲劳试验机，GB/T12347-1996The application of steel wire rope—Bending flatigue testingZhang Fang Zhang Pinping(China National Steel Wire Products Quality Supervision & Testing Center zhengzhou 450007)Abstract The paper analysis the selection of the bending flatigue machine,be nding pulley, the frequency of sample bending , the angle of steel wire rope r evolving around the bending pulley, the tension of steel wire rope ect. These factors are important for the result of the steel wire rope—bending flatigue test ing. According to the test of steel wire rope—bending flatigue in our ordinary work,we pose the suggestion for user that the steel wire rope—bending flatigu e testing should simulate the scene of the steel wire rope using.Keywords steel wire rope, the machine of steel wire rope –Bending flating te sting, GB/T12347-1996随着社会的发展和科技的进步，钢丝绳的使用场合越来越多。
基于Ansys Workbench的钢丝绳应力和疲劳分析
全绳的卷绕缆绳最为合适。因此 ，研究 钢丝 绳的 相 关 性 能 和 提 高其 可靠 性 对 于整 个 可 伸 缩 太 空 安 全绳 的研 制具 有至 关重 要 的意义 。
１ 有 限元模型设定
使 用 Ｓｉｅｍｅｎｓ ＮＸ 对 钢 丝 绳 进 行 参 数 化 建 模 ．３ Ｊ，获 得钢丝 绳 的三 维 模 型 ，将 模 型 导 入 Ａｎ— ｓｙｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ Ｌ４ 软 件 。利 用 Ａｎｓｙｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ白带 的材料 库 ，设 置 钢 丝绳 的 材 料 为 不 锈 钢 。 由于 钢 丝绳结构复杂 ，为减少计算时 间，在保证计算结 果 较为 精 确 的情 况 下 ，在 对 钢 丝 绳 三 维 模 型 进 行 网格划分 时，应尽 量减少 网格 的数量 ，尤其是对 于结构 较 为复杂 的 ６×１９ＩＷＳ型 钢丝 绳 。设 置 Ｍｅｓ． ｈｉｎｇ为 自动 网格 划 分 ，Ｒｅｌｅｖａｎｃｅ为 ０，Ｒｅｌｅｖａｎｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ为 Ｃｏａｒｓｅ。将 钢丝绳 一 端 （Ａ端 ） 的所 有 钢
基 于 Ａｎｓｙｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ的钢 丝 绳 应 力和 疲 劳 分 析
褚文 敏 郑 刚 刘志 才 魏 书 林 北京 工业 大 学机 械 工程 与应 用 电子技 术 学院 北京 １００１２４
摘 要 ：为了研究钢丝绳直径 、结构 和环境温度对钢丝绳疲劳寿命的影响 ，选 择用于太空安 全绳 的钢丝 绳 ， 通过 Ａｎｓｙｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ分析软件建立钢丝绳 多场耦合有 限元模 型 ，计算不 同因素对钢 丝绳应力 的影 响。根据应力 疲 劳理论 ，导 入不 锈钢 材料的应力 一寿命 曲线 ，对钢 丝绳 的疲 劳寿命 进行仿 真分析 ，通 过钢丝绳 的疲 劳寿命 云 图可以发 现 ，钢丝绳的直径 和结构对钢丝绳的疲 劳寿命影 响较 大 ，环境温度 对钢丝 绳的疲 劳寿命影 响较小 。根 据仿真结果和具体使用条件 ，遴选 出最适合用 于太空安全绳 的钢 丝绳 。
机械设计中的疲劳分析与寿命预测
机械设计中的疲劳分析与寿命预测在机械设计领域，疲劳分析与寿命预测是至关重要的环节。
这不仅关系到机械设备的可靠性和安全性，还直接影响着生产效率和经济效益。
首先，我们来了解一下什么是机械疲劳。
简单来说，机械疲劳就是在循环载荷的作用下，材料或结构逐渐产生裂纹并扩展，最终导致失效的现象。
这种循环载荷可以是周期性的振动、拉伸、压缩等。
想象一下，一根反复弯曲的铁丝，经过多次弯曲后最终会断裂，这就是一个典型的机械疲劳的例子。
疲劳失效与静载荷下的失效有很大的不同。
在静载荷下，材料通常会在达到其强度极限时发生一次性的断裂。
然而，疲劳失效往往是在远低于材料的静态强度极限的应力水平下发生的，而且是经过多次的循环加载才会出现。
这就使得疲劳分析变得更加复杂和具有挑战性。
那么，为什么要进行疲劳分析呢？原因很简单，就是为了提前预测机械部件可能的失效时间，从而采取相应的预防措施。
例如，在航空领域，飞机的机翼和发动机部件在飞行过程中会承受无数次的循环载荷，如果不进行准确的疲劳分析和寿命预测，就可能会导致严重的飞行事故。
在汽车工业中，发动机的零部件、悬挂系统等也都需要进行疲劳分析，以确保车辆的可靠性和耐久性。
在进行疲劳分析时，需要考虑多个因素。
材料的特性是其中的关键之一。
不同的材料具有不同的疲劳性能，比如强度、韧性、硬度等。
此外，材料的表面质量也会对疲劳寿命产生影响。
一个表面粗糙的零件相比于表面光滑的零件，更容易产生疲劳裂纹。
载荷的特征也是重要的考虑因素。
载荷的大小、频率、波形等都会影响疲劳寿命。
比如，高频的载荷往往会导致更短的疲劳寿命。
零件的几何形状和尺寸同样不容忽视。
尖锐的转角、孔、槽等部位容易产生应力集中，从而加速疲劳裂纹的形成。
为了进行准确的疲劳分析和寿命预测，工程师们通常会采用多种方法和技术。
实验方法是其中一种常见的手段。
通过对实际零件进行疲劳试验，可以直接获得其疲劳寿命的数据。
然而，这种方法往往成本高、周期长，而且对于一些大型复杂的结构不太适用。
建筑工地钢丝绳的使用
建筑工地钢丝绳的使用建筑工地是一个复杂的环境，里面有大量的钢筋混凝土和钢结构。
这些结构的安装需要各种工具和材料，其中一个重要的材料就是钢丝绳。
在建筑工地中，钢丝绳通常用于吊装和固定各种结构和设备，是施工过程中不可缺少的工具。
钢丝绳的优点是高强度和耐磨性，使其能够承受重载，并在长时间使用过程中不易损坏。
在建筑工地中，钢丝绳被广泛应用于吊装钢梁、吊装建筑材料、拉伸预应力混凝土等。
此外，钢丝绳还可用于固定各种设备或工具，如钢模板、钢管和支撑杆等，以确保其在施工中保持正确的位置。
使用钢丝绳应注意以下几点：1.保持钢丝绳清洁。
在使用钢丝绳前，应将其清洁并仔细检查是否有破损或变形，以确保其安全可靠。
2.掌握正确的吊装技术。
钢丝绳的吊装一般由经过专业培训的工人操作，而且必须按照施工图纸和操作规程进行。
吊装时应注意平衡和稳定性，以确保安全。
3.选择正确的钢丝绳。
钢丝绳的直径和材质应根据所要承受的拉力和负重量进行选择。
如果选择不当，将会造成安全隐患。
从生产角度来看，钢丝绳是热轧或冷拔硬钢线加工而成的，且钢丝绳的生产应符合国家规定的强度和质量标准，例如GB8918《钢丝绳技术条件》的规定。
对于质量优良的钢丝绳，使用寿命可达10年以上。
因此，在购买钢丝绳时，必须选择质量可靠的厂家，同时在使用过程中，必须进行定期检查和维护，以确保其使用效果。
在钢丝绳的使用过程中，还需要注意以下几个问题：1.钢丝绳应避免过度弯曲或弯曲，因为这会导致钢丝绳的疲劳寿命降低。
2.钢丝绳应避免过度拉伸或拉伸，因为这可能会导致钢丝绳的断裂。
3.在维护和保养期间，应注意检查和更换损坏的钢丝绳，以确保其安全可靠。
综上所述，钢丝绳在建筑工地中扮演着重要的角色。
使用钢丝绳必须遵循一系列的安全操作规程和标准，以确保在施工中保证人员的安全和建筑结构的稳定。
在选择钢丝绳时，必须选择信誉和品质可靠的厂家，以确保所使用的钢丝绳具有良好的质量和使用寿命。
起重钢丝绳使用
1.钢丝绳特性结构及标记
1.钢丝绳特性结构及标记
按绳芯材料分类： 麻芯（或棉芯）、石棉芯和金属绳芯。 用油浸过的麻或棉纱作绳芯的钢丝绳比较柔软 ，易弯曲，同时绳芯中含油量较多，钢丝绳在使用 中受挤压后，绳芯中的油能渗出润滑钢丝绳，但不 能在较高的温度下工作，且不能承受重压；用石棉 做绳芯的钢丝绳可在较高的温度下工作，但也不能 受重压；金属绳芯的钢丝绳可耐重压，并可在较高 温度下工作，但钢丝绳刚度大，不易弯曲。
1.钢丝绳特性结构及标记
钢丝绳芯的特性： 1、 金属绳芯钢丝绳破断力大，抗冲击及抗挤压性能好，耐高温。 2、 天然纤维芯（棉纱、黄麻、剑麻）储油多，钢丝绳在工作时，内 部有足够的润滑，并防止钢丝绳锈蚀。 3、 合成纤维芯（聚乙烯、聚丙烯）具有韧性好、不吸水、耐酸、耐 碱、耐挤压和耐磨损等优点。钢丝绳在动载荷使用中不宜变形，直径稳 定。
2.钢丝绳选用原则
2.钢丝绳选用原则
钢丝绳曲率半径对吊索安全起重量的影响
用作绑扎吊索的安全起重量 不仅与绳索的夹角有关，而且与 绑扎时钢丝绳的曲率半径有关， 如下图，一般曲率半径大于绳径 6倍以上时，起重能力不受影响； 当曲率半径为绳径的5倍时，起 重能力降低到原起重能力的85%， 4倍时降低到80%；3倍时降低到 75%；2倍时降低到65%；1倍时 降低物或穿滑轮使用，应选择比较柔软、易弯曲的6×37 或6×61的钢丝绳。 2）作为缆风绳或拖拉绳可选用6×19钢丝绳。 3）根据钢丝绳受力的大小，按照钢丝绳许用拉力，选择合适的 直径。 选择后的钢丝绳要进行验算。 验算公式：S≦F/n S――钢丝绳最大工作静拉力 F――所选钢丝绳的破断拉力 n――钢丝绳的安全系数（缆风绳n＝3.5、吊挂捆绑和起 升机构n＝5～7）
1.钢丝绳特性结构及标记
钢丝绳疲劳性能影响因素研究
第４６卷 第６期金 属 制 品２０２０年１２月 Ｖｏｌ ４６ Ｎｏ ６ＭｅｔａｌＰｒｏｄｕｃｔｓＤｅｃｅｍｂｅｒ２０２０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０２０．０６．００１钢丝绳疲劳性能影响因素研究刘 祥１，２， 姚利丽１，２， 周 洁１，２， 朱晨露１，２， 陈长新１，２， 石荣珠１，２（１．江苏兴达钢帘线股份有限公司， 江苏 泰州 ２２５７２１；２．江苏省结构与功能金属复合材料重点实验室， 江苏 泰州 ２２５７２１）摘要：研究影响钢丝绳疲劳性能的主要因素，引入钢丝绳弯曲疲劳试验方法，结合钢丝绳生产的实际问题，重点研究了制绳用钢丝的镀层、压缩率及钢丝绳的工艺参数等因素对疲劳性能的影响，并提出改善钢丝绳疲劳性能的技术措施。
研究表明：钢丝电镀纯锌层面质量在１２～６０ｇ／ｍ２，拉拔生产的钢丝亨特疲劳在１２００ＭＰａ下可达到１０万次以上，比未镀锌钢丝明显提高，但锌层过厚也会降低钢丝疲劳性能。
对于７×７－ ２．０ｍｍ结构钢丝绳，用锌层面质量为１２ｇ／ｍ２薄镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数比用１１８ｇ／ｍ２厚镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数提高了近１０％。
关键词：钢丝绳；疲劳性能；压缩率；捻距中图分类号：ＴＧ３５６．４＋５ 文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅＬｉｕＸｉａｎｇ１，２，ＹａｏＬｉｌｉ１，２，ＺｈｏｕＪｉｅ１，２，ＺｈｕＣｈｅｎｌｕ１，２，ＣｈｅｎＣｈａｎｇｘｉｎ１，２，ＳｈｉＲｏｎｇｚｈｕ１，２（１．ＪｉａｎｇｓｕＸｉｎｇｄａＳｔｅｅｌＣｏｒｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｉｎ ｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｗｉｒｅｒｏｐｅｃｏａｔｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｏｎｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｕｒｅｚｉｎｃｐｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒｉｓ１２～６０ｇ／ｍ２，ａｎｄｈｕｎｔｅｒｆａｔｉｇｕｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｄｒａｗｉｎｇｃａｎｒｅａｃｈｍｏｒｅｔｈａｎ１００ｔｈｏｕｓａｎｄｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒ１２００ＭＰａ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｕｎｇａｌｖａｎｉｚｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅ，ｂｕｔｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｃａｎａｌｓｏｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙｅｘｃｅｓｓｉｖｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｚｉｎｃｌａｙｅｒ．Ｆｏｒ７×７－ ２．０ｍｍｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｉｍｅｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１２ｇ／ｍ２ｔｈｉｎｃｏａｔｅｄｗｉｒｅｒｏｐｅｗｉｔｈｚｉｎｃｌａｙｅｒｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｎｅａｒ ｌｙ１０％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１１８ｇ／ｍ２ｔｈｉｃｋｃｏａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅｒｏｐｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｒｏｐｅ；ｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ；ｌａｙｌｅｎｇｔｈ 钢丝绳以其独特的螺旋捻制结构和良好的弹、塑性能被广泛应用于电梯、起重机、航空、重大装备、海洋工程、新能源、现代交通等各领域。
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钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析
发表时间：2018-05-22T13:22:22.573Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第34期作者：张路
[导读] 本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。
国家能源投资集团有限责任公司准格尔能源集团有限责任公司设备维修中心内蒙古自治区鄂尔多斯市 010399
摘要：钢丝绳是起重运输机械中最常用的挠性构件,由于其具有强度高、挠性好、运动平稳、自重轻等优点而被广泛地应用于起升机构、变幅机构和牵引机构, 有时也被用于回转机构。
钢丝绳在使用过程中会发生疲劳、锈蚀、磨损甚至出现骤断现象, 它的实际状态关系到设备和人身安全。
许多国家早就针对钢丝绳的使用制订了相应的行业安全规程和国家检测标准, 但是, 因钢丝绳破断而造成的事故却时有发生, 因而对钢丝绳疲劳寿命的研究很有必要。
本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。
关键词：钢丝绳；受力特性；疲劳寿命
钢丝绳是由一定规格的细钢丝拧成的柔性绳索，可用于牵引、承载、提升和拉紧，具有韧性好、无噪音、强度高、使用方便等优点，广泛应用于机械、采矿、造船、林业和冶金等行业。
钢丝绳使用的安全性是人们长期以来一直关注的问题, 因钢丝绳的损伤或破断而造成的重大事故时有发生。
造成钢丝绳断裂的原因很多, 疲劳是最主要的因素, 因而从受力角度研究钢丝绳疲劳寿命对于钢丝绳的选用有较好的指导作用。
一、钢丝绳的受力状态
钢丝绳的疲劳寿命与其所受的作用力有着密切的关系。
在实际工作中, 钢丝绳受力极其复杂,不是简单的只存在某一种应力状态, 但是在进行疲劳寿命的理论研究时, 却只能以某种应力状态为研究对象。
钢丝绳在使用过程中的主要受力状态一般有以下几种:
1、弯曲应力。
钢丝绳在滑轮或卷筒上卷绕时，会由于弯曲而产生弯曲应力，且钢丝绳横截面上不同位置处钢丝的弯曲应力是不同的。
当钢丝绳结构和滑轮的直径确定时，钢丝绳内钢丝的最大弯曲应力与其所处位置相关。
内外股接触处的钢丝会产生较严重的内部磨损，此类钢丝通过滑轮时产生的弯曲应力是影响钢丝绳寿命的主要因素。
实验证明：增大滑轮直径可减小钢丝绳内危险钢丝的最大弯曲应力。
因此在条件允许的情况下，选择较大直径的滑轮能有效降低钢丝绳通过滑轮时产生的弯曲应力而提高其使用寿命。
但值得注意的是，当增大滑轮的直径时，其转动惯量也会相应增大，较大的转动惯量会对钢丝绳及其系统造成冲击，反过来又会降低钢丝绳的使用寿命。
因此，当钢丝绳经过滑轮筒产生弯曲时，应对钢丝绳和滑轮直径进行合理的配对，配对原则是在钢丝绳的弯曲应力较小的情况下尽量减小滑轮直径。
2、接触挤压应力。
钢丝绳在使用过程中其外部与滑轮槽、卷筒壁等表面接触时，钢丝绳上所受的拉伸载荷会使钢丝绳与滑轮间产生挤压应力，挤压应力会引起钢丝绳的外部磨损，这样会减小钢丝绳的直径从而使其横截面积变小，钢丝绳的破断载荷也会随之降低。
拉伸载荷还会引起钢丝之间的挤压应力而产生内部磨损，内部磨损主要发生在内股和外股的接触钢丝上，钢丝绳通过滑轮时会产生反复拉伸和弯曲，在其磨损深凹处会产生应力集中，导致其内部钢丝易被折断，从而减少钢丝绳的疲劳寿命。
钢丝绳中丝与丝之间的接触状态有：点接触、线接触和面接触。
从受力角度看，面接触钢丝绳是用异型断面钢丝绕成的密封型结构，其接触挤压应力最小，使用寿命最长。
线接触钢丝绳的使用寿命也高于点接触钢丝绳，目前起重机上广泛使用的都是线接触钢丝绳和面接触钢丝绳。
3、扭转剪切应力。
钢丝在钢丝绳中呈螺旋形,位于钢丝绳轴线上的拉伸载荷, 有将钢丝拉直的趋势, 从而使钢丝受扭, 产生扭转剪切应力。
尽管钢丝绳应用的范围十分广泛, 但人们对于钢丝绳临界应力的研究相对较少, 在实际的研究中,更多的是采用试验的方法, 例如拆股试验、整绳破断拉力试验和疲劳试验等。
以往试验的结果表明, 在以上几种受力状态中, 引起钢丝绳外层钢丝的疲劳、磨损直至破断的主要因素是钢丝绳绕过卷筒或滑轮时, 反复出现的弯曲应力和接触挤压应力。
二、钢丝绳弯曲疲劳寿命的计算
钢丝绳的疲劳寿命与滑轮（卷筒）与钢丝绳的直径之比有很大的关系，前人常用尼曼公式计算钢丝绳的弯曲疲劳寿命，其形式如下：
三、提高钢丝绳寿命的措施
钢丝绳失效的主要原因是弯曲疲劳，因此提高钢丝绳的疲劳强度可有效地提高钢丝绳的使用寿命，其具体措施如下：①选择合理的滑轮（卷筒）直径及材料，优化钢丝绳的结构，降低钢丝绳内部丝与丝之间的摩擦力，降低内部磨损；②在对起升机构钢丝绳卷绕方式设计时，应尽量减少钢丝绳的弯折次数，尤其是反向弯折次数，反向弯折所引起的疲劳是同向弯折的两倍；③加强钢丝绳的维护保养，定期润滑保养防止锈蚀。
随着钢丝绳制造企业装备水平和管理水平的提高，钢丝绳的质量也越来越好。
在实际使用过程中, 影响钢丝绳使用寿命的因素很多, 如定期检查钢丝绳和滑轮,经常加油保持良好的润滑等, 这样对提高钢丝绳的寿命也会大有好处。
参考文献：
［1］姜海波，张德坤．接触摩擦因素对钢丝绳有限元结果影响性分析［J］．煤炭科学技术，2013，12．［2］马军，葛世荣，张德坤．钢丝绳股内钢丝应力－应变分布的计算模型及数值模拟［J］．机械工程学报，2012,9．［3］鲁信辉，马平，王志勇．钢丝绳应力场与疲劳寿命研究［J］．机械设计与制造，2014,07．［4］贾小凡，张德坤．承载钢丝绳在不同预张力下的弯曲疲劳损伤研究［J］．机械工程学报，2013．［5］刘利伟，李建朝．矿井提升机钢丝绳在线无损检测系统的设计及应用［J］．工矿自动化，2014.。