基于有限元仿真技术的轨道车辆锥形弹簧的结构优化研究

基于有限元仿真技术,对轨道车辆某型号锥形弹簧(以下简称锥形弹簧)的结构进行优化研究。结果表明:Ogden 4阶超弹本构模型分析精度较高,能很好地反映锥形弹簧的橡胶材料的大应变特性;与采用勾形橡胶型面的锥形弹簧相比,采用流线形橡胶型面的锥形弹簧可以避免其橡胶型面出现褶皱现象,消除应力集中点,延长锥形弹簧的疲劳寿命;采用喇叭口式隔板的锥形弹簧,可通过改变喇叭口半径大小灵活实现垂向刚度与横向刚度匹配,从而延长锥形弹簧的疲劳寿命。本研究为锥形弹簧的结构优化提供了新思路。

MEMS平面S型锥形弹簧的特性分析研究

针对MEMS平面S型等直梁弹簧压杆稳定性及抗共振性能较差等问题,提出了一种MEMS平面S型锥形弹簧,推导出平面锥形弹簧y向刚度系数公式,并通过仿真实验对理论公式进行验证,发现在集中力作用下,弹簧刚度系数的理论值与仿真值的平均误差小于1.58%。进一步分析了各结构参数对弹簧刚度系数的影响。结果表明,锥形弹簧刚度系数随着弹簧线宽B及弹簧高度H的增加而增加,随着弹簧弯半径R、段数n、弹簧直梁增量λ,以及弹簧首段直梁长度L1的增加而减小。通过对两种S型弹簧的性能对比,得到锥形弹簧在相同刚度下,轴向空间利用率、压杆稳定性以及抗共振性能方面均优于等直梁弹簧。

锥形弹簧的特点及在城市轻轨车辆中的应用

锥形弹簧具有安装方便、免维护性等特点而被广泛应用于城市轻轨车辆中。介绍了轻轨车辆锥形弹簧的应用,并对锥形弹簧的安装、体积质量、刚度、应变、蠕变以及低温性能等特点进行了分析,为开发轻轨车辆一系弹簧提供了数据支持和参考。

金属-橡胶复合锥形弹簧的试验研究(待续)

对金属 橡胶复合锥形弹簧进行了型式试验、蠕变试验及高度测量试验,总结了一套比较合理的试验方法和数据处理方法,并对有关的试验数据进行了重点分析,从而对开发其他橡胶弹性元件起指导作用。

锥形弹簧橡胶/金属粘合不牢原因分析及解决措施

分析了锥形弹簧橡胶/金属粘合不牢的原因,并提出了相应的解决措施。结果表明,锥形弹簧粘合不牢的主要原因是产品外套与模具过盈配合量不足、硫化内压大和模具分型面设计不合理。解决这一问题的有效措施主要包括增大模具在外套高度方向上的过盈配合量(≥0.5mm)或减小硫化内压力(≤50 MPa)或在外套底部和芯轴上部设计约10mm深的橡胶凹型面。

圆锥形弹簧的劲度系数和静伸长

从理论上导出了圆锥形密圈弹簧的劲度系数计算公式 ,给出了圆锥形密圈弹簧竖直悬挂时 。

锥形弹簧关键尺寸对粘结试验拉伸量的影响

通过有限元分析法,研究了锥形弹簧关键尺寸对粘结试验拉伸量和粘结应力的影响,给出了拉伸量和粘结应力随产品关键尺寸改变的变化规律。结果表明,该研究对制定更为合理的锥形弹簧粘结试验拉伸量具有重要参考价值。

城市轨道交通车辆锥形弹簧竖向静态刚度计算模型设计研究

基于试验数据,采用多项式拟合方法确立轨道交通车辆用辅助弹簧橡胶的静弹剪模数及弹性模量计算公式;结合力学理论及轨道车辆锥形弹簧的特点,确立基于橡胶参数及产品结构参数的锥形弹簧竖向刚度理论计算公式。通过随机选取锥形弹簧产品,进行理论公式计算、有限元仿真分析计算、产品试验的对比验证。验证结果说明,所确定的基于产品结构参数和橡胶参数的理论计算公式在锥形弹簧线性变形阶段具有较好的计算精度,可用于锥形弹簧设计开发阶段竖向刚度初步计算。

锥形弹簧粘接试验自动检测工装的研制

从试验工装的结构与功能优化、辅助上下料机构优化和试验结果自动判定优化等方面着手,针对锥形弹簧类产品的粘接试验应用了新型自动调节工装。结果表明,将六爪卡盘式可伸缩结构应用于常规检测工装,解决了原工装检测效率低、产品碰伤风险高、劳动强度大、换型时间长和试验结果依赖人工判定等技术难题;同时,还利于规避因工装型号种类多带来的管理难度大、开发制作周期长和综合成本高等管理问题;实现了检验手段的创新,显著提升了检测效率。

非均匀介质中波的传播的一维模拟——锥形弹簧中纵波的实验研究

一、引言普物实验中,对波的传播规律的研究,都是用驻波法在均匀介质中实现的。例如弦振动实验和测定空气中声速的实验。在演示实验中,还有纵波在圆柱形弹簧中传播的实验。但都未涉及非均匀介质的情况。笔者也用驻波法,对锥形弹簧中纵波的传播规律作了实验探讨,得到了传播速度的经验公式。作为研究非均匀介质中波的传播规律的实验,它可以安排到课堂演示和普物实验教学课程中去。

大螺距圆锥形弹簧受横向力时的挠度

对大螺旋升角圆锥形弹簧在横向力作用下产生的挠度,进行了全面的分析,综合考虑了螺旋升角、弹簧锥度及全部内力对挠度的影响,并导出了精确的计算公式。

锥形弹簧中驻波的理论探讨

本文对模拟一维非均匀介质的锥形弹簧中纵波的传播规律作了理论探讨。所得结果与实验符合得较好。

一种基于新锥形弹簧的汽车悬架

本实用新型公开了一种基于新锥形弹簧的汽车悬架，其特征在于，包括支架、连接支架、连接柱、减震装置和弹簧；支架包括车身连接架、油管连接架和ABS连接架，油管连接架和ABS连接架焊接在车身连接架上，所述油管连接架和ABS连接架设置有连接孔；支架和连接柱与连接支架通过焊接连接，连接柱上设置有固定板，固定板与新锥形弹簧接触，新锥形弹簧的另一端与减震装置的底座接触并嵌入在“L”型槽内固定；减震装置包括减震底座和推动轴，推动轴设置在弹簧内，外有塑料橡胶包裹并贯穿减震底座；本实用新型结构合理，减震吸震效果好，实用性高.

锥形弹簧橡胶体下端面及防止褶皱和开裂的方法

授权公告号：CN104675896B 授权公告日：2017年5月31日 专利权人：株洲时代新材料科技股份有限公司 发明人：谭方、丁纬、孙海燕等 本发明涉及一种锥形弹簧橡胶体下端面及其防止褶皱和开裂的方法。锥形弹簧主要由内锥体、橡胶体和外锥体组成。橡胶体环绕在内锥体外围，外锥体环绕在橡胶体外围，橡胶体与内锥体和外锥体一起形成一个锥形的橡胶金属弹簧；橡胶体下端面分别与锥形弹簧的内锥体和外锥体相连。

'活结法'降低锥形弹簧引导伞加工难度

降落伞系统包含一系列的功能组件,一般包括引导伞、主伞、装伞套及其它功能组件.在实际的生产实践中发现,因锥形弹簧引导伞结构特点原因,加工生产难度极大.本文针对该缝合结构做了相应的研究分析,提出一种新的辅助加工方法'活结法',能有效降低加工难度.

等螺旋升角截锥形弹簧的计算机辅助设计

本文给出了等螺旋升角截锥形弹簧的CAD模型，用MATLAB语言编制了它的设计程序。主要特点是：（1）可根据弹簧安装空间和使用性能要求及国家弹簧钢丝标准，直接计算出符合要求的各相关参数度。（2）程序可自动生成弹簧的P－F曲线和τ－F曲线，便于对弹簧设计方案进行比较和优选。

弹簧丝横截面上各内力对锥形弹簧刚度的影响

横截面上的内力包括扭矩、弯矩、轴力和剪力。锥形螺旋弹簧刚度的经典表达式由外力所做功等于弹簧丝的扭转变形能获得,但经典表达式未考虑弹簧丝倾斜度与弹簧丝弯曲变形的关系及其对弹簧刚度的影响,也未考虑弹簧径径比(弹簧丝直径d和锥形弹簧圈最大半径R1之比d/R1)与弹簧丝剪切变形的关系及其对弹簧刚度的影响。求解弹簧丝在扭转、弯曲、剪切以及轴力作用下的组合变形能,利用外力功等于弹簧丝的组合变形能,推导出包含弹簧丝倾斜度及弹簧径径比影响的弹簧刚度表达式,该锥形弹簧刚度表达式可退化为圆柱弹簧刚度计算式、可退化为锥形螺旋弹簧的经典表达式。当弹簧丝倾斜度和弹簧径径比较大时,由锥形弹簧刚度经典表达式得到的计算值与有限元仿真结果的误差达7%,而新给出的锥形弹簧刚度表达式计算值与有限元结果的误差在1%之内,新给出的锥形螺旋弹簧刚度表达式对锥形螺旋弹簧的工程设计和应用具有指导意义。