兩端并圈多股彈簧的沖擊響應研究

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系,建立了基于微分幾何學的單股鋼絲中心曲線的幾何方程,并推導了曲線方程曲率和撓率等參數(shù)的表達式。采用matlab軟件,以壓縮彈簧和拉伸彈簧為例,對鋼索擰角參數(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程和規(guī)律進行了分析。結(jié)果表明,曲率的差異影響多股螺旋彈簧的應力應變,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度及獨特的吸振、減振效果,因而可廣泛應用于振動設備、高精度臺面和要求很平穩(wěn)的運輸車輛等,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,介紹了本課題組開發(fā)的多股簧數(shù)控加工機床,解決了多股簧加工過程中的張力精確控制、回彈等難題,為將多股簧應用在汽車及摩托車減振器上提供了性價比高的解決方案。

------------- ------------- 使用彈簧墊圈探討 時間:2010-04-2914:29作者:東光前李彈簧廠點擊:379次 在《機械設計手冊》（化學工業(yè)出版社）對彈簧墊圈工作原 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)構簡單、成本低、使用簡便。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)常拆開的聯(lián)接處。（而《機械工程師電子手 冊》對彈簧墊圈介紹是：由于彈力不均，也不十分可靠，多用于不甚重要的聯(lián)接。 對聯(lián)接表面不允許劃傷和經(jīng)常拆卸的場合不宜選用。） 《機械設計手冊》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,以彌補現(xiàn)有建模方法的不足。方法一推導了鋼絲中心曲線的微分幾何方程,可以實現(xiàn)多種建模軟件下各種結(jié)構的多股螺旋彈簧快速建模;方法二通過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程中鋼絲表面發(fā)生的扭動微動磨損,建立了多股簧受沖擊載荷時,各股鋼絲間法向接觸力及角位移值的數(shù)學模型;通過數(shù)學模型所得到的試驗參數(shù),在新型試驗裝置上真實模擬了多股簧工作過程中鋼絲間發(fā)生的柱-柱接觸扭動微動;研究了多股簧鋼絲在扭動微動條件下的運行行為和損傷機理.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)對扭動微動行為影響很大;扭動微動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,損傷機制主要為磨粒磨損、氧化磨損和剝層.

彈簧墊圈的硬度檢驗

在質(zhì)點—彈簧體系數(shù)學模型的基礎上,結(jié)合有限元分析,提出了沉管隧道土體地震反應的離散化分析方法,并結(jié)合廣州洲頭咀隧道工程實例,采用人工合成基巖加速度時程,運用時程動力法分析了隧道底部土體表面的地震響應時程,并與剪切波速傳播理論的計算結(jié)果進行了對比.結(jié)果表明,采用質(zhì)點彈簧體系計算得出的土表峰值位移較大,分析認為是由于彈簧質(zhì)點體系計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,建議在實際使用中采用質(zhì)點彈簧體系的計算結(jié)果,按照剪切波速傳播理論的計算結(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態(tài)響應分析。并對內(nèi)埋裂紋板條瞬態(tài)響應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，應根據(jù)彈簧承受載荷的性質(zhì)、應力狀態(tài)、應力大小、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、 使用壽命、對導電導磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。在確定材料截面形 狀和尺寸時，應當優(yōu)先選用國家標準和部 彈簧材料的選擇，應根據(jù)彈簧承受載荷的性質(zhì)、應力狀態(tài)、應力大小、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、 使用壽命、對導電導磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。 在高溫下工作的彈簧材料，要求強度有較好的熱穩(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），計算彈簧承載能力下降對使用性能的 影響。按照gb1239規(guī)定，普通螺旋彈簧工作溫度超過60℃時，應對切變模量進行修正， 其公式為：gt=kt

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

簡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。然后對其進行靜態(tài)受力分析和動態(tài)分析計算,分析沖擊載荷質(zhì)量和速度對多股螺旋彈簧性能的影響。結(jié)果表明多股螺旋彈簧在動態(tài)系統(tǒng)中具有內(nèi)部振動波,并可能在中間產(chǎn)生并圈現(xiàn)象,為多股螺旋彈簧設計提供了依據(jù)。

實用標準文案 文檔 彈性墊圈技術條件彈簧墊圈specificationsforspringwasherssinglecoilspringlock washers gb94.1-87 主要內(nèi)容 本標準規(guī)定了彈簧墊圈的技術條件 引用標準 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金屬洛氏硬度試驗方法 gb231金屬布氏硬度試驗方法 gb90緊固件驗收檢查，標志與包裝 技術要求 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 種類牌號標準編號 彈簧鋼 65mn 70 60si2mn gb1222 gb5222 淬火并回火 hrc42~50 氧化 磷化 鍍鋅鈍化 實用標準文案 文檔 不銹鋼 3cr13 gb1220---- 1cr18ni9ti

. '. 彈性墊圈技術條件彈簧墊圈specificationsforspringwasherssinglecoilspringlockwashers gb94.1-87 主要內(nèi)容 本標準規(guī)定了彈簧墊圈的技術條件 引用標準 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金屬洛氏硬度試驗方法 gb231金屬布氏硬度試驗方法 gb90緊固件驗收檢查，標志與包裝 技術要求 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 種類牌號標準編號 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"(兩個細長磁鐵相向放置)在氣墊導軌上的振動情況,對"磁性彈簧"的受力情況和振動周期等物理量的研究表明,理論計算的預測結(jié)果與實驗測量基本一致.本實驗的研究對磁體及靜磁場間的受力分析計算以及磁性彈簧的應用具有重要意義.

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,都必須進行熱處理。熱處理工藝和彈簧的熱處理相似,但由于力學性能要求的特殊性,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)構鋼或優(yōu)質(zhì)的合金結(jié)構鋼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),單工序機加工不僅費時、費料,而且效率低,生產(chǎn)質(zhì)量難保證,故從經(jīng)濟性角度考

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,再彎曲成形,避開缺口部分變形,可使卷繞變得簡單易行。

我廠在維修專用組合機床時,經(jīng)常遇到一些緩沖、減振彈簧或驅(qū)動機構回程牽引彈簧的端部固定點的位置需要變更的問題。而當時又無彈簧端

通過對彈簧墊圈在裝配中的受力分析和國內(nèi)外彈簧墊圈標準的對比研究,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)我國現(xiàn)行的彈簧墊圈(包括不銹鋼彈簧墊圈)標準,難以保證截面形狀內(nèi)厚外薄,據(jù)此建議彈簧墊圈應限制在低強度的螺栓連接中使用

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

美推出EMI/RFI彈簧墊圈

針對《航天標準化》2000年第5期刊登的《彈簧墊圈漲圈原因初探》的理論研究結(jié)果,從試驗的角度對此結(jié)果進行驗證,給出試驗數(shù)據(jù),并加以分析,指出原理論研究結(jié)果不正確之處,分析出實際影響彈簧墊圈漲圈的因素。