【正文】 動(dòng)應(yīng)力，采用高精度位移傳感器測(cè)試了軸箱彈簧對(duì)構(gòu)架垂向、橫向位移。 圖 22 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 試驗(yàn)的目的 CRH5 型車上裝配的軸箱彈簧在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多處斷裂，為監(jiān)測(cè)其軸箱彈簧在正常運(yùn)行工況下的應(yīng)力及相關(guān)位移情況，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)對(duì)兩組不同結(jié)構(gòu)形式的彈簧進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，測(cè)試得到動(dòng)應(yīng)力，對(duì)比不同結(jié)構(gòu)彈簧的應(yīng)力狀態(tài) ,分析彈簧接觸磨損情況以及應(yīng)力分布情況，觀察彈簧磨損及斷裂情況，對(duì)比兩組結(jié)構(gòu)彈簧的應(yīng)力水平，得到更加適合工程實(shí)際應(yīng)用的彈簧結(jié)構(gòu)。 ? 檢測(cè)彈簧剛度。 ? 設(shè)定試驗(yàn)力，檢測(cè)彈簧的變形量。其中采用中頻感應(yīng)電爐加熱，加熱溫度為 1600℃ ，其中油淬火溫度為 920℃ 左右，溫度差應(yīng)控制在 50℃ 以內(nèi) [15]。 第二章 試驗(yàn)的材料與方法 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 試驗(yàn) 的 材料 為了延長(zhǎng)彈簧的使用壽命，使之起到應(yīng)有的作用，彈簧的材料必須具有高的屈服強(qiáng)度和高的疲勞極限，表面必須光滑。劉毅等人 [12]研究制扁時(shí)的加熱溫度及注意事項(xiàng)幫助我們能提高彈簧制扁的質(zhì)量要求 。大多數(shù)熱卷壓縮螺旋彈簧，在卷制前，將坯料兩端制成斷面尺寸逐漸減少的矩形截面形狀，這個(gè)過(guò)程叫做碾尖。而且對(duì)于市場(chǎng)上已經(jīng)投入使用的進(jìn)口產(chǎn) 品我們卻搞不懂他們的生產(chǎn)工藝。 我國(guó)彈簧產(chǎn)品與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品相比，質(zhì)量較差，性能較低，技術(shù)水平也有所不如，而且有些異性件和高強(qiáng)度產(chǎn)品都超出了我國(guó)彈簧企業(yè)的生產(chǎn)能力。而國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)市場(chǎng)需求制定產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃，在庫(kù)量只有一個(gè)多月的銷售量。 隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的存儲(chǔ)能力的發(fā)展，接觸問(wèn)題的數(shù)值模擬得到了快速發(fā)展，相應(yīng)的也促進(jìn)了有限元法在接觸非線性方面的研究，使得各種接觸類型均可在計(jì)算機(jī)上通過(guò)有限元法進(jìn)行模擬，擴(kuò)展了接觸問(wèn)題的研究范圍和內(nèi)容。這本書(shū)也涉及一些彈塑性和粘彈性體接觸內(nèi)容。 20 世紀(jì) 40 年代，Muskhelishvili 在彈性體接 觸力學(xué)的數(shù)學(xué)理論方面有突出貢獻(xiàn)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們之所以沿用古典的 Hertz 理論來(lái)處理復(fù)雜的工程問(wèn)題，固然體現(xiàn)了該理論的奠基作用，同時(shí)也返映了由于缺乏實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬手段而不得不把非線性問(wèn)題作為線性，有限幾何尺寸簡(jiǎn)化為無(wú)限大，動(dòng)力問(wèn)題處理為靜態(tài)的現(xiàn)實(shí)。到了近代，現(xiàn)代工業(yè)不但對(duì)傳統(tǒng)的動(dòng)力傳輸構(gòu)建的接觸力學(xué)分析的精度和可靠性提出了更高的要求，還將研究領(lǐng)域擴(kuò)大到諸如計(jì)算機(jī)磁頭、微電子開(kāi)關(guān)、功能 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 復(fù)合材料界面強(qiáng)度等方面。 現(xiàn)代意義上的接觸力學(xué)，可追溯到 1882 年，接觸力學(xué)先驅(qū) Hertz 在一家德文雜志發(fā)表了具有開(kāi)創(chuàng)性的論文“論彈性固體的接觸” 【 4】 。磨平部分應(yīng)不少于同周長(zhǎng)的 3/4，端頭厚度一般不小于 d/8。 YIII 型：兩個(gè)端圈均與鄰圈并緊不磨平。車體減振的主要彈性元件是機(jī)車車輛的一系和二系懸掛彈簧 , 它起到了車輛運(yùn)行時(shí)緩沖、減振、控制運(yùn)動(dòng)的作用。現(xiàn)在已將一系懸掛式彈簧改進(jìn)為并列式組合彈簧，適當(dāng)?shù)母纳贫祽覓焓綇椈傻目v向彈簧旁承距離等建議。 碾尖尖部錐度應(yīng)盡量與彈簧螺旋升角一致，并且尖 部應(yīng)平整圓滑，避免彈簧工作時(shí)發(fā)生局部點(diǎn)接觸。現(xiàn)在的彈簧設(shè)計(jì)對(duì)彈 簧的支承圈也提出了更大的要求。因此我們研究圓柱螺旋 彈簧顯得尤為重要。圓柱螺旋彈簧由于調(diào)節(jié)性能精密，即作用力與位移的關(guān)系非常靈敏；柔軟性能 好，即變形的范圍相對(duì)較寬；制造比較容易；結(jié)構(gòu)比較緊湊 【 1】 ；能源利用率高等一系列優(yōu)點(diǎn)在軌道機(jī)車車輛減振中得到廣泛應(yīng)用，它的運(yùn)行可靠關(guān)系到機(jī)車車輛運(yùn)行的可靠舒適等。 fatigue life。本論文通過(guò)對(duì)彈簧端面接觸形式的研究得出，碾尖尖部應(yīng)盡量與彈簧的螺旋升角一致，并且尖部應(yīng)平整圓滑，避免彈簧工作時(shí)發(fā)生局部點(diǎn)接觸。 本課題通過(guò)運(yùn)用試驗(yàn)檢驗(yàn)分析及CAE 有限元計(jì)算分析的方法，對(duì)鐵路轉(zhuǎn)向架彈簧失效進(jìn)行對(duì)比分析，主要研究了彈簧端圈結(jié)構(gòu)形式對(duì)彈簧端圈與相鄰有效圈間工作接觸應(yīng)力的影響，提出彈簧端圈可靠性設(shè)計(jì)方案。它主要起承載、減振作用，是保證火車正常運(yùn)行、避免災(zāi)難性事故發(fā)生的重要配件。 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題目 圓柱螺旋彈簧端面接觸形式對(duì)其疲勞壽 命的影響 學(xué)生姓名 xx 專業(yè)班級(jí) xx 所在院系 xxxx 學(xué)院 指導(dǎo)教 xx 職稱 x 教授 所在單位 xxxxxx 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 隨著鐵路跨越式發(fā)展，近年來(lái)，各彈簧廠在工裝制備、質(zhì)量保障體系、制造工藝等各方面均有長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提高，為延長(zhǎng)彈簧質(zhì)量保證期奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。因此，提高彈簧的質(zhì)量無(wú)疑是十分重要的。 因此，制造工藝對(duì)端面接觸形式的 復(fù)檢非常嚴(yán)格，不符合支撐圈的彈簧絕不能生產(chǎn)。找出合理的端面接觸形式能提高彈簧的使用壽命，因此在制造工藝中也對(duì)其做了明確的規(guī)定。 grind tip 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 緒論 課題的來(lái)源及意義 彈簧是一種利用材料特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在工作中通過(guò)較大的變形儲(chǔ)存和釋放能量的一種機(jī)械零件。 我國(guó)在 21 世紀(jì)初開(kāi)始大力研究彈簧的各種性能以延長(zhǎng)它的工作次數(shù)來(lái)提高它的疲勞壽命，在疲勞壽命壽命方面取得較大的進(jìn)展。 本課題是研究圓柱螺旋彈簧端面接觸形式對(duì)其疲勞壽命的影響。在制造過(guò)程中，應(yīng)該避免對(duì)彈簧表面的損傷，支承圈末端與工作圈之間的間隙不能過(guò)小。如果有局部點(diǎn)接觸的地方， 此地會(huì)很有可能出現(xiàn)應(yīng)力集中。二系懸掛式彈簧的縱向距離擴(kuò)大到 450mm到 600mm之間，增加角剛度，由彈簧橫向回彈力產(chǎn)生回轉(zhuǎn)阻力矩，減少角位移，抑制蛇行運(yùn)動(dòng)，有利于機(jī)車的平穩(wěn)性 【 2】 。目前機(jī)車車輛廣泛使用的懸掛彈簧是圓柱螺旋彈簧它的優(yōu)點(diǎn)是 : 剛度穩(wěn)定 , 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、應(yīng)用廣泛 , 但該 彈簧的主要?jiǎng)偠仁茄刂S線方向 , 是應(yīng)用于垂直方向的減振性能。在重要的場(chǎng)合，應(yīng)采用 YI 型，以保證兩支撐端面與彈簧的軸線垂直，從而使彈簧受壓時(shí)不受傾斜。 死圈：彈簧的兩個(gè)端面圈與鄰圈并緊（無(wú)間隙），只起支撐作用，不參與變形，故稱為死圈。然而，一百多年來(lái)，接觸力學(xué)最初的發(fā)展是緩慢的。 實(shí)際上，凡有機(jī)械部分的工業(yè)設(shè)備中，幾乎無(wú)一例外地存在固體的接觸現(xiàn)象，需要用接觸力學(xué)的方法加以研究。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅速發(fā)展，古老的接觸力學(xué)已經(jīng)擺脫困境，走向突破。 1961 年， Galin【 6】 的“彈性理論中的接觸問(wèn)題”一書(shū)總結(jié)了 Muskhelishvili 的工作。 1988 年 Kikuchi 和 Oden 的“彈性體接觸問(wèn)題：變分不等式研究和有限元法”一書(shū)是早期關(guān)于 接觸問(wèn)題數(shù)值計(jì)算理論的方法的總結(jié)。 對(duì)于特別針對(duì)圓柱螺旋彈簧端面接 觸的文獻(xiàn)很少，因此，隨著接觸力學(xué)和有限元技術(shù)的發(fā)展，為圓柱螺旋彈簧這種空間復(fù)雜模型的接觸分析應(yīng)用提供了可能。與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 國(guó)目前的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理，大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)低技術(shù)含量的普通件，而技術(shù)含量高的異性件只有少數(shù)規(guī)模大廠才有能力生產(chǎn)，而且品種規(guī)格少，產(chǎn)品有限。在我國(guó)眾多彈簧產(chǎn)品中，卻沒(méi)有一個(gè)國(guó)際品牌，這給我國(guó)彈簧產(chǎn)品的出創(chuàng)匯帶來(lái)了很大的不良影響。另外，行業(yè)專業(yè)科研院所少，而且設(shè)備，資金都缺乏，致使很多的科研項(xiàng)目不能完成 【 11】 。鋼料兩端不制扁的彈簧，沒(méi)有支撐面，不便于矯正，還浪費(fèi)部分材料。 本課題通過(guò)運(yùn)用試驗(yàn)檢驗(yàn)分析及 CAE 有限元計(jì)算分析的方法，對(duì)鐵路轉(zhuǎn)向架彈簧失效進(jìn)行對(duì)比分析，主要研究了彈簧端圈結(jié)構(gòu)形式對(duì)彈簧端圈與相鄰有效圈間工作接觸應(yīng)力的影響，提出彈簧端圈可靠性設(shè)計(jì)方案。表面狀態(tài)很重要，因?yàn)閺椈稍诜磸?fù)載荷作用下，多數(shù)是由于表面缺陷 發(fā)展 而折損。淬火與退火的時(shí)間間隔必須控制在 4 小時(shí)內(nèi)，否則彈簧內(nèi)部組織會(huì)改變。 ? 設(shè)定試驗(yàn)力，檢測(cè)彈簧的剩余高度。 分析元素 % C Si Mn P S Cr V 斷裂彈簧 CA250彈簧采 購(gòu)技術(shù)規(guī)范 ~ ≤ ~ ≤ ≤ ~ ~ 20xx 屆本科