调整垫片对油气弹簧开阀压力影响的研究

阐述了多片阀片叠加的优点,给出了油气弹簧节流阀的结构和原理,论述了调整垫片在油气弹簧中作用.根据在相同压力阀片弯曲变形量相等当量关系,对叠加阀片当量厚度进行了研究.对在有、无调整垫片两种情况下,对调整垫片对单片阀片和叠加阀片开阀压力影响进行了研究,对开阀压力变化量和变化率与调整垫片厚度关系进行了分析.最后通过实例对调整垫片厚度对开阀压力、压力变化和压力变化率影响进行了分析验证,并对设计油气弹簧进行了阻力特性试验.通过分析和试验可知,调整垫片可以调节油气弹簧开阀压力,更好地满足对油气弹簧阻尼特性设计要求,对油气弹簧设计、特性分析具有重要参考价值.     

基于Solidworks的简支梁片弹簧的应力和寿命分析

平面弹簧片在人们的日常生活中和工业生产中有着广泛的应用.论文利用Solidworks软件建立平面片弹簧简支梁模型,并用该软件中的非线性求解器对片弹簧进行应力和应变分析,用疲劳强度求解器对该片弹簧进行寿命预测.论文提供的研究方法将有助于学校的简支梁理论教学和实际应用中片弹簧的设计.     

钢板弹簧运动学特性研究

为研究钢板弹簧的运动学特性,利用台架试验、美国汽车工程协会圆弧理论对两种多片簧钢板弹簧和三种少片簧钢板弹簧的主片运动轨迹中心进行了分析.通过数据统计方法,证明多片簧钢板弹簧的主片理论运动轨迹中心与试验运动轨迹中心相符,悬架系统匹配时,可以直接使用美国汽车工程协会圆弧理论进行计算.少片簧钢板弹簧的主片理论运动轨迹中心与试验运动轨迹中心偏差较大,设计时需要对美国汽车工程协会圆弧理论计算结果进行修正.通过ADAMS软件建模,对仿真结果进行校核,确认钢板弹簧的主片仿真运动轨迹中心与试验运动轨迹中心高度符合.     

叠加阀片式油气弹簧节流缝隙设计及特性试验

给出了油气弹簧结构原理图,对叠加节流阀片和调整垫圈进行研究,建立了叠加阀片应力计算式和调整垫圈厚度设计式。利用开阀速度和开阀压力建立油气弹簧节流缝隙设计公式,并对叠加阀片和调整垫圈对节流缝隙的影响进行了分析。通过实例对油气弹簧的叠加阀片、调整垫圈和节流缝隙进行了设计,对叠加阀片等效厚度、开阀特性和应力强度进行验证,并对所设计的油气弹簧进行了特性试验。试验和分析表明,节流缝隙的设计方法是正确的,对油气弹簧设计具有重要参考价值。     

小型载货汽车后钢板弹簧的设计

通过对小型载货汽车后钢板弹簧进行设计计算,确定了钢板弹簧的总长、片厚、片宽、片数、检验刚度、装配刚度,以及自由状态下的弧高、曲率半径,并进行了相应的强度校核.最后通过生产实践证明,相关设计参数能满足汽车在空、满载条件下对行驶平顺性、操纵稳定性和安全方面等要求.     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

阀片弹性模量对油气弹簧阀系参数的影响

利用开阀压力与阀片变形以及流量之间关系,建立油气弹簧阀系参数解析设计公式,利用该公式可对阀系参数进行解析设计.定量分析阀片弹性模量对阀系设计参数的影响,确定阀片厚度和节流缝隙的弹性模量影响系数,利用该系数可对阀系参数进行推算设计.通过实例,对阀系参数进行解析设计和影响系数推算设计,并对两种方法设计值进行比较,校核阀系设计参数,进行设计油气弹簧的特性试验.设计和试验结果表明,阀系参数解析设计方法准确,影响系数推算设计方法可靠,对油气弹簧设计具有重要参考价值.     

汽车钢板弹簧主片结构的组合优化设计方法研究

多数汽车钢板弹簧结构设计主要依赖于设计人员的经验,针对其设计中结构确定过程难于量化等问题,提出运用组合优化方法进行汽车钢板弹簧主片的结构设计,从描述汽车钢板弹簧结构设计中的组合优化问题入手,参照遗传算法求解故障诊断问题中的相关量化方法和建模过程,建立汽车钢板弹簧主片结构求解的组合优化模型,并以某车型汽车钢板弹簧主片结构的设计过程为例,在Matlab7.1中运用遗传算法实现主片结构的求解,验证所提出方法的有效性.     

多片钢板弹簧计算机辅助快速设计技术研究

针对传统多片钢板弹簧设计周期长、建立精确力学模型难的问题,根据多片钢板弹簧的参数设计方法,在SolidWorks中建立多片钢板弹簧参数化主模型,然后借助VC++语言,对SolidWorks进行二次开发,实现了钢板弹簧的计算机辅助快速设计。最后,应用接触理论添加接触单元,模拟钢板弹簧间的摩擦,计算钢板弹簧的刚度。结果表明:仿真计算刚度值和理论计算刚度值吻合较好。     

某牵引车平衡悬架力学分析

平衡悬架作为汽车底盘的重要组成部分,影响乘坐舒适性和行驶稳定性.为了合理设计悬架的力学特性,其弹性元件的设计至关重要.以某牵引车平衡悬架为研究对象,对其重要组成部件钢板弹簧进行了力学分析.为了验证所设计的钢板弹簧的可靠性,选用多片等厚度钢板弹簧对该平衡悬架进行有限元分析,给出了钢板弹簧在装配、满载和极限3种工况下的应力应变情况,将板簧所受最大预应力与材料的许用应力对比.结果显示,平衡轴支架和钢板弹簧在制动、转向及单侧跳动3种工况下的受力情况相对较差;但在3种工况下,钢板弹簧所受应力均匀,且最大预应力皆小于材料许用应力,总体设计合理且满足使用要求.     

汽车钢板弹簧的有限元分析

重点介绍重载汽车钢板弹簧的有限元分析方法。通过对国内汽车钢板弹簧在应力、应变分析,刚度和疲劳性能分析等方面进行ANSYS软件应用的研究,说明借助ANSYS软件的优化模块可达到优化设计的效果。     

混合动力牵引车独立悬架变截面板簧的有限元分析

通过建立板簧总成片与片之间的接触单元，采用ANSYS有限元分析软件对某一新型混合动力牵引车前悬架的上、下板簧总成的刚度和强度进行分析。最后用试验对ANSYS的分析结果进行验证。     

考虑摩擦影响的少片簧有限元分析

通过比较考虑摩擦和不考虑摩擦对少片簧的影响,建立了相关有限元模型,并依据模型对少片簧进行了有限元分析,得到了片间摩擦对少片簧变形、刚度和应力的影响,为少片簧的优化设计提供了参考     

渐变刚度钢板弹簧的非线性有限元分析

针对传统的钢板弹簧设计计算方法难以考虑钢板弹簧实际的工作状况,综合考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、各簧片及垫片之间的接触和摩擦等非线性因素,基于有限元分析方法对某汽车后悬架渐变刚度钢板弹簧的刚度及强度特性进行分析。其刚度及强度试验结果表明,考虑非线性因素后建立的钢板弹簧有限元模型精度比较高。在模型验证精确的基础上,利用瞬态动力学分析方法求解钢板弹簧在简谐载荷激励下的动态响应,获得其动态特性随激励载荷频率与幅值的变化规律。该建模方法能有效地模拟钢板弹簧实际工作状态,可为钢板弹簧结构进一步的优化提供前提。     

汽车钢板弹簧的应力和变形分析

应用有限元法对一种在垂直力作用下的3片式钢板弹簧进行分析,其中应用8节点块单元对板簧进行实体建模,采用接触分析来模拟板簧各片逐渐进入接触的情况。对钢板弹簧的中心螺栓、U型螺栓夹紧和卷耳、吊耳部分的铰链约束进行独特的处理。应用所建立的有限元模型计算板簧的应力分布和载荷-变形曲线。对该板簧进行的实验应力分析表明,应用该有限元模型得到的计算应力和载荷-变形特性与试验结果吻合较好。     

Novel method for equivalent stiffness and Coulomb’s damping ratio analyses of leaf spring

The leaf spring is a representative type of laminated structure. Based on the linear theories of curve beams, the first derivatives of the leave??s status-vector of the leaf spring are provided. The first derivatives of the combination status-vector are obtained by properly dealing with the nonlinear interacted forces between adjacent leaves. Moreover, the precise integration technology and the transform matrix method are introduced to solve the equations. The force-displacement curve of a leaf spring is then calculated separately by using the present method and the finite element software ANSYS. From the results, the precision and advantages of the present methods for analyzing the leaf spring are revealed. The Coulomb??s damping ratio of the leaf spring is studied by using the present method.     

钢板弹簧力学特性的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法,考虑钢板弹簧工作过程中的大变形、片间摩擦和接触等多种因素,在Ansys软件中建立钢板弹簧的力学模型,分析其力学特性。在不考虑摩擦和考虑摩擦两种情况下计算其刚度、应力分布、接触状态及接触压力,研究了摩擦情况对钢板弹簧力学性能的影响。通过考虑片间摩擦,钢板弹簧计算模型的精度得到了提高。     

A flexible multi-body dynamic model for analyzing the hysteretic characteristics and the dynamic stress of a taper leaf spring

This paper proposes a modeling technique which is able to not only reliably and easily represent the hysteretic characteristics but also analyze the dynamic stress of a taper leaf spring. The flexible multi-body dynamic model of the taper leaf spring is developed by interfacing the finite element model and computation model of the taper leaf spring. Rigid dummy parts are attached at the places where a finite element leaf model is in contact with an adjacent one in order to apply contact model. Friction is defined in the contact model to represent the hysteretic phenomenon of the taper leaf spring. The test of the taper leaf spring is conducted for the validation of the reliability of the flexible multi-body dynamic model of the taper leaf spring developed in this paper. The test is started at an unloaded state with the excitation amplitude of 1–2 mm/sec and frequency of 132 mm. First, the simulation is conducted with the same condition as the test. Then, the simulations are conducted with various amplitudes in a loaded state. The hysteretic diagram from the test is compared with the ones from the simulation for the validation of the reliability of the model. The dynamic stress analysis of the taper leaf spring is also conducted with the developed flexible multi-body dynamic model under a dynamic loading condition.     

多约束状态下重载机械式主轴有限元建模及模态分析

重载机械式主轴是重型数控(Computer numerical control,CNC)机床摆角铣头的关键功能部件,具有大功率、大扭矩特点,用于加工大型复杂曲面零件。其有限元建模及模态分析的准确性是主轴进一步动力学分析的基础。基于Timoshenko梁理论建立重载机械式主轴的运动方程,采用有限元法得到主轴的矩阵形式的动力学方程;在有限元软件中分别以实体单元和梁单元对主轴进行有限元建模,对轴承以Combin14弹簧单元建模,并以自由模态和实际工况约束条件下进行重载机械式主轴的模态分析;根据轴承型号计算轴承的径向刚度,作为重载主轴模态分析中弹簧单元的刚度参数;进行主轴锤击模态试验,验证重载机械式主轴多约束状态下模态分析建模及仿真结果的正确性。研究表明,把主轴考虑为Timoshenko梁单元和Beam188梁单元进行主轴有限元建模和模态分析时,结果更为准确,弹簧约束梁方式更符合实际情况。研究结果为重载机械主轴系统的进一步优化设计和精度控制提供依据。     

初始内压和帘线间距对空气弹簧垂向特性的影响研究

运用Abaqus有限元软件,以膜式空气弹簧为例,简述了空气弹簧分析中的有限元基本理论并建立其有限元模型,通过对影响空气弹簧垂向特性的初始内压和帘线间距2个关键因素进行仿真分析,得到不同初始内压和不同帘线间距的几组垂向位移-载荷曲线。分析表明：空气弹簧的垂直刚度随初始内压的增大而增大;空气弹簧外径膨胀造成帘线间距增大,从而引起垂向刚度降低;初始内压越大,空气弹簧外径膨胀对帘线间距变化的影响程度也越大。本研究对空气弹簧设计中如何合理选择初始内压和帘线间距提供了参考。