本文關(guān)鍵詞：變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧結(jié)構(gòu)優(yōu)化及鑄造工藝設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在載重汽車領域中,鋼板彈簧仍是廣泛應用的懸架彈性元件。常見的鋼板彈簧在汽車行駛過程中,鋼板之間形成較大的摩擦阻力,從而導致彈簧的剛度急劇增加,破壞汽車行駛的平順性。本文基于等應力梁理論,設計出變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧,利用單位載荷法和扭轉(zhuǎn)角計算公式得到該彈簧的剛度計算公式,并借助有限元軟件進行試驗驗證。利用ANSYS Workbench軟件,對彈簧的具體尺寸進行了輔助設計：提出四種鋼板彈簧設計方案,并對其進行靜力學分析、動力學分析,設計出滿足CA1091輕型貨車設計要求的彈簧結(jié)構(gòu)。將設計出的鋼板彈簧與市面上運用于該車型前懸架鋼板彈簧進行性能比對,本文彈簧重量降低了40%以上,避免了鋼板間的摩擦現(xiàn)象,在汽車運行過程中剛度變化較小,保證了汽車行駛的平順性。制定出彈簧鑄造工藝,借助ProCAST軟件對彈簧的充型過程、凝固過程進行了模擬分析。通過兩種鑄造方案對比試驗,確定了鋼板彈簧的鑄造工藝方案。采用正交試驗,研究了澆注溫度、型殼溫度及澆注時間對鋼板彈簧鑄造缺陷的影響。確定了當澆注溫度為1540℃、型殼溫度為700℃和澆注時間為8s時,金屬液充型平穩(wěn),所得鑄件內(nèi)部縮孔、縮松缺陷較少。最后,利用ProCAST軟件的應力模塊預測了鑄件在澆注過程中應力較大的部位。結(jié)果顯示：最大應力為243MPa,出現(xiàn)于內(nèi)澆口處。由于對鑄件性能影響較小,該工藝方案能夠獲取性能優(yōu)良、缺陷較少的鑄件。
【關(guān)鍵詞】：變截面 回轉(zhuǎn)式 鋼板彈簧 結(jié)構(gòu)設計 鑄造工藝
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH135;TG24
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 汽車懸架的概述15
• 1.2 常見鋼板彈簧15-16
• 1.2.1 傳統(tǒng)的多片鋼板彈簧15-16
• 1.2.2 少片變截面鋼板彈簧16
• 1.3 鋼板彈簧材料選擇16-17
• 1.4 鋼板彈簧制造工藝17-18
• 1.4.1 斷料與彎曲成形17
• 1.4.2 卷耳17
• 1.4.3 熱處理與噴丸處理17-18
• 1.5 鋼板彈簧載荷位移曲線18
• 1.6 國內(nèi)外鋼板彈簧的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.7 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧的理論基礎21-26
• 2.1 等應力梁在鋼板彈簧中的運用21-22
• 2.1.1 傳統(tǒng)的多片鋼板彈簧21-22
• 2.1.2 少片變截面鋼板彈簧22
• 2.2 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧結(jié)構(gòu)設計22-23
• 2.3 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧剛度計算23-25
• 2.3.1 拋物線狀鋼板變形計算23-24
• 2.3.2 回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)變形量計算24-25
• 2.3.3 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧剛度計算公式25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 運用ANSYS Workbench對鋼板彈簧進行結(jié)構(gòu)設計26-39
• 3.1 有限元分析軟件ANSYS Workbench26-27
• 3.1.1 ANSYS Workbench線性靜力學分析基礎26
• 3.1.2 ANSYS Workbench動力學分析基礎26-27
• 3.2 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧靜力學分析27-31
• 3.2.1 計算流程27-29
• 3.2.2 正交試驗設計29-31
• 3.3 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧設計31-35
• 3.4 性能對比35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧鑄造工藝設計39-57
• 4.1 鑄造簡介39-41
• 4.1.1 數(shù)值模擬的主要軟件39-40
• 4.1.2 鑄造過程模擬軟件的主要研究內(nèi)容40-41
• 4.2 變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧鑄造工藝方案的確定41-47
• 4.2.1 ProCAST軟件簡介41-42
• 4.2.2 ProCAST軟件分析理論基礎42-43
• 4.2.3 數(shù)值模擬過程43-47
• 4.2.4 鑄造工藝參數(shù)的確定47
• 4.3 鑄造工藝方案的確定47-48
• 4.4 冒口設計48-51
• 4.5 確定鑄造工藝參數(shù)51-53
• 4.6 模擬結(jié)果分析53-55
• 4.6.1 金屬液充型及凝固過程模擬分析53-54
• 4.6.2 鑄件應力場模擬分析54-55
• 4.7 本章小結(jié)55-57
• 第五章 論文總結(jié)與展望57-59
• 5.1 全文總結(jié)57-58
• 5.2 課題展望58-59
• 參考文獻59-62
• 研究生期間發(fā)表論文62

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 白培謙;泮戰(zhàn)俠;慕松;趙鵬英;杜飛;;重卡鋼板彈簧斷裂失效分析[J];理化檢驗(物理分冊);2012年08期

2 蕢紀山;;單片(或雙片)鋼板彈簧的剛度計算[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);1980年02期

3 唐新蓬;;多片鋼板彈簧葉片長度的計算方法[J];汽車技術(shù);1985年01期

4 楊蘭香;汽車懸掛鋼板彈簧用鋼的發(fā)展[J];鋼鐵;1996年11期

5 沈俊幫;鋼板彈簧的感應加熱[J];二汽科技通訊;1977年01期

6 毛素娥,劉嘉;鋼板彈簧下料優(yōu)化聞題的研究[J];汽車技術(shù);1987年08期

7 胡先洵;唐善洲;;汽車前軸鋼板彈簧座面銑床簡介[J];二汽科技;1988年01期

8 陳振安;;斷裂鋼板彈簧的快速修復[J];汽車技術(shù);1988年08期

9 葉桓;這里,有一片凈土[J];中國環(huán)境管理;1992年02期

10 張啟江;鋼板彈簧預加彎矩分配的函數(shù)計算法[J];汽車技術(shù);1992年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙云;鄭財權(quán);;汽車變截面鋼板彈簧的優(yōu)化設計[A];福建省科協(xié)第三屆學術(shù)年會裝備制造業(yè)專題學術(shù)年會論文集[C];2003年

2 蔣陽;;基于有限元的鋼板彈簧應力分析[A];“2011西部汽車產(chǎn)業(yè)·學術(shù)論壇”暨四川省汽車工程學會四屆第九次學術(shù)年會論文集[C];2011年

3 路永婕;楊紹普;李韶華;陳娜;;鋼板彈簧非線性剛度特性實驗及參數(shù)識別[A];第十三屆全國非線性振動暨第十屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議摘要集[C];2011年

4 高雙燕;金獅;;單面雙槽鋼板彈簧剛度分析及改進措施[A];第九屆河南省汽車工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

5 余亮浩;李建強;;鋼板彈簧垂直跳動軌跡研究[A];自主創(chuàng)新、學術(shù)交流——第十屆河南省汽車工程科學技術(shù)研討會論文集[C];2013年

6 王蓬波;劉振成;張崇亮;;鋼板彈簧仿真設計[A];第五屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2009年

7 石萍;;變寬度變厚度鋼板彈簧的優(yōu)化設計模型[A];第十一屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2002年

8 王紅軍;;汽油警務室后鋼板彈簧的設計[A];自主創(chuàng)新、學術(shù)交流——第十屆河南省汽車工程科學技術(shù)研討會論文集[C];2013年

9 曾健;孫營;楊宇;朱貴桃;張志勇;;重卡少片簧有限元法分析[A];第八屆中國CAE工程分析技術(shù)年會暨2012全國計算機輔助工程（CAE）技術(shù)與應用高級研討會論文集[C];2012年

10 汪世偉;張帥;馬金華;;電動汽車后懸架鋼板彈簧的設計[A];自主創(chuàng)新、學術(shù)交流——第十屆河南省汽車工程科學技術(shù)研討會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 張銳;昆明鋼板彈簧廠整體劃轉(zhuǎn)云南農(nóng)墾集團[N];云南日報;2006年

2 黃忠 胡建龍;體力差者亦可借此逃生[N];中國安全生產(chǎn)報;2009年

3 張潮;集冶煉--軋制--成型于一體[N];上海證券報;2005年

4 黃忠 胡建龍;17歲女生發(fā)明高樓逃生器[N];人民公安報·消防周刊;2009年

5 劉寧;前鋼板彈簧折斷的原因[N];山西科技報;2002年

6 本報記者 王俊;少片變截面鋼板彈簧懸架對輕量化的貢獻[N];機電商報;2009年

7 鄭和;農(nóng)用車跑偏是何因[N];遼源日報;2005年

8 本報記者 楊柳;功夫在下三路[N];東莞日報;2008年

9 李濤;農(nóng)用車自動跑偏的檢修[N];云南科技報;2001年

10 曉靜;方向盤上辨故障[N];中國建設報;2002年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭銀環(huán);汽車鋼板彈簧計算模型研究[D];武漢理工大學;2005年

  本文關(guān)鍵詞：變截面回轉(zhuǎn)式鋼板彈簧結(jié)構(gòu)優(yōu)化及鑄造工藝設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：375427