自行车制动蓄能装置优化设计

采用圆柱螺旋弹簧作为蓄能主元件,以自行车为实验载体设计了一种弹簧式制动蓄能装置,通过搭建实验平台验证了该技术路线可行。在满足蓄能要求和强度条件下,以蓄能装置的质量最小为优化目标,建立了其质量优化数学模型并设计了优化算法流程,对主要零部件直筒形外壳、圆柱弹簧、滚珠丝杠和锥齿轮副质量优化的约束条件和目标函数进行了分析与推导。通过Matlab软件对优化模型进行了计算,并利用ANSYS软件对优化结果进行仿真验证,结论可行。优化得到的蓄能装置主要零部件总质量最小值是5.446kg,实现了制动蓄能装置整体质量优化的目的,降低了蓄能装置附加于车体上引起车辆行驶过程中的额外耗能。     

金属弹性元件失效分析及思考

<正>利用材料的弹性特性来完成各种功能的元件,称为弹性元件。弹性元件也可泛称弹簧,它在负荷作用下产生弹性变形,去掉负荷仍能恢复原来的几何尺寸和形状。弹性元件有多种分类方式,按照受力变形可分为:弯曲弹簧/拉伸弹簧、压缩弹簧和扭转弹簧;按照弹簧几何形状可分为:螺旋弹簧、片簧、蜗卷弹簧(游丝与发条)、蝶形弹簧和环形弹簧;电气开关和仪器仪表中使用的有热敏双金属片簧、膜片、膜盒、弹簧管、波纹管、张丝、吊丝等。最常见的弹性元件是片簧、平面涡卷簧、螺旋弹簧、压力弹簧管、波纹管、膜片。     

SMA弹簧—摩擦支座在混凝土框架结构中的隔震效果

将SMA弹簧—摩擦支座(SFB)用于多层混凝土框架结构的基础隔震,利用SAP2000有限元软件模拟了SFB隔震结构和无控结构的地震响应,由研究结果可见,SFB能够有效保护结构免遭地震损害,并可提供良好的支座复位性能与限位能力。     

螺旋弹簧的减重试验设计

首先推导了空心簧丝螺旋弹簧受压时的最大剪应力和刚度。然后,分析了空心簧丝弹簧刚、强度性能与重量等之间的变化关系。结果表明:将实心簧丝弹簧设计成等刚度的空心簧丝弹簧后,减重可达20.34%;将实心簧丝弹簧设计成等强度的空心簧丝弹簧后,减重可达19.24%;而且簧丝的空心结构、簧丝外径的微小增加对弹簧的使用几乎没有影响。最后,通过准静态压缩试验验证了空心与实心簧丝弹簧的等刚度性能。     

较大钢丝直径的1Cr18Ni9Ti圆柱螺旋弹簧的加工制作

阐述了某弹簧钢丝直径为准Ф10的1Cr18Ni9Ti圆柱螺旋压缩弹簧的加工制作方法。文中介绍了1Cr18Ni9Ti圆柱螺旋弹簧的制作难点及其冷卷圆柱螺旋弹簧卷制的过程中的心轴直径计算和选取,以及制作过程。     

路面对悬架螺旋弹簧激励的仿真及载荷谱编制

在MATLAB/Simulink平台下模拟了汽车悬架螺旋弹簧在数种工况下的最大切应力-时间历程,经采用雨流计数方法处理,建立了载荷幅值、均值和相应频次的关系,利用数理统计的方法得到了各工况的分布数学模型,并建立了载荷幅值和均值的联合分布,得出了多工况下悬架圆柱螺旋弹簧的全寿命里程二维疲劳载荷谱。     

螺旋弹簧横向静刚度计算及动刚度频变分析

为探究等截面圆柱形螺旋压缩弹簧横向静刚度及动刚度特性,建立弹簧离散模型,进行有限元分析.静载下,修正Krettek刚度公式,使其兼顾弹簧受载端的垂向压缩量和横向位移量等因素对横向静刚度的影响.动载下,进行频变分析,绘制横向动刚度随激励频率变化曲线.结果表明:横向动刚度随激励频率的提高呈波动上升的趋势;可以通过改变横向激励的加载方向、垂向预压缩量和材料阻尼调整动刚度的变化规律.     

基于有限元的多股螺旋弹簧疲劳寿命预测

针对多股螺旋弹簧（多股簧）的疲劳失效问题,以阿联酋某企业使用的特种多股簧为研究对象,通过有限元仿真分析多股簧的应力应变历程并利用子模型技术进行了应力应变的精确计算,通过静态响应试验验证了有限元模型的正确性;进行了钢丝材料试验,结合Manson模型推导出多股簧材料的疲劳性能参数;结合多股簧的应变和疲劳寿命预测模型预测了多股簧的疲劳寿命,并进行试验验证。研究结果表明：多股簧承载时,弹簧端部承受的应力较大,最大应力点位于外层钢丝且外层钢丝主要承受弯曲应力,与弹簧端部位置处外层钢丝疲劳断裂现象吻合; 静态响应仿真与实测值误差不超过5%;由SWT准则预测得到的疲劳寿命与试验疲劳寿命较为吻合,且预测疲劳断裂区与实际断裂区一致。     

多股簧数控机床钢丝张力配置机构的研究

在介绍高精度多股螺旋弹簧数控加工机床新型结构的基础上,研究钢丝张力在线检测与控制原理,给出钢丝张力配置机构的方案,为加工出高精度高质量的有芯或无芯的多股螺旋弹簧提供了保证.     

机械零件可靠性设计应用实例

针对某设备重要部件中一个压缩螺旋弹簧进行了可靠性设计,虽比应用常规设计方法复杂费时,但能够保证既满足预期可靠性指标,又消除了保守的不合理设计,实现"把可靠度直接设计到零件中去"的目标。