多股螺旋彈簧

《多股螺旋彈簧》：第1－2章全面闡述了多股螺旋彈簧的背景知識、應(yīng)用前景及基本理論。第3－4章介紹了多股螺旋彈簧的理論設(shè)計方法及有限元仿真。第5章著重闡述了多股螺旋彈簧制造工藝及成形后熱處理技術(shù)，并通過大量試驗研究了彈簧各種重要參數(shù)（如張力大小、鋼絲直徑、鋼索索距、彈簧中徑等）對彈簧回彈的影響。第6章介紹了作者自主研發(fā)的新型多股螺旋彈簧動態(tài)參數(shù)檢測設(shè)備。第7章介紹了多股螺旋彈簧微動磨損研究，作者建立了多股螺旋彈簧受沖擊載荷時，各股鋼絲間法向接觸力及角位移的數(shù)學模型；研究了不同試驗工況及循環(huán)次數(shù)的變化對多股螺旋彈簧鋼絲扭動微動運行行為和損傷機理的影響。第8章介紹了多股螺旋彈簧加工機床原理及優(yōu)點。第9章為多股螺旋彈簧設(shè)計、制造及應(yīng)用實例。

《21世紀先進制造技術(shù)叢書》序

前言

第1章 緒論

1.1 多股簧的特性

1.2 多股簧的用途

1.3 多股簧的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

參考文獻

第2章 多股簣基本理論

2.1 空間曲線幾何學原理

2.1.1 曲線幾何學基本概念

2.1.2 坐標變換原理

2.2 鋼絲中心線數(shù)學模型

2.3 多股簧參數(shù)計算

2.3.1 多股簧成形原理

2.3.2 鋼絲的螺旋倍數(shù)

2.3.3 多股簧各層鋼索外徑計算

2.3.4 各層鋼絲螺旋角及螺距計算

2.3.5 鋼絲擰索螺距

2.3.6 并圈多股簧的三維幾何模型

2.4 多股簧鋼絲曲率和撓率變化規(guī)律

2.5 多股簧參數(shù)設(shè)計實例

參考文獻

第3章 多股簧設(shè)計方法

3.1 多股簧靜態(tài)設(shè)計方法

3.1.1 無中心股多股簧剛度計算

3.1.2 有中心股多股簧剛度計算

3.1.3 多股簧強度計算

3.2 多股簧動態(tài)設(shè)計方法

3.2.1 多股簧振動幅頻計算

3.2.2 多股簧力學特性

3.2.3 多股簧波動理論和阻尼效應(yīng)

3.3 動態(tài)模型振動位移計算與分析

3.4 多股簧動態(tài)計算實例

參考文獻

第4章 多股簧繞制成形及回彈的數(shù)值模擬

4.1 彈塑性有限元法

4.1.1 彈塑性成形的基本理論

4.1.2 非線性的有限元求解

4.2 基于ABAQUS的分析方法

4.2.1 材料特性

4.2.2 分析步確定

4.2.3 單元類型及網(wǎng)格劃分

4.2.4 ABAQUS準靜態(tài)分析

4.3 單股簧繞制成形及卸載回彈的模擬分析

4.3.1 有限元模型

4.3.2 有限元計算結(jié)果

4.4 多股簧繞制成形及卸載回彈的模擬分析

4.4.1 幾何模型

4.4.2 邊界條件及網(wǎng)格劃分

4.4.3 有限元計算結(jié)果

4.4.4 多股簧股間鋼絲的載荷分布分析

4.4.5 單股鋼絲與單股簧的分析

參考文獻

第5章 多股簧的制造工藝

5.1 多股簧的材料

5.1.1 鋼絲材料簡介

5.1.2 鋼絲材料的力學性能參數(shù)

5.2 多股簧的繞制成形方法

5.2.1 多股簧的繞制工藝

5.2.2 張力控制對多股簧繞制成形的影響

5.3 無中心股的多股簧回彈的影響因素

5.3.1 回彈影響因素概述

5.3.2 繞制張力對彈簧回彈的影響

5.3.3 彈簧螺距對彈簧回彈的影響

5.3.4 鋼索索距對彈簧回彈的影響

……

第6章 高精度數(shù)控多股簧機床

第7章 多股簧的檢測和試驗

第8章 多股簧扭動微動磨損機理研究

第9章 多股簧設(shè)計實例

《多股螺旋彈簧》共9章，闡述了多股簧的應(yīng)用背景及基本理論；提出了多股簧的理論設(shè)計方法及有限元仿真；研究了多股簧制造工藝及成形后熱處理技術(shù)，并通過實驗研究了彈簧各種工藝參數(shù)（如張力大小、鋼絲直徑、鋼索索距、彈簧中徑等）對彈簧回彈的影響；研發(fā)了多股簧動態(tài)參數(shù)檢測設(shè)備；研究了多股簧微動磨損，建立了多股簧在沖擊載荷下，各股鋼絲間法向接觸力及角位移的數(shù)學模型；研究了不同工況及循環(huán)次數(shù)的變化對多股簧鋼絲扭動微動和損傷機理的影響；研發(fā)了多股簧加工機床；給出了多股簧設(shè)計、制造及應(yīng)用實例?！抖喙陕菪龔椈伞房晒┛蒲性核?、廠礦企業(yè)、高等院校從事彈簧設(shè)計、制造及使用的科研人員、工程技術(shù)人員閱讀，也可為與機械設(shè)計相關(guān)的科研人員和工程技術(shù)人員提供參考。

多股螺旋彈簧是航空發(fā)動機和自動武器等產(chǎn)品的關(guān)鍵零件，這種彈簧的優(yōu)點是抗沖擊性能好,具有較大的非線性阻尼，吸收沖擊能力強，因而多股簧與同截面材料的普通螺旋彈簧相比，具有較高的強度，在動載荷下壽命更長。但目前，對多股簧設(shè)計均采用靜態(tài)力學的經(jīng)驗計算，對基于阻尼等參數(shù)的動態(tài)設(shè)計理論幾乎沒有；多股簧的強度及剛度設(shè)計根據(jù)材料的剪切彈性模量、簧桿擰角、簧桿直徑等，查對靜力學實驗曲線（或查表）得到。因此采用這種方法設(shè)計的多股螺旋彈簧動態(tài)特性很難滿足振動環(huán)境的使用要求，容易產(chǎn)生塑性變形而報廢。.本項目擬建立多股螺旋彈簧每股鋼絲成形后的曲線模型；提出基于阻尼等動態(tài)參數(shù)的多股簧新型設(shè)計理論；采用有限元方法對多股螺旋彈簧進行靜、動力學分析、變形分析及仿真；研究多股螺旋彈簧精密加工工藝，改進傳統(tǒng)的制造方法；研制具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的高精度多股螺旋彈簧數(shù)控加工機床。.本項目可為多股簧設(shè)計制造提供新的理論依據(jù)。