兩端并圈多股彈簧的沖擊響應(yīng)研究

根據(jù)多股螺旋彈簧鋼絲中心曲線和彈簧中心曲線的纏繞關(guān)系,建立了基于微分幾何學(xué)的單股鋼絲中心曲線的幾何方程,并推導(dǎo)了曲線方程曲率和撓率等參數(shù)的表達(dá)式。采用matlab軟件,以壓縮彈簧和拉伸彈簧為例,對(duì)鋼索擰角參數(shù)取值相同和取值不同的兩種情況下曲率和撓率的變化過(guò)程和規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,曲率的差異影響多股螺旋彈簧的應(yīng)力應(yīng)變,鋼索擰角取值影響多股螺旋彈簧的剛度。

多股簧是由鋼索(通常由3～14股、1～3層、0.4～3mm的碳素彈簧鋼絲纏繞而成)卷制而成的圓柱螺旋彈簧。與單股彈簧相比,多股簧具有更好的強(qiáng)度及獨(dú)特的吸振、減振效果,因而可廣泛應(yīng)用于振動(dòng)設(shè)備、高精度臺(tái)面和要求很平穩(wěn)的運(yùn)輸車輛等,以取代傳統(tǒng)的單股彈簧和橡膠彈簧。本文綜述了多股簧特性、用途及研究現(xiàn)狀,介紹了本課題組開(kāi)發(fā)的多股簧數(shù)控加工機(jī)床,解決了多股簧加工過(guò)程中的張力精確控制、回彈等難題,為將多股簧應(yīng)用在汽車及摩托車減振器上提供了性價(jià)比高的解決方案。

------------- ------------- 使用彈簧墊圈探討 時(shí)間:2010-04-2914:29作者:東光前李彈簧廠點(diǎn)擊:379次 在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（化學(xué)工業(yè)出版社）對(duì)彈簧墊圈工作原 理及使用是這樣介紹的：依靠彈簧墊圈在壓平后產(chǎn)生的彈力及其切口尖角嵌入被 聯(lián)接件及緊固件支承面起防松作用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用簡(jiǎn)便。gb/t93、 gb/t859和gb/t7244等傳統(tǒng)使用的彈簧墊圈，由于彈力不均，也不十分可靠， 多用于不甚重要的聯(lián)接，廣泛用于經(jīng)常拆開(kāi)的聯(lián)接處。（而《機(jī)械工程師電子手 冊(cè)》對(duì)彈簧墊圈介紹是：由于彈力不均，也不十分可靠，多用于不甚重要的聯(lián)接。 對(duì)聯(lián)接表面不允許劃傷和經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合不宜選用。） 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》是這樣介紹平墊圈（g8/t97.1—1985） 的：一般用于金屬零件，以增加支承面，遮蓋較大的孔眼，以及防止損傷零件

根據(jù)多股螺旋彈簧單股鋼絲的幾何成形原理,提出了兩種多股螺旋彈簧建模新方法,以彌補(bǔ)現(xiàn)有建模方法的不足。方法一推導(dǎo)了鋼絲中心曲線的微分幾何方程,可以實(shí)現(xiàn)多種建模軟件下各種結(jié)構(gòu)的多股螺旋彈簧快速建模;方法二通過(guò)改變多股螺旋彈簧中心線的兩端節(jié)距,建立兩端并圈的多股螺旋彈簧模型。最后給出基于上述方法的建模實(shí)例,結(jié)果表明了方法的有效性和正確性,滿足多股螺旋彈簧模擬仿真和有限元分析不同的模型需要。

基于多股螺旋彈簧工作過(guò)程中鋼絲表面發(fā)生的扭動(dòng)微動(dòng)磨損,建立了多股簧受沖擊載荷時(shí),各股鋼絲間法向接觸力及角位移值的數(shù)學(xué)模型;通過(guò)數(shù)學(xué)模型所得到的試驗(yàn)參數(shù),在新型試驗(yàn)裝置上真實(shí)模擬了多股簧工作過(guò)程中鋼絲間發(fā)生的柱-柱接觸扭動(dòng)微動(dòng);研究了多股簧鋼絲在扭動(dòng)微動(dòng)條件下的運(yùn)行行為和損傷機(jī)理.結(jié)果表明:鋼絲間法向接觸力大小、角位移幅值及循環(huán)次數(shù)對(duì)扭動(dòng)微動(dòng)行為影響很大;扭動(dòng)微動(dòng)t-θ曲線在平行四邊形狀、橢圓狀和直線狀3種基本類型之間轉(zhuǎn)變;損傷在部分滑移區(qū)較輕微,其磨損主要表現(xiàn)為磨粒磨損和輕微氧化磨損;對(duì)于混合區(qū)和滑移區(qū),損傷加劇,磨痕表面有明顯的塑性變形,損傷機(jī)制主要為磨粒磨損、氧化磨損和剝層.

彈簧墊圈的硬度檢驗(yàn)

在質(zhì)點(diǎn)—彈簧體系數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合有限元分析,提出了沉管隧道土體地震反應(yīng)的離散化分析方法,并結(jié)合廣州洲頭咀隧道工程實(shí)例,采用人工合成基巖加速度時(shí)程,運(yùn)用時(shí)程動(dòng)力法分析了隧道底部土體表面的地震響應(yīng)時(shí)程,并與剪切波速傳播理論的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.結(jié)果表明,采用質(zhì)點(diǎn)彈簧體系計(jì)算得出的土表峰值位移較大,分析認(rèn)為是由于彈簧質(zhì)點(diǎn)體系計(jì)算中阻尼比取值小于剪切波速傳播理論中阻尼比取值所致,建議在實(shí)際使用中采用質(zhì)點(diǎn)彈簧體系的計(jì)算結(jié)果,按照剪切波速傳播理論的計(jì)算結(jié)果可作為參考.

將線彈簧模型與有限元軟件ansys相結(jié)合,求解了沖擊載荷作用下的含內(nèi)埋裂紋的板條問(wèn)題,所得的結(jié)果與已有的有限元解吻合良好,此方法可推廣用于其它三維裂紋動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析。并對(duì)內(nèi)埋裂紋板條瞬態(tài)響應(yīng)的影響因素做了分析。

根據(jù)彈簧的需求如何選擇彈簧的材料 彈簧材料的選擇，應(yīng)根據(jù)彈簧承受載荷的性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力大小、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、 使用壽命、對(duì)導(dǎo)電導(dǎo)磁的要求、工藝性能、材料來(lái)源和價(jià)格等因素確定。在確定材料截面形 狀和尺寸時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部 彈簧材料的選擇，應(yīng)根據(jù)彈簧承受載荷的性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力大小、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、 使用壽命、對(duì)導(dǎo)電導(dǎo)磁的要求、工藝性能、材料來(lái)源和價(jià)格等因素確定。 在高溫下工作的彈簧材料，要求強(qiáng)度有較好的熱穩(wěn)定性、抗松弛或蠕變能力、抗氧化能力、 耐一定介質(zhì)腐蝕能力。 彈簧的工作溫度升高，彈簧材料的彈性模量下降，導(dǎo)致剛度下降，承載能力變小。因此，在 高溫下工作的彈簧必須了解彈性模量的變化率（值），計(jì)算彈簧承載能力下降對(duì)使用性能的 影響。按照gb1239規(guī)定，普通螺旋彈簧工作溫度超過(guò)60℃時(shí)，應(yīng)對(duì)切變模量進(jìn)行修正， 其公式為：gt=kt

發(fā)動(dòng)機(jī)活門裝配過(guò)程中發(fā)現(xiàn)選用的不銹鋼彈簧墊圈出現(xiàn)開(kāi)口值(m)的增大超差,也就是“漲圈”現(xiàn)象,不能滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。經(jīng)分析,分別對(duì)倒角螺母、不倒角的平面螺母、自帶平墊螺母三種結(jié)構(gòu)形式的螺母和不銹鋼彈簧墊圈、65mn機(jī)械鍍彈簧墊圈做壓荷試驗(yàn)。最后選用自帶平墊螺母和65mn機(jī)械鍍彈簧墊圈裝配。沒(méi)有再出現(xiàn)“漲圈”現(xiàn)象,彈簧墊圈起到鎖緊作用,完全滿足技術(shù)要求。

簡(jiǎn)單分析多股螺旋彈簧的基本特性。以三股鋼絲的多股螺旋彈簧為例,通過(guò)有限單元與接觸單元的選取和網(wǎng)格的劃分,建立多股螺旋彈簧有限元模型。然后對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)受力分析和動(dòng)態(tài)分析計(jì)算,分析沖擊載荷質(zhì)量和速度對(duì)多股螺旋彈簧性能的影響。結(jié)果表明多股螺旋彈簧在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中具有內(nèi)部振動(dòng)波,并可能在中間產(chǎn)生并圈現(xiàn)象,為多股螺旋彈簧設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案 文檔 彈性墊圈技術(shù)條件彈簧墊圈specificationsforspringwasherssinglecoilspringlock washers gb94.1-87 主要內(nèi)容 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了彈簧墊圈的技術(shù)條件 引用標(biāo)準(zhǔn) gb1222彈簧鋼 gb5222彈簧墊圈用梯形鋼絲 gb1220不銹鋼棒 gb4431硅青銅棒 gb230金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法 gb231金屬布氏硬度試驗(yàn)方法 gb90緊固件驗(yàn)收檢查，標(biāo)志與包裝 技術(shù)要求 材料，熱處理和表面處理按表一規(guī)定 材料 熱處理表面處理 種類牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 彈簧鋼 65mn 70 60si2mn gb1222 gb5222 淬火并回火 hrc42~50 氧化 磷化 鍍鋅鈍化 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案 文檔 不銹鋼 3cr13 gb1220---- 1cr18ni9ti

. '. 彈性墊圈技術(shù)條件彈簧墊圈specificationsforspringwasherssinglecoilspringlockwashers gb94.1-87 主要內(nèi)容 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了彈簧墊圈的技術(shù)條件 引用標(biāo)準(zhǔn) gb1222彈簧鋼 gb5222彈簧墊圈用梯形鋼絲 gb1220不銹鋼棒 gb4431硅青銅棒 gb230金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法 gb231金屬布氏硬度試驗(yàn)方法 gb90緊固件驗(yàn)收檢查，標(biāo)志與包裝 技術(shù)要求 材料，熱處理和表面處理按表一規(guī)定 材料 熱處理表面處理 種類牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 彈簧鋼 65mn 70 60si2mn gb1222 gb5222 淬火并回火 hrc42~50 氧化 磷化 鍍鋅鈍化 不銹鋼 3cr13 gb1220---- 1cr18ni9ti 銅及合金qsi3-1gb

本文研究了"磁性彈簧"(兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)磁鐵相向放置)在氣墊導(dǎo)軌上的振動(dòng)情況,對(duì)"磁性彈簧"的受力情況和振動(dòng)周期等物理量的研究表明,理論計(jì)算的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量基本一致.本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)磁體及靜磁場(chǎng)間的受力分析計(jì)算以及磁性彈簧的應(yīng)用具有重要意義.

摩托車使用的一般墊圈和檔圈,可不經(jīng)熱處理而直接使用。而彈性墊圈(包括彈簧墊圈、齒形鎖緊墊圈、波形彈性墊圈3種)大多數(shù)用彈簧鋼制造,都必須進(jìn)行熱處理。熱處理工藝和彈簧的熱處理相似,但由于力學(xué)性能要求的特殊性,也有不同之處,下面

1.工藝分析如圖1所示彈簧墊圈,材料為厚2mm的65、70優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或優(yōu)質(zhì)的合金結(jié)構(gòu)鋼65mn。按傳統(tǒng)的常規(guī)工藝加工的工序,有孔的加工,外形的加工、彎曲,熱處理(淬火+中溫回火),單工序機(jī)加工不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)料,而且效率低,生產(chǎn)質(zhì)量難保證,故從經(jīng)濟(jì)性角度考

用扁鋼絲制作帶缺口的雙層彈簧擋圈很困難,采用鋼板線切割,加工出缺口,再?gòu)澢尚?避開(kāi)缺口部分變形,可使卷繞變得簡(jiǎn)單易行。

在高中研究彈簧振子周期和小球質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,研究發(fā)現(xiàn)小球的振動(dòng)周期與理論周期t=2π√m/k有差異,在排除實(shí)驗(yàn)誤差的情況下,通過(guò)分析應(yīng)該是彈簧質(zhì)量對(duì)于彈簧振子的周期有一定的影響.那么彈簧質(zhì)量對(duì)于彈簧振子的運(yùn)動(dòng)有何影響呢?

我廠在維修專用組合機(jī)床時(shí),經(jīng)常遇到一些緩沖、減振彈簧或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)回程牽引彈簧的端部固定點(diǎn)的位置需要變更的問(wèn)題。而當(dāng)時(shí)又無(wú)彈簧端

通過(guò)對(duì)彈簧墊圈在裝配中的受力分析和國(guó)內(nèi)外彈簧墊圈標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比研究,提出漲圈的根本原因是彈簧墊圈的截面形狀內(nèi)薄外厚。而根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的彈簧墊圈(包括不銹鋼彈簧墊圈)標(biāo)準(zhǔn),難以保證截面形狀內(nèi)厚外薄,據(jù)此建議彈簧墊圈應(yīng)限制在低強(qiáng)度的螺栓連接中使用

美推出EMI/RFI彈簧墊圈

本文介紹了某飛機(jī)制造公司所作彈簧墊圈防松試驗(yàn)中的意外現(xiàn)象,希望引起廣泛討論和重視,使研究繼續(xù)深入。