SMA碟簧群的循环受压性能及简化模型

该研究提出将多个形状记忆合金(SMA)碟簧片并联排列形成碟簧组,然后在碟簧组间加入垫片分隔、串联排列形成碟簧群,以提供更高的承载力及变形能力。采用有限元软件ABAQUS建立了一系列SMA碟簧群的三维精细化有限元模型,并进行非线性循环受压分析。结果表明:与钢碟簧的“三角形”荷载-位移曲线相比,SMA碟簧群的荷载-位移曲线呈现鲜明的“旗帜形”特性,具有明显的正向及反向转变平台。随着碟簧片数的增加,碟簧组的总可恢复变形量基本不变,极限承载力及割线刚度近似成比例增加,而随着碟簧组数的增加,碟簧群的总可恢复变形量增加,极限承载力不变,割线刚度近似成比例降低。因此,可根据碟簧群总极限承载力及变形能力的需要,灵活调整碟簧片及碟簧组的数量及布置方式。碟簧组的各层碟簧片由于边界条件不同,应力分布存在明显差异,而变形量亦呈现两端大中间小的哑铃形分布模式,其中加载端碟簧片变形量最大,若超过极限变形量可能发生翻转失效,值得注意。提出了SMA碟簧群的简化模型,通过简化及精细模型的非线性循环受压分析,发现该简化模型的循环受压荷载-位移曲线与精细模型吻合良好,而计算效率提高约38倍。将SMA碟簧群应用于自复位NZ梁柱节点中,并对自复位钢框架进行了验证性的滞回分析。结果表明:采用SMA碟簧群的自复位钢框架最大侧移为4%时可完全复位,且二次刚度相比采用预应力钢绞线的传统自复位钢框架提高近100%,极限承载力提高70%。

洗衣机卡箍弹簧断裂的失效分析及预防措施

文章基于某洗衣机用卡箍弹簧,在生产线将卡箍弹簧装配到洗衣机桶口时,出现断裂现象,断裂位置都为同一位置,批次无一定规律,随机性较大,断裂机率接近3%;通过宏、微观、金相组织分析、材料成分分析、力学性能等多方面分析验证,分析发现造成断裂的主要原因为:卡箍与弹簧在装配过程中存在缺口,最终在缺口效应下导致弹簧断裂,文章通过对缺口断面特征、断裂模式的研究,进一步论证了缺口对机械零件的影响,同时也对金属材料断裂分析提供了一定指导性意义。

弹簧垫圈在高强度螺栓连接中的防松性能分析

为了探讨弹簧垫圈在高强度螺栓中的防松效能,在理论分析的基础上,对同一规格(M10×1.25-8.8)、不同头部结构及组合方式(六角头、六角法兰、六角头+平垫、六角头+弹垫和六角头+平垫+弹垫)的高强度螺栓进行了横向振动试验。通过对比分析,得出了在8.8级高强度螺栓充分拧紧的条件下,弹簧垫圈的防松作用并不显著,这对于实际生产中的成本节约以及装配质量提升等方面具有重要指导意义。

汽车高强度螺栓的防松性能的影响因素研究

建立了螺纹联接拧紧力矩与松脱力矩的计算模型,得出拧紧力矩与松脱力矩计算的规律,粗牙螺栓的松脱力矩为拧紧力矩的80%,细牙螺栓的松脱力矩为拧紧力矩的85%。对螺栓防松性能的影响因素进行了理论分析,并通过横向振动试验验证了不同头部结构、弹簧垫圈、预紧力、表面处理等对螺栓防松性能的影响,结果表明:六角法兰螺栓的防松性能较好,弹簧垫圈在预紧力较小时具有一定的防松作用;在一定范围内,随着预紧力、摩擦系数增大,防松性能越好;粗牙螺栓的防松性能较细牙螺栓好。并且提出了部分高强度螺栓的使用建议。

船用复合材料层合板螺栓孔处疲劳寿命实验研究

复合材料层合板结构由于其优异的力学性能在舰船上得到广泛使用。此种结构一般采用螺栓连接,其连接处的疲劳特性往往决定了结构的使用寿命。针对舰船桅杆上的复合材料雷达罩,阐述如何将结构疲劳实验简化为部件疲劳实验的具体方法和过程。设计了试验件和相应的夹具,开展了复合材料层合板螺栓连接结构的部件疲劳实验。分析表明:弹簧垫圈的预紧作用可延长复合材料层合板螺栓孔处的疲劳寿命;可采用结构静强度覆盖结构疲劳并辅以部件疲劳实验的方法来评估复合材料层合板结构的疲劳性能。

锥形弹簧垫片断裂失效分析

通过观察锥形弹簧垫片的断裂位置与断口形貌,结合金相组织、化学成分、显微硬度等试验结果,确定该垫片的断裂类型为低应力疲劳断裂。断裂原因为外圆光亮带较小和外圆面粗糙,它们分别由冲裁间隙过大引起和冲压成型后表面修复不充分造成。它们形成严重的微区应力集中,在动载荷的作用下萌生微裂纹,导致疲劳断裂。

某导弹位标器用弹簧垫圈失效分析

某型号导弹位标器用弹簧垫圈在现场装配时发生断裂。对断裂件进行了化学成分、硬度和宏、微观检验。结果表明,弹簧垫圈冶金质量符合要求;其断裂失效是镀锌后除氢不彻底,导致装配时发生氢脆断裂。提出了建议。

65Mn弹簧垫圈断裂分析

直径为4 mm的65Mn弹簧垫圈镀银后,在装配时发生了断裂。对失效件的宏观、微观特征进行观察,并对失效件的化学成分、金相组织及氢含量进行了测定。结果表明:弹簧垫圈在酸洗、电镀过程中零件内部渗入了氢,镀后未及时除氢且除氢时间不足,致使在外力的作用下垫圈发生氢脆断裂。在明确失效原因后,采取了针对性措施如增加除氢时间等,彻底避免了类似问题的发生。

65Mn钢弹簧垫圈开裂原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析等方法对65Mn钢弹簧垫圈的开裂原因进行了分析。结果表明:该垫圈氢含量较高,服役时大部分区域处于悬空状态,造成垫圈变形不均匀,形成应力集中。另外,垫圈凸面的防滑压花以及压花边缘的轮廓线处也存在应力集中,氢原子容易在此聚集,最终导致垫圈发生了氢致延迟脆性开裂。

垫圈簧片注塑模具的浇口布置研究

从塑件结构工艺性出发对垫圈簧片的工艺性进行了分析。给出了成型垫圈簧片模具浇口布置的几种不同设计方案,并采用CAE软件从气穴、熔接痕、温度场、密度场等方面对几种方案进行了分析对比,预测气穴和熔接痕可能存在的位置,最终确定了浇口的较佳位置和数目。在优化结果的基础上,设计了成型模具,该模具结构紧凑,能满足生产需要,保证产品成型质量。

基于SolidWorks的三维系列化标准零件库设计

为提高在SolidWorks软件中绘图的速度和效率,该文依据我国最新国家标准,采用SolidWorks软件中产品设计系列化功能,利用系列零件设计表介绍了在SolidWorks平台上进行六角头螺母、弹簧垫圈等常见螺纹连接件三维系列化模型设计的具体方法和步骤,为实现产品设计的快速调整和系列化提供理论基础。

弹簧垫片用梯形丝轧制开裂原因分析

5.5 mm 65Mn热轧盘条拉拔至2.35 mm圆丝没有出现裂纹,在轧制成2.45 mm×1.7 mm梯形丝时出现开裂。通过宏观断口观察、化学成分分析、显微组织检测等方法对裂纹进行分析。结果表明,梯形丝开裂起源于心部,在裂纹处发现有马氏体等异常组织。在拉拔变形过程中,塑性、韧性较差的马氏体会成为裂纹源形成应力集中点,随后在轧制成梯形丝阶段,心部受到张力,微裂纹扩展形成开裂。

控制弹簧垫片热处理变形的试验研究

弹簧垫片的质量受到各种因素的影响,其中热处理对其性能、使用寿命和品质起着决定性作用。以某厂弹簧垫片的生产为例,详细阐述了两种热处理试验方案,结果表明,试验方案二既能保证弹簧垫片的性能,又能达到其形状和尺寸精度要求。

弹簧垫圈智能包装控制系统

本文介绍了弹簧垫圈智能包装控制系统 ,给出了系统的硬件结构 ,提出了对两个关键技术问题的解决方法。该控制系统已在现场使用 ,较好地保证了弹簧垫圈的包装质量 ,具有明显的经济效益。

模糊控制系统在弹簧垫圈自动包装线上的应用

介绍了用智能采样、模糊控制来实现弹簧垫圈定量自动包装自适应少节拍、无波纹控制的方法．控制方案已在单片机上实现,较好地解决了弹簧垫圈自动包装系统的稳定控制问题．

滑模控制在弹簧垫圈圆切刀磨床上的应用研究

弹簧垫圈圆切刀是弹簧垫圈生产过程中的关键工具,圆切刀具工作端面要求磨制成椭球面,在磨制过程中有较强的摩擦现象,此时控制对象就成为了非线性系统,很难用传统控制方法达到控制要求。采用滑模变结构控制策略,把弹簧垫圈圆切刀专用磨床伺服系统的性能指标作为滑模函数,对其速度控制环和位置控制环进行滑模变结构控制设计,能使系统快速、平稳且无抖动地进入滑动模态面,从而保证该伺服系统有良好的动态特性、有效抑制系统的扰动。仿真和模拟试验结果表明了该方法的有效性。

智能电子秤在弹簧垫圈自动包装线上的应用

本文介绍了以单片机8031为核心的智能电子秤在弹簧垫圈定量自动包装线上的实现方法。给出了系统的工作原理、硬件框图和软件主流程图 ,较好地保证了弹簧垫圈包装质量 。

SKS棘齿防松紧固件拆卸工具的研制

研制了一种能快速拆卸SKS棘齿防松紧固件的工具,阐述了该拆卸工具的设计理念,给出了拆卸原理图.该拆卸工具的研制既解决了棘齿防松紧固件的拆卸难题,又杜绝了损坏棘齿弹簧垫的现象.因为被拆卸的棘齿弹簧垫可重复使用,所以既避免了诸多浪费,又节约了拆卸成本.

基于Fuzzy控制技术的弹簧垫圈园切刀专用磨床研究

通过分析弹簧垫圈园切刀磨削加工质量不易保证的原因,提出了运用模糊控制器来提高弹簧垫圈园切刀磨削加工质量的方法,给出了模糊控制系统的结构、模糊规则、模糊推理、模糊决策及仿真结果,运用前景广阔。

水下平台电缆密封装置设计

传统的水下电缆密封在交变温度和压力作用下容易发生泄漏,因此迫切的需要一种新型的电缆密封来解决此问题。该文设计专门的橡胶密封垫和垫片来增加电缆密封的可靠性,采用具有储能作用的蝶形弹簧垫片来解决交变压力和温度引起的变形泄漏问题。实验室和海上试验证明,该结构简单、易于实现,工作可靠,具有良好的应用前景。