变中径螺旋弹簧稳态横向刚度的解析计算及仿真

为获得考虑变中径弹簧端部约束的稳态横向刚度的可靠解析计算方法,根据变中径弹簧的力学模型,运用莫尔积分,得到了弹簧端部约束弯矩的解析计算式。基于变中径弹簧的约束弯矩,推导了其稳态横向柔度、刚度解析计算公式。通过实例对变中径弹簧的稳态横向刚度进行解析计算和仿真验证,解析计算结果与仿真结果均吻合,柔度、刚度相对偏差均在0.21%以内,结果表明所建立的解析计算方法正确。最后,基于变中径弹簧稳态横向刚度建立了弹簧受横向载荷任意位置的横向挠度解析计算式,与仿真值偏差在0.21%以内,表明弹簧的相对横向挠度解析计算式正确。

椭圆式异形压缩螺旋弹簧力学特性计算分析

椭圆式螺旋弹簧(即椭圆中径、椭圆丝径螺旋弹簧)是一种应用于特殊空间下的异形弹簧,目前尚无成熟可靠的椭圆式螺旋弹簧刚度及应力的计算方法。基于椭圆式螺旋弹簧的力学模型,利用卡氏定理建立其挠度及刚度的计算方法;基于弹性理论知识,运用半逆解法建立了考虑受扭转应力及弯曲应力同时作用下,椭圆式螺旋弹簧的复合切应力计算方法。通过实例对弹簧进行ANSYS仿真验证,结果显示弹簧刚度的相对偏差在0.84%以内,最大复合切应力的最大偏差仅为2.19%,表明建立的椭圆式螺旋弹簧刚度及复合切应力计算方法是正确的。基于建立的弹簧任意位置的复合切应力计算方法,计算总结出弹簧簧丝截面、弹簧圈表面的复合切应力及弹簧簧丝截面弯曲切应力的分布变化规律,为此类弹簧的设计及应用提供了理论参考。

基于Qt GUI多片等厚叠加钢板弹簧关键参数设计及仿真分析软件开发

为了满足多片等厚叠加钢板弹簧的关键参数设计及数字化制造的需求,开发了一种多片等厚叠加钢板弹簧关键参数设计及仿真分析软件。根据截面圆弧型多片等厚叠加钢板弹簧的力学模型,建立其刚度解析计算式,并以应力强度为约束条件,建立其关键参数的设计方法。在此基础上,以Qt、ANSYS、Matlab的混合编程作为技术支持,对软件进行功能设计和GUI界面开发。最后通过软件进行实例设计,其结果显示软件设计的多片簧的刚度解析值与设计要求值同仿真值均相吻合,且相对偏差均在0.7%范围内,表明此软件可以实现多片簧的关键参数设计以及特性仿真的集成化,且设计、仿真结果可靠,对多片簧的设计具有实际推广价值。

渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算

为解决渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算问题,根据莫尔积分,建立了考虑板簧截面两侧圆弧的主簧刚度和主副簧复合刚度的数学模型;通过有限元仿真分析,得到了渐变刚度板簧的刚度-载荷特性,并利用积分运算,建立了渐变刚度板簧在不同载荷下的挠度计算式.通过实例计算和试验验证可知,挠度计算值与试验测试值的最大相对偏差为5.46%.研究结果表明:渐变刚度特性状态下的板簧挠度计算方法是正确的,可以为渐变刚度板簧的正向设计提供理论参考.

非标准抛物线型变截面板簧力学特性解析计算

为了满足实际悬架刚度的设计要求,通常抛物线型变截面板簧的抛物线段的坐标原点不在力的作用点上,即非标准抛物线型变截面板簧。然而,其变形及应力一直未给出可靠的解析计算公式。根据单片非标准抛物线型变截面板簧的力学模型,利用莫尔积分,建立了变形、刚度的解析计算公式,并分析了坐标偏移量对板簧结构及力学特性的影响;在此基础上,根据少片簧与各片板簧之间的刚度与载荷的关系,建立少片非标准抛物线型变截面板簧的变形、刚度和应力的解析计算公式。通过实例对少片非标准抛物线型变截面板簧的变形、刚度及应力进行解析计算和仿真验证,解析计算值与仿真值均吻合,变形相对偏差在0.7%以内,应力相对偏差在2.3%以内,结果表明所建立的解析计算方法是正确的。最后,对少片簧进行了刚度测试试验。结果表明,刚度解析值与试验值吻合,相对偏差在4.2%以内,进一步验证所建模型和方法的可靠性。

改进的截面倒角式主副簧间隙设计方法

针对前期研究仅通过主簧端点挠度及曲率对主副簧间隙近似设计,且未考虑截面倒角的影响的问题,基于倒角截面板簧和等效截面板簧的刚度及截面惯性矩相等,建立倒角截面板簧等效宽度计算式。根据悬架偏频确定接触载荷,利用莫尔积分计算根部至接触位置段单片主簧在单位载荷下的挠度,再由挠度、刚度及接触载荷的关系,建立主簧在接触位置的挠度解析计算式,计算截面倒角式主副簧的最大应力并分析间隙对其影响。通过实例设计、ANSYS仿真和试验验证本文方法的正确性,结果表明:相同接触载荷下,文中考虑截面倒角的方法与试验结果相对偏差为2.48%,比传统方法的相对偏差减小11.49%,比未考虑截面倒角的相对偏差减小4.67%。所提出的考虑截面倒角的方法可为截面倒角式主副簧的间隙设计、调整及强度校核提供参考。

CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用

本文主要根据CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用展开深入研究,从中找出存在的问题,并且根据这些问题给出相应的解决策略,希望能够为CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用研究的顺利进行贡献一份力量。

机械制造工艺中机械设计的合理性

科学合理的机械设计与制造工艺的使用效果对于机械产品的质量和使用价值起着决定性作用。要想使得机械设计变得更加科学,那么不仅要持续地提高加工表面的质量,不断地加强绿色制造工艺的发展,而且还需要提高其标准化的进程。

奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响

为了找出51CrV4钢最佳的奥氏体化温度和最佳的综合力学性能,研究了奥氏体化温度对51CrV4钢淬火组织和性能的影响。试验结果表明,随着奥氏体化温度的升高,奥氏体晶粒逐渐长大,淬火后组织硬度呈先增大后减少的趋势,经460℃回火后的强度先增大后减小;当奥氏体化温度为880℃时,奥氏体晶粒细小均匀,得到的马氏体组织致密,强度和硬度均达到最大值;当奥氏体化温度达到910℃时,奥氏体晶粒粗大,而且试验钢出现明显的脱碳现象,强度、硬度和塑性明显下降。研究表明,在实现完全奥氏体化前提下,为保证晶粒均匀且不出现脱碳现象,51CrV4钢获得良好性能的最佳淬火温度为880℃。