变载荷作用下柔顺关节变宽度片弹簧的变形分析

提出一种以变宽度片弹簧为骨架的气动柔顺关节,可构成柔性自适应机械手。片弹簧的变形等效于弹性悬臂梁自由端受特殊变载荷作用的大扰度变形。采用分段非线性变系数并带有未知参数的微分方程建立静态模型,借助MATLAB中的BVP4C函数得到不同压力下片弹簧任意位置的变形倾角、变形位移的数值解,变载荷明确后利用ANSYS建模仿真,验证结果的正确性。与等宽度片弹簧对比后说明,变宽度片弹簧骨架关节具有柔性好、节省能源的优点。     

少片变截面汽车弹簧试制成功

辽阳汽车弹簧厂过去生产的弹簧,一直采用多片、等截面结构,其自重可达汽车金属构件重量的1/10.它使用寿命低,消耗金属材料多,乘坐的舒适感差.该厂从1981年开始研制少片变截面弹簧时,派出工程技术人员考察了美国洛克维尔国际公司汽车总部纽卡索弹簧厂.结合我国具体情况,消化国际先进工艺后,于1983年下半年,攻克了少片变截面弹簧轧制的关键工艺难关,试制成功SY141型     

少片变截面钢板弹簧优化设计

建立了少片变截面钢板弹簧优化设计的数学模型,利用MATLAB工具箱进行优化,并以实例设计计算了变截面钢板弹簧.     

一种新型变刚度柔顺关节设计与分析

针对传统高刚性机器人在人机交互过程中因碰撞产生的不安全问题,设计了一种新型的可变刚度柔顺关节.提出了一种基于凸轮四连杆机构的新型变刚度方法,分析了变刚度柔顺关节工作原理,详细阐述了变刚度柔顺关节的机械结构.设计了凸轮轮廓曲线,使变刚度柔顺关节达到最优刚度特性.根据机械结构建立变刚度机构的数学模型和变刚度柔顺关节的动力学...     

少片变截面钢板弹簧疲劳试验研究

为了提高少片变截面钢板弹簧的疲劳寿命,通过进行疲劳台架试验,对疲劳断裂形状、材料力学性能及金相组织进行了深入分析,找到了钢板弹簧产生疲劳断裂的主要原因,提出了钢板弹簧工艺处理的改进措施,并对其进行了试验验证。结果表明:在相同试验条件下,改进后的钢板弹簧疲劳寿命达到10万次以上,远远超过了钢板弹簧国家标准8万次。     

少片变截面钢板弹簧计算机辅助设计方法研究

针对当前少片变截面钢板弹簧设计、生产的现状,提出了一种少片簧计算机辅助设计方法。首先探讨了少片簧尺寸参数传统设计计算方法;利用Visual C++开发平台对SolidWorks软件进行二次开发,完成了少片簧自动建模系统的开发。最后以某型载货汽车少片簧为例,验证了上述方法的可行性。     

少片变截面汽车钢板弹簧灵敏度分析

少片变截面钢板弹簧能有效减轻汽车自身重量。在少片变截面钢板弹簧的设计中,传统的刚度和应力计算很少考虑到片间非线性接触问题。提出将灵敏度分析方法与有限元仿真相结合来实现少片变截面钢板弹簧的合理设计。首先通过灵敏度分析方法确定影响刚度或应力的关键尺寸或参数,其次考虑片间的实际接触状态进行有限元仿真分析,并根据分析结果提出少片变截面钢板弹簧设计的改进策略,以最终满足轻量化的同时提高少片变截面钢板弹簧的力学性能。     

少片变截面钢板弹簧动刚度计算方法研究

钢板弹簧的正向设计一直是困扰板簧设计的重点问题,为了精确得到板簧的动刚度,通过理论分析,建立了钢板弹簧动刚度计算模型,更好地代替了动刚度试验和模型仿真。首先通过摩擦功分析方法,建立了摩擦功的计算模型,并进行了试验验证。通过建立摩擦功的相等关系,推出了一种钢板弹簧阻尼比的计算公式。其次推导出一种在不同工况下少片变截面钢板弹簧动刚度的计算模型。最后通过钢板弹簧动静态试验进行验证,并对MATALB二次开发设计出板簧动刚度的计算界面,实现了钢板弹簧的正向设计。     

柔性关节板弹簧骨架大挠度变形的数值计算方法

对板弹簧为柔性骨架关节的弯曲角度、位移等与弹性波纹管内腔气体压力之间的静态模型进行研究。由此得出悬臂梁在受一大小变化的力偶和一大小、方向不断变化的切向力的共同作用下,悬臂梁大挠度变形的数学模型。通过MATLAB常微分方程法求得模型的数值解。     

变截面塔式弹簧计算

本文简介了变截面塔式弹簧外形设计、强度校核及变形计算。     

少片变截面钢板弹簧的疲劳寿命计算分析

根据少片变截面钢板弹簧每一片在自由状态下的几何尺寸,利用UG软件建立各片的三维模型并进行装配.在HyperMesh中采用映射法进行单元划分,同时考虑片间的非线性接触,建立钢板弹簧总成的有限元模型.根据钢板弹簧试验工况,计算得到该工况下的应力循环,利用其S-N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命.疲劳寿命的计算值与试验值相当接近,验证了模型的建立以及计算过程的正确性.     

变截面钢板弹簧断裂分析

钢板弹簧主要是作为减震、储能零件使用,为了获得汽车行驶的安全性,应保证钢板弹簧的高强度和具有较高的使用寿命,其疲劳寿命与表面状况以及热处理过程控制联系紧密。通过对某重卡少片变截面钢板弹簧在研发过程中的断裂样件进行宏观形貌分析、显微组织扫描电镜观察、硬度测试、喷丸残余应力测试等,对其开裂原因进行了分析。结果表明,该钢板弹簧材料在热处理过程中非常容易形成上贝氏体组织,增大组织的硬脆性,加快疲劳扩展速度,在表面出现微缺陷或喷丸效果未达到预期目标时,导致钢板弹簧的疲劳寿命降低。     

一种气动柔性手指的板弹簧骨架模型研究

介绍了一种以板弹簧作为骨架的气动柔性手指。该手指由气缸驱动板弹簧产生变形实现弯曲动作。在平面上,将板弹簧受力状态等效于自由端受变化的集中载荷和弯矩共同作用下产生大变形的弹性悬臂梁。对柔性手指的变形状态建立了静态模型,通过构造板弹簧变形的微分方程,结合柔性手指变形协调方程,采用网格法,利用Matlab软件进行求解,得出了不同气缸压力下,板弹簧长度方向上不同截面的变形与应力分布情况,为柔性手指的设计提供了理论模型与计算方法。     

一种基于变胞变换的柔顺剥线钳

剥线钳是一种用于剥去电线绝缘皮的手持工具。现有的剥线钳结构复杂、成本高、容易磨损。考虑到剥线钳在运动过程中自由度会发生变化,将变胞变换的思想引入剥线钳的设计中,基于柔顺五杆机构得到一种新型的柔顺剥线机构。利用伪刚体模型法对柔顺剥线钳的不同工作状态进行建模,给出了相应的运动静力学模型;根据剥线钳的设计要求建立优化目标函数,并采用粒子群算法完成了优化设计。参照优化结果加工的样机对不同规格的电线进行剥线测试,证实该新型柔顺剥线钳具有较好的剥线效果,可大幅降低现有剥线钳的成本,便携且具有结构简单、工作可靠等优点。     

汽车变截面钢板弹簧的优化设计

本文对各片不等长变截面钢板弹簧进行了研究,按质量最小为目标函数建立了钢板弹簧优化设计的数学模型,并利用Visual Basic6.0高级语言采用复合形法开发了优化计算程序。通过实例设计计算表明,用该优化计算程序进行设计,可使汽车钢板弹簧的质量比原设计减少33.3~43.2%。     

变截面钢板弹簧的制造技术

本文研究了变截面钢板弹簧的制造工艺，特别介绍了轧制，热处理，喷丸，探伤的应用，制造技术，指出了原材料，轧制处理，喷丸生产中对变截面钢板弹簧疲劳寿命的影响的因素，介绍 几年来质量改进后的情况，用较详实的数据和试验结果，阐述了变截面钢板弹簧生产的特殊工艺技术。     

柔顺机构柔顺关节的动应力分析

以伪刚体动力学模型为基础，对一个平面柔顺导向四杆机构柔顺关节处的动应力进行了详细的分析，并针对柔顺机构运动特点研究了柔顺杆的运动效果对动应力的影响，给出了数值算例，验证了结论的正确性。     

某微车的少片变截面钢板弹簧结构设计分析与验证

主要是对某微车的后悬架的钢板弹簧的结构进行设计,并进行CAE分析与实验验证。首先根据底盘布置的空间、轮跳量以及性能要求等得到悬架钢板弹簧的板长、刚度等作为设计输入条件,设计计算满足所选材料强度等要求而得到板簧的各个参数。然后建立三维模型并CAE分析其强度、刚度。最后对样件进行台架实验与测试,验证前期的设计计算与分析的结果。对比各结果均较为接近,从而证实此设计方法的可行性。     

等截面板式弹簧变形的实用近似计算

根据等截面板式弹簧变形的性质,用最优化方法得到了计算其变形的近似公式,与理论公式比较,计算十分简便,且有足够精度,适于工程设计中应用。