【正文】 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [1]傅華棟 .圓柱螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的開發(fā) [J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 .期刊， [2]洪國(guó)華 .國(guó)內(nèi)外彈簧鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景 [J].現(xiàn)代冶金 .期刊， [3]路海平 .彈簧產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀 及發(fā)展趨勢(shì)分析 [C].北京交通大學(xué) .博士， [4]余同希，張亮熾．塑性彎曲理論及其應(yīng)用 [M]．北京：科學(xué)出版社， 1992 [5]閔建軍．多股螺旋彈簧動(dòng)態(tài)參數(shù)分析研究 [D]．重慶大學(xué)， 20xx． [6]Galin L A． Contact problems in the theory of elasticity[J]． North Carolina State College， 1961． [7] Gladwell G M L ． Contact Problems in the Classical Theory of Elasticity [M]． Nehtherlands： Sijthoff amp。 感謝所有傳授我知識(shí)的老師，是你們悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)知識(shí)，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。 謝 辭 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 走的最快的總是時(shí)間，來不及感嘆，在論文完成終稿的今天，在敲打完最后一個(gè)句號(hào)的時(shí)候，我的思想同周圍凝固的熱氣一樣停住了，不知道是慰藉還是悲傷，大學(xué)四年的生活就這樣結(jié)束了，而眼前的路還很長(zhǎng)，雖然滿是不舍，但我必須整理心情，背上行囊，堅(jiān)定地踏上新的征程。 A、 B 簧在垂向加載力逐步增加時(shí)以 90 度角度加載，在測(cè)點(diǎn) 2 位置應(yīng)力幅值幾乎不變，以 45 度角度加載時(shí)，應(yīng)力幅值呈線性增長(zhǎng)，幅值達(dá)到 1200 兆帕左右。 分析 A 簧斷裂原因： A 簧斷裂處位于下端有效圈與支撐圈外端接觸點(diǎn)處，從 A 簧磨損情況看出， A 簧由于支撐圈磨邊，造成支撐圈與有效圈之間接觸不均勻，且在支撐圈 端部形成點(diǎn)接觸，造成該小面積區(qū)域，磨損，接觸應(yīng)力過大。 （ 3）軸箱外圈彈簧裂紋源區(qū)有受熱變色，其對(duì)應(yīng)相鄰位置彈簧表面上可見有相互撞擊產(chǎn)生的磕痕，見圖 7。 本次試驗(yàn)采用應(yīng)變片測(cè)試軸箱彈簧的動(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。 ? 檢測(cè)彈簧剛度。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]。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 。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。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，在庫量只有一個(gè)多月的銷售量。這本書也涉及一些彈塑性和粘彈性體接觸內(nèi)容。長(zhǎng)期以來，人們之所以沿用古典的 Hertz 理論來處理復(fù)雜的工程問題，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題作為線性，有限幾何尺寸簡(jiǎn)化為無限大，動(dòng)力問題處理為靜態(tài)的現(xiàn)實(shí)。 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)表了具有開創(chuàng)性的論文“論彈性固體的接觸” 【 4】 。 YIII 型：兩個(gè)端圈均與鄰圈并緊不磨平?，F(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。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。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。本論文通過對(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。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。因此，提高彈簧的質(zhì)量無疑是十分重要的。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。 我國(guó)在 21 世紀(jì)初開始大力研究彈簧的各種性能以延長(zhǎng)它的工作次數(shù)來提高它的疲勞壽命，在疲勞壽命壽命方面取得較大的進(jìn)展。在制造過程中，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小。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】 。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。然而，一百多年來，接觸力學(xué)最初的發(fā)展是緩慢的。近年來，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。 1988 年 Kikuchi 和 Oden 的“彈性體接觸問題：變分不等式研究和有限元法”一書是早期關(guān)于 接觸問題數(shù)值計(jì)算理論的方法的總結(jié)。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。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】 。 本課題通過運(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。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。 分析元素 % C Si Mn P S Cr V 斷裂彈簧 CA250彈簧采 購技術(shù)規(guī)范 ~ ≤ ~ ≤ ≤ ~ ~ 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 采用 PLC控制， PC機(jī)屏幕顯示試驗(yàn)力、彈簧的位移、特性曲線，計(jì)算彈簧的剛度、打印試驗(yàn)報(bào)告、查詢?cè)囼?yàn)結(jié)果 。測(cè)試方法分別按照正常疲勞試驗(yàn)工況運(yùn)行，全部過程實(shí)測(cè)軸箱彈簧的動(dòng)態(tài)應(yīng)力。 （ 4）在裂紋源區(qū)的斷口上可見有數(shù)條大致與彈簧圓周表面相平行的剝離臺(tái)階，見圖 8，檢查靠近裂紋源區(qū)的磨損痕跡帶表面上有剝離裂紋，見圖 9。 ? B 簧施加垂向 載荷得到的應(yīng)力分布圖 圖 319 彈簧整體 von mises 應(yīng)力圖 圖 320 彈簧內(nèi)側(cè) von mises 應(yīng)力圖 圖 321彈簧整體 von mises 應(yīng)力圖 圖 322 從實(shí)際彈簧接觸磨損情況和仿真結(jié)果看 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 出 B 簧接觸情況較為均勻，且接觸應(yīng)力最大值小于 A 簧。同樣在測(cè)點(diǎn)3 位置，同樣也是 45 度方向加載時(shí)，應(yīng)力幅值最大。 經(jīng)過幾個(gè)月的查文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)并作實(shí)驗(yàn)，寫論文，今天終于可以順利的完成論文的謝辭了，自己想想已接近尾聲的大學(xué)生活，四年多的努力與付出，隨著畢業(yè)論文的完成，將要?jiǎng)澫峦昝赖木涮?hào)。 感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中曾幫助我查閱文獻(xiàn)的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛怂鼈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 四年的時(shí)光悠悠走過，在這里我度過了人生中最為美好的時(shí)光；在這里，我由做夢(mèng)少年轉(zhuǎn)變?yōu)橐鈿馇嗄?；在這里，我初步踏上了人生之路。從課題選擇到實(shí)驗(yàn)再到具體的寫作過程，都無不凝聚著老師們的心血與汗水。兩組軸箱彈簧的位移最大處均發(fā)生在垂向位移上，其 A 組彈簧左側(cè)垂向位移幅值最大為 ， B 組右側(cè)垂向位移幅值最大為 。當(dāng) B 簧施加垂向 ，橫向 8mm 的載荷時(shí)，彈簧內(nèi)測(cè)最大應(yīng)力值為 1342 兆帕。 接觸線部分有接觸痕跡，但無磨損痕跡，而在接觸線以后區(qū)域又出現(xiàn)了接觸并且發(fā)生磨損，基本可以判斷，彈簧在受到垂向及橫向載荷（尤其是動(dòng)載荷）作用，導(dǎo)致正常接觸線尾端以后的部分接觸并發(fā)生磨損，彈簧則繞著正常接觸線的尾端發(fā)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在交變載荷作用下，彈簧最終從彈簧接觸線的尾端處發(fā)生斷裂。 表 22 彈簧編號(hào) 結(jié)構(gòu)類型 生產(chǎn)廠家 A 新機(jī)構(gòu) 寧津 B 老結(jié)構(gòu) 寧津 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 2