基于蒙特卡罗法的气门弹簧稳健设计研究

以气门弹簧质量最小以及防共振性能最好为目标,以钢丝直径、弹簧直径、弹簧圈数为设计变量,以弹簧指数、弹簧强度、弹簧稳定性、弹簧尺寸等为约束条件,建立了某内燃机气门弹簧数学模型,并应用多岛遗传算法得到了全局优化结果。应用蒙特卡罗方法,将设计变量处理为具有正态分布特征的随机变量,对设计结果进行稳健性分析,研究设计变量变异对目标函数的影响。分析表明:在给定的精度下此设计结果不能保证气门弹簧的稳健性能。应用田口方法重新设计,提高了气门弹簧的稳健性能。     

浅谈气动产品中弹簧的设计

着重介绍气动产品中弹簧的设计过程和方法。通过实例分析,指出设计气动产品中的了解该产品工作原理、性能要求和技术指标,熟练掌握弹簧设计基本理论、设计要点和计算方法,在此基础上对弹簧施力的零件进行受力分析,计算出弹簧的主要参数。同时还要能够正确选用弹簧材料,了解弹簧加工、热处理、强化处理、表面处理及检测和试验等知识,掌握与设计相关的技术标准。这样,才能设计出符合产品性能要求和技术指标的弹簧。     

多段式组合变刚度悬架螺旋弹簧设计与研究

针对某特种车辆悬架不同工况载荷特点,设计1种变刚度悬架螺旋弹簧。基于弹簧串联和并圈理论,提出多段式组合变刚度悬架螺旋弹簧设计方法,取各段弹簧丝径、工作圈数和弹簧内径为设计变量,以弹簧装配尺寸、变形量、总工作圈数、疲劳强度为约束条件,建立以弹簧质量最小为优化目标的数学模型,利用多变量优化设计方法,求解各段弹簧结构参数。结合仿真分析,能够满足最大变形量、最大剪切应力和疲劳寿命的要求,结果表明设计参数合理,方法可行。所提出的弹簧参数优化算法及弹簧设计方法为变刚度弹簧设计提供理论依据。     

铁路车辆变刚度圆柱螺旋弹簧组参数化设计

以模块化设计思想和圆柱螺旋弹簧参数化设计理论为指导,采用可视化的、面向对象的编程软件VB为开发工具,通过Solid Works提供的API接口进行二次开发,建立了铁路车辆变刚度圆柱螺旋弹簧组参数化设计系统。依据弹簧设计需求,在对弹簧组进行载荷分配并确定各弹簧参数后,完成了弹簧计算机程序化设计,实现了弹簧的结构尺寸设计、强度校核、疲劳寿命估算、疲劳试验方案设计、挠力图生成、参数化三维造型与工程图自动生成等功能。弹簧组设计系统为后续的弹簧参数化设计提供了重要参数,提高了设计质量和自动化程度。     

基于MATLAB的呼气活门弹簧优化设计

对呼气活门弹簧采用传统方法设计,时间长,工作量大,而且设计结果不一定是最优的情况。建立呼气活门弹簧优化设计的数学模型,将弹簧的基本结构参数作为设计变量,轻量化作为目标函数,强度、刚度、空间尺寸等要求作为设计的约束条件,运用MATLAB编制弹簧优化设计程序,方便快速计算出符合设计要求且重量最轻的弹簧。     

弹簧计算机辅助设计系统的研究与开发

本文以模块化设计思想为指导,用VB6.0这个可视化的、面向对象的编程语言为开发工具,在AutoCAD平台上开发了用户界面友好的弹簧设计和绘图一体化系统。弹簧设计系统为后续的弹簧参数化绘图提供了重要的参数,弹簧图库系统为前期的设计工作构建参数化绘图通道。本软件集设计和绘图于一体,提高了弹簧设计人员的工作效率,实用性很强。     

截锥螺旋压缩弹簧在SS8电力机车上的应用研究

通过对弹簧参数的优化设计,经试验检测及装车应用,结果显示改进后的机车截锥螺旋压缩弹簧设计工作高度与原设计(原设计指圆柱螺旋压缩弹簧,下同)接近;工作负荷下弹簧变形量低于原设计;每件弹簧设计减重(2～3)kg;强度、径向稳定性皆满足设计要求.试验表明,该新型弹簧完全可以应用于铁道机车车辆.     

基于受电弓组合弹簧的设计与试验分析

以受电弓组合弹簧为研究对象,通过理论计算得到组合弹簧的设计参数及结构形式。为了验证设计的可行性,对组合弹簧刚度系数、松弛率和受电弓静态接触力等参数进行了测试,试验结果表明,组合弹簧设计参数合理可行,并通过疲劳试验对组合弹簧进行了结构优化。     

浅谈空气弹簧试验台的改进

介绍了针对不同型号空气弹簧设计的空气弹簧试验台,通过重新设计机械系统及电气控制部分,解决了空气弹簧型号多、结构不同,试验台不能兼容所有空气弹簧试验的问题,同时提高了空气弹簧的检修质量。     

基于MATLAB的弹簧优化设计

针对传统方法设计弹簧,时间长,工作量大,而且设计结果不一定是最优的的情况。建立圆柱螺旋弹簧优化设计的数学模型,将弹簧的基本结构参数作为设计变量,轻量化作为目标函数,强度、刚度、空间尺寸等要求作为设计约束条件,运用MATLAB编制弹簧优化设计程序,方便快速计算出了符合设计要求且重量最轻的弹簧。     

基于SolidEdge的弹簧计算机辅助设计系统

以模块化设计思想为指导,用可视化的、面向对象的编程语言VB6.0为开发工具,在SolidEdge平台上开发了弹簧CAD系统。弹簧设计系统为后续的弹簧参数化绘图提供了重要的参数,弹簧图库系统为前期的设计工作构建参数化绘图通道。     

特殊涨圈弹簧的设计研究

分析了一种特殊涨圈弹簧在工作时的受力状态,通过对这种涨圈弹簧的径向负荷的计算、刚度的计算以及应力分析等,提出了这种特殊涨圈弹簧的设计方法,从而使该种涨圈弹簧更加合理、有效地发挥作用。最后,例举了该涨圈弹簧设计实例,给出了其常用的材料和设计参考数据,通过对实件的测试,验证了该设计方法的可行性。     

双质量飞轮用大小圈弧形弹簧设计分析

本文主要介绍双质量飞轮的工作原理及大小圈弧形弹簧的作用。结合压缩弹簧的原理和大小圈弧形弹簧的特殊性推导出设计计算公式和设计方法,并生产弹簧进行验证。对弧形弹簧和非弹簧行业的设计人员提高设计效率和设计准确性具有较大的帮助。     

汽车用空气弹簧垂向弹性特性分析与计算

空气悬架系统主要由空气弹簧、推力杆、高度控制阀、减振器和横向稳定杆等组成,空气弹簧是空气悬架系统的核心部件,空气弹簧具有理想的弹性特性,载荷越大弹簧刚度越大;空气弹簧自振频率低,通用性较好,能适应不同载荷和工作高度;空气悬架系统由于有良好舒适性在商用汽车上得到广泛应用.空气悬架设计时,合理选择空气弹簧结构型式,确定气囊的工作高度、承载能力,可获得极其柔软的弹簧特性,空气弹簧垂向特性对于整车平顺性匹配有重要影响,本研究通过对空气弹簧弹性理论的分析,讨论了空气弹簧垂向刚度和自振频率的计算方法,旨在寻求空气弹簧与整车匹配的基本.以城市客车设计为例,探讨了空气弹簧载荷确定、空气弹簧型号选择、刚度匹配设计基本方法,并指出空气弹簧设计匹配注意基本问题.研究结果表明,合理匹配空气弹簧刚度,空气悬架可以获得良好综合特性.     

Miniblock弹簧设计计算

介绍了利用数值积分法进行多种中径变化规律、线径变化规律的Miniblock弹簧的设计方法,编制了相应的程序,实现了Miniblock弹簧的优化设计。结合实例研究了弹簧中径在抛物线形、指数形以及阿基米德线形变化规律条件下设计结果的异同。在生产实际中验证了利用数值积分设计计算Miniblock弹簧的可行性。     

MEMS用平面弹簧结构形状与刚度关系的研究

平面微型弹簧是微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)中一种常用的弹性元件.在平面微型弹簧的设计与应用中,弹簧的刚度系数是其一个非常重要的参数.弹簧的刚度系数是由弹簧的形状、结构、尺寸和弹簧的材料确定的.利用材料力学的能量法,研究平面微型弹簧基本结构、形状和其刚度系数的关系,为设计平面微型弹簧提供理论指导.     

基于Matlab的圆柱螺旋弹簧设计计算与优化

传统的弹簧设计计算包括:确定工况、初步确定参数、查表、计算、修改参数,再次计算…,这样反复迭代直到符合要求的计算过程,计算量很大且容易出错,对设计者设计经验有较高要求。本文提出了一种基于Matlab的圆柱螺旋弹簧设计计算方法,可以快速计算出弹簧设计参数,并且可以按照弹簧外形尺寸最小的目标对弹簧进行优化,提高设计效率,减小设计者工作量。     

压缩机环状阀的比弹簧力及弹簧与阀片的撞击问题研究

根据气缸工作过程微分方程组和阀片运动微分方程组研究环状阀柱状弹簧的设计问题，包括同级吸、排气阀的比弹簧力设计，双作用同名气阀的比弹簧力设计，阀片质量对比弹簧力的影响，特别研究了弹簧与阀片撞击脱离的问题，提出了弹簧自振频率的新的校核方法。     

变截面弹簧设计及其刚度特性分析

根据超越弹簧离合器高速化,轻质化的应用需求,在弹簧扭矩变化规律分析基础上,基于等强度原理,得到了弹簧截面的变化规律和弹簧螺旋线方程。应用MATLAB和Pro/E建立了变截面弹簧的三维数值模型。采用有限元方法,对弹簧离合器在传递过程的应力和弹簧的径向、轴向、扭转刚度特性进行了分析。结果表明:设计的变截面弹簧在传递扭矩过程中,应力均匀,变截面弹簧达到了轻质、等寿命的设计要求;弹簧的径向刚度呈非线性,而扭矩刚度和轴向刚度呈线性。     

双弹簧结构离合器踏板助力系统设计

针对单弹簧结构离合器踏板在踩踏过程中无法实现弹簧刚度的变化,从而导致踏板助力急剧性衰减问题,设计出双弹簧结构离合器踏板。分析踏板结构简图及其在汽车上的作用,给出串联弹簧刚度计算方法。通过分析双弹簧结构踏板面上的受力,建立其受力示意图,给出弹簧刚度的变化及助力系统的设计方法,并说明如何应用双弹簧结构增大踏板助力,最后绘制出踏板助力与踏板行程的特性曲线,设计出踏板助力与弹簧设计参数及弹簧安装位置的关系式,有效解决了踏板助力急剧性衰减问题。