变刚度橡胶弹簧结构设计研究

针对轨道交通车辆转向架用轴箱弹簧在受载范围较大时存在弹簧变形量较大、刚度成线性的问题,提出了一种可变刚度橡胶轴箱弹簧创新结构设计及其变刚度方法,对轴箱弹簧进行了二级减振设计,轴箱弹簧在大载荷时,能够变刚度,减小变形挠度,同时可通过调整钢弹簧的参数改变轴箱弹簧的刚度特性.此种设计可实现产品刚度的调节,提升了车辆的运行品质...     

基于永磁弹簧的变刚度关节驱动器设计

提出一种基于永磁弹簧的变刚度机器人关节驱动器,采用蜗轮、蜗杆驱动绳索调整永磁弹簧气隙间距,实现驱动器变刚度控制;分析基于绳索-永磁弹簧组的关节驱动器变刚度原理并进行结构设计,对变刚度收线蜗轮、蜗杆结构参数进行设计计算.     

一种三段式悬架变刚度螺旋弹簧设计研究

根据悬架在不同工况下的载荷特点,设计了一款变刚度螺旋弹簧,可为汽车不同的行驶工况提供最适合的刚度。基于弹簧并圈理论,结合汽车空载、满载、超载三种工况,优化得变刚度螺旋弹簧刚度特性曲线,提出了三段式变刚度螺旋弹簧设计方法,并推导了弹簧中径和簧丝直径两个关键参数的关系式。运用CATIA建立了变刚度弹簧模型,分析了变形量和最大剪切应力,校核了弹簧强度。仿真分析结果表明,设计所得变刚度弹簧的两项平顺性指标优于原弹簧。     

变螺距卷弹簧的设计

1 引言一般普通螺距的卷簧,可在自动或半自动卷簧机上进行。但对变螺距、细而长的弹簧的卷制就很难实现了。现仅就机车内燃机上变螺距弹簧在普通车床上卷制的工作原理和方法作一介绍。该弹簧的簧丝直径d=1.6mm内径D_1=2.156mm,总长L=744mm。其中,中间部分长L_1=120mm,螺距t_2=4mm。在保持原设备工作性能的条件下,根据设计和工艺要求,考虑经济、效率等因素,在加长的C620车床上进行卷簧。2 卷簧的工作原理     

一种增强机车弹簧刚度的减振设计

机车运动是三维空间的运动，当机车运行时，除前进方向的运动外，在上下和左右方向也产生运动，即所谓的点头运动和摇头运动。由于车体质量很大，故惯性力较大。车辆行走部分安装弹簧减振装置的目的就是用来缓和与减小振动和冲击，以提高车辆运行的平稳性，保证乘客的舒适性和所运货物的完整无损，为了减振，弹簧形状及刚度的设计尤为重要，为此，设计了两种能增强刚度的减振弹簧：组合弹簧和圆锥弹簧。这里我们介绍组合弹簧的设计。组合弹簧的设计螺旋弹簧与椭圆弹簧及叠板弹簧等相比，具有结构简单、制造和维修容易、成本较低、自重较轻等…     

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。     

少片变刚度钢板弹簧计算方法探讨

在分析钢板弹簧计算方面经典方法的优缺点的基础上，在考虑U形螺栓的安装影响之后，利用数值计算的方法，提出了针对少片变刚度钢板弹簧的计算方法。与经典方法相比，该方法更接近钢板弹簧的实际工作环境，经过计算实例验证，其计算结果较精确。     

变螺距气门弹簧的反求设计

本文应用功能分析原理对ＮＪＤ４３３Ａ发动机变螺距气门弹簧进行了反求设计，其理论计算与台架试验均表明反应设计方案优于原设计。     

多级多工况传动载荷处理方法及应用

在单级设计载荷法的基础上,考虑传动系统各部件所选材料、载荷和循环次数的影响,提出多级设计载荷法.以混凝土运输车搅拌桶减速器为例,描述从载荷测试到编制减速器传动系统的全工况载荷谱和齿轮疲劳载荷谱的过程.根据齿轮的疲劳载荷谱,分别用单级设计载荷法和多级设计载荷法计算各齿轮的弯曲当量转矩和接触当量转矩,并用两种方法计算的当量...     

基于锁相热象法的金属疲劳特性评估方法研究

红外热象法作为一种无损、实时及非接触的测试技术,已应用于疲劳研究中。传统的疲劳试验方法存在试验周期长、耗费试件多等不足,而新兴的热象法可以快速确定金属材料或构件的疲劳极限。文中基于能量耗散理论,借助于先进的锁相热象技术,快速准确地测定Q235钢的疲劳极限。同时还对疲劳极限的热评估方法进行改进,以保证测试结果的准确性,有助于提供该类疲劳试验方法标准化依据。研究还表明,锁相热象法在健康监测中具有潜在的应用价值。     

RESEARCH PROGRESS ON STRUCTURAL FATIGUE RELIABILITY DESIGN AND ANALYSIS METHODS OF CHINESE RAILWAY VEHICLES

A state-of-art review is given to the new advances on fatigue reliability design and analysis methods of Chinese railway vehicle's structures.First,the structures are subject to a complicated random fatigue stressing history and this history should be determined by combining dynamic simula- tion and on-line inspection.Second,the random fatigue constitutions belong to an intrinsic fatigue phenomenon and a probabilistic model is developed to well describe them with two measurements of survival probability and confidence,similar model is also presented for the random stress-life rela- tions and extrapolated appropriately into long fatigue life regime.Third,concept of the fatigue limit should be understood as the fatigue strength at a given fatigue life and a so-called local Basquin model method is proposed for measuring the random strengths.In addition,drawing and application methods of the Goodman-Smith diagram for integrally characterizing the random fatigue strengths are established in terms of ten kilometers.Fourth,a reliability stress-based method is constructed with a consideration of the random constitutive relations.These new advances form a new frame work for railway fatigue reliability design and analysis.     

带弹性夹层的层板结构的振动特性研究

研究了具有弹性夹层的层板结构的振动特性。导出了双层板—弹性夹层的综合单元刚度矩阵。用这种综合单元刚度矩阵与普通板单元刚度矩阵对立柱结构的振动特性进行了有限元法计算对比。提出的方法与原理为精确分析具有多子结构的复杂机械结构的振动特性提供了有效手段。     

篦冷机机械流量调节器的设计方法研究

机械流量调节器是篦冷机的关键部件,利用流体力学中的能量方程分析传统机械流量调节器的工作原理,发现其结构存在设计上的误差,在此基础上建立了一种新的机械流量调节器理论设计方法。基于此方法设计的机械流量调节器减小了传统机械流量调节器的设计误差,对实际生产中机械流量调节器的结构设计起到积极的指导作用,仿真结果说明采用该方法设计的机械流量调节器可以有效地提高其调节能力,并能够避免传统机械流量调节器在实际使用中存在的高频摆动现象。     

疲劳寿命的灰色建模研究

运用灰色系统的理论及方法，将疲劳与寿命的相互制约关系看成一个灰色系统，将疲劳试验的应力水平均均分成5级，并找出与之对应的安全寿命的白化值。通过对安全寿命值数列的一次累加，生成一个光滑离散函数。据此建立灰色系统模型GM（1，1），并求解灰色系统的微分方程。通过残差模型GM（1，1）的修正，提高模型精工，再运用灰色系统模型GM（1，1）的还原模型，可计算出任一应力水平下的安全寿命值。     

农用运输车驱动桥壳疲劳寿命分布预测

运用有限元法和疲劳损伤理论对某农用运输车驱动桥壳进行疲劳寿命计算,得到桥壳在试验条件下疲劳寿命分布.在疲劳寿命分析时,采用临界平面准则;主减速器后盖处的焊缝对整体疲劳寿命有很大影响,计算时采用标准BS5400规定的算法.分析结果表明,桥壳疲劳破坏集中在焊缝部位,与试验结果比较吻合.因此这种基于有限元分析的疲劳寿命预测方法是可行的,能够降低设计成本,缩短设计周期.     

铝合金超声疲劳行为研究

研究LY10、LY12、2219、6061和AS5U3G—Y35五种铝合金的超声疲劳行为。获得的6条S-N曲线显示，铝合金在10^7～10^10疲劳周次区间仍然发生疲劳断裂，N=10^10时的疲劳强度显著低于N=10^7时的疲劳强度。断口分析表明，铝合金对表面完整性极其敏感。与黑色金属和钛合金不同，铝合金试件在极高周次疲劳中，裂纹仍然主要由表面或次表面起裂。铝合金试件的疲劳断口没有发现明显的“鱼眼”现象和黑影区。超声频率下极高的应变速率和位错移动速率增加了脆性质点开裂和沉淀相的溶解现象，引起微观组织局部失效，从而形成疲劳裂纹的萌生和扩展。     

汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究

根据疲劳寿命预测理论 ,建立 14× 5 .5J车轮受力危险点的疲劳寿命曲线。以车轮弯曲疲劳试验和有限元分析数据为基本参数 ,采用名义应力法和局部应力—应变法中的莫罗修正公式和史密斯修正公式 ,对 14× 5 .5J车轮分别在等幅载荷和载荷谱作用下进行疲劳寿命预测。运用可靠性理论 ,分别对等幅载荷和载荷谱作用下计算出来的疲劳寿命进行可靠度分析。结果表明 ,名义应力法和史密斯修正公式预测汽车车轮疲劳寿命具有较高的可靠性     

大型混流式水轮机转轮疲劳设计方法的研究

本文针对大型混流式水轮机的复杂运动工况和特殊的工作环境,在大量统计和试验的基础上,应用随机疲劳和腐蚀疲劳等理论,提出了一个完整的疲劳设计方法,它包括了载荷谱的确定,腐蚀环境中材料的疲劳特性及其影响系数的实验研究以及寿命和安全系数的计算方法等。这一研究成果打破了大型混流式水轮机长期以来只能采用静强度设计的状况,能有效地评估水轮机在设计和运行中疲劳强度的安全可靠性。