【摘要】：多股螺旋彈簧(簡稱多股簧)是一種通過將多股鋼絲絞合成具有相同螺旋方向的單層或多層同軸線而形成的圓柱形螺旋彈簧。與普通單股螺旋彈簧相比,它具有獨(dú)特的性能,如優(yōu)異的吸振減振性能和強(qiáng)度,是航空發(fā)動機(jī)和自動武器等產(chǎn)品的關(guān)鍵部件。另外,多股彈簧還可以廣泛用于要求非常平穩(wěn)的振動設(shè)備(如振動篩,振動破碎設(shè)備等),高精度工作臺和運(yùn)輸車輛等,以取代傳統(tǒng)的單彈簧和橡膠彈簧。多股簧的進(jìn)一步發(fā)展受到了各種因素的制約,包括彈簧試制成本偏高、機(jī)床加工效率過低等等,而且相比于國外機(jī)床,國內(nèi)機(jī)床的缺點(diǎn)很明顯,急需提高和升級。以試錯法對多股簧的加工參數(shù)進(jìn)行確定經(jīng)實(shí)踐證明是極其困難的。為縮短多股簧的試制周期,提高多股簧加工的成品率及質(zhì)量穩(wěn)定性,本文提出了一套有限元仿真方案,解決了多股簧試制周期長、成本高的難題。本文的主要工作如下:(1)本文利用最優(yōu)索距理論和兩態(tài)法對多股簧進(jìn)行了靜態(tài)設(shè)計(jì),分別獲得了彈簧索距和螺距的值,為下一步進(jìn)行有限元仿真建立了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。(2)針對當(dāng)前多股簧加工試制成本高的問題,對彈簧加工繞制過程進(jìn)行了基于ABAQUS軟件的成形以及回彈仿真,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,仿真模型能準(zhǔn)確地模擬彈簧加工成形及回彈過程。(3)基于ABAQUS有限元軟件,通過調(diào)整加工參數(shù)進(jìn)行多組仿真實(shí)驗(yàn),積累了加工參數(shù)和仿真彈簧的對應(yīng)數(shù)據(jù),為后續(xù)進(jìn)一步利用優(yōu)化算法對加工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。(4)利用仿真數(shù)據(jù)和支持向量回歸算法對目標(biāo)彈簧的加工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選,并利用優(yōu)選得到的加工參數(shù)制造多股簧,最終得到了切合企業(yè)需求的彈簧產(chǎn)品。經(jīng)企業(yè)評定及鑒定,本次項(xiàng)目加工的彈簧性能合格良好。證明了方法的有效性。
【圖文】：

圖 1.1 多股螺旋彈簧Fig.1.1 Stranded wire helical springs之所以多股簧在運(yùn)行時(shí)不會產(chǎn)生松松垮垮的狀態(tài)是因?yàn)閺椈衫@制方向與鋼擰轉(zhuǎn)方向是倒轉(zhuǎn)的，這意味著一個為左旋另外一個就是右旋，就像圖 1.2 里 a展示的一樣。其實(shí)多股簧與普通單股簧并沒有特別巨大的區(qū)別，它的特別之處當(dāng)鋼索處在高速度的位置移動時(shí)，鋼絲之間會受到扭轉(zhuǎn)力矩的作用，這種作使所有的鋼絲接觸得更加緊致，通過產(chǎn)生的摩擦阻尼來獲得優(yōu)異的減振結(jié)果圖 1.2 里的 b 圖中，在彈簧和鋼索旋向一致的情況下，鋼索將會產(chǎn)生松松垮垮良現(xiàn)象。不僅在這種扭轉(zhuǎn)力矩下不能提高鋼絲之間的緊致度，而且還會使彈生一定偏差，極大地影響彈簧在工作情況下的效果。

圖 1.1 多股螺旋彈簧Fig.1.1 Stranded wire helical springs所以多股簧在運(yùn)行時(shí)不會產(chǎn)生松松垮垮的狀態(tài)是因?yàn)閺椈衫@制方向方向是倒轉(zhuǎn)的，這意味著一個為左旋另外一個就是右旋，就像圖 1.2的一樣。其實(shí)多股簧與普通單股簧并沒有特別巨大的區(qū)別，它的特別索處在高速度的位置移動時(shí)，鋼絲之間會受到扭轉(zhuǎn)力矩的作用，，這有的鋼絲接觸得更加緊致，通過產(chǎn)生的摩擦阻尼來獲得優(yōu)異的減振1.2 里的 b 圖中，在彈簧和鋼索旋向一致的情況下，鋼索將會產(chǎn)生松松象。不僅在這種扭轉(zhuǎn)力矩下不能提高鋼絲之間的緊致度，而且還會定偏差，極大地影響彈簧在工作情況下的效果。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH135.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2606195