【導(dǎo)讀】目前執(zhí)行《鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架圓柱螺旋彈簧技術(shù)條件》，鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架圓柱螺旋彈?；杀Ｙ|(zhì)期為9年，彈簧疲勞試驗(yàn)次數(shù)為300萬(wàn)次。它主要起承載、減振作用，是保證火車(chē)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(wú)疑是十分重要的。斷裂、磨損、腐蝕、彈力不足（松弛）及變形等失效，也是經(jīng)常發(fā)生的。述各種失效中，以突然脆斷所造成的危害性最為嚴(yán)重。本課題通過(guò)運(yùn)用試驗(yàn)檢驗(yàn)分析及。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。通過(guò)對(duì)彈簧的各種疲勞斷裂的原因分析，找出影響彈簧疲勞壽命的因素。度、裝爐料、淬火溫度、介質(zhì)的選擇、回火溫度等，因此制造工藝都有明確的規(guī)定。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。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。近年來(lái)，對(duì)圓柱螺旋彈簧的研究和應(yīng)用迅速發(fā)展，其圓柱螺旋彈

　　

【正文】 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。 ? B 簧施加垂向 ，橫向 8mm 得到的應(yīng)力云圖 圖 323 彈簧整體 von mises 應(yīng)力圖 圖 324 彈簧內(nèi)圈 von mises 應(yīng)力圖 (彈簧內(nèi) 側(cè)應(yīng)力最大值為 1342MPa) 圖 325 彈簧上端接觸部位 von mises 應(yīng)力圖 圖 326 彈簧下端接觸部位 von mises 應(yīng)力圖 彈簧上端部支撐圈與有效圈接觸應(yīng)力如上， 接觸應(yīng)力分布較為均勻，且數(shù)值小于 A 簧 圖 327 彈簧整體最大主應(yīng)力圖 圖 328 彈簧內(nèi)圈最大主應(yīng)力圖 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 329 彈簧接觸部位最大主應(yīng)力圖 B 簧施加垂向 載荷時(shí)，彈簧內(nèi)側(cè)有效圈受力較大，從實(shí)際彈簧接觸磨損情況和仿真看出 B 簧接觸情況較為均勻，且接觸應(yīng)力最大值小于 A 簧。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。彈簧上端部支撐圈與有效圈接觸應(yīng)力分布較為均勻，且數(shù)值小于 A 簧。 斷裂位置位于鋼彈簧支撐圈與相鄰有效圈非正常接觸性磨損起始位置，如圖所示，觀察剩余支撐圈部分，斷裂位置基本位于鋼彈簧正常接觸線與非正常接觸性磨損的交界處，如圖 33 所示。根據(jù) 圖 34 可以看出，接觸線部分有接觸痕跡，但是無(wú)磨損痕跡，而在接觸線以外區(qū)域又出現(xiàn)了接觸并發(fā)生較為嚴(yán)重的磨損，從表象上看，彈簧斷裂位置正好處于磨損與接觸線的交界位置，換言之，彈簧在承受正常的軸向交變載荷時(shí)，彈簧端圈與相鄰有效圈的接觸是隨載荷的變化而漸變，但是由于彈簧在受到垂向及橫向交變載荷共同作用下，導(dǎo)致正常接觸線尾端以后的部分接觸并發(fā)生磨損，兩個(gè)部分的臨界點(diǎn)則起到支撐作用，彈簧與支撐圈相鄰的有效圈繞著該支點(diǎn)發(fā)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在交變載荷作用下，該有效圈在支點(diǎn)位置產(chǎn)生較為集中的交變接觸應(yīng)力，最終從該支點(diǎn) 發(fā)生接觸性疲勞斷裂。 圖 330 斷裂破壞照片 磨損最大處 疲勞源 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 331 斷裂破壞照片 在垂向標(biāo)定試驗(yàn)中，隨著加載力的逐步增大， A、 B 簧在測(cè)點(diǎn)位置以 90 度角度的位置加載，他們的應(yīng)力幅值增加緩慢，大約控制在 200 兆帕以下，隨著角度的減少，應(yīng)力幅值明顯增加， A 簧在以 45 度角度加載時(shí)，測(cè)點(diǎn) 1 位置應(yīng)力幅值達(dá)到了 700 兆帕。 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。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。 兩組軸箱彈簧動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù)最大值均發(fā)生在 2 測(cè)點(diǎn) 45 度方向，其中 B 彈簧 2 測(cè)點(diǎn)處動(dòng)應(yīng)力幅值最大為 1176MP。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 。兩組彈簧 2 測(cè)點(diǎn) 45 度方向是危險(xiǎn)斷裂點(diǎn)。 影響結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度除了動(dòng)應(yīng)力幅值以外，動(dòng)應(yīng)力作用的頻次對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響也很大，平均應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度也有一定影響。 第四章 結(jié)論 斷裂位置 接觸并磨損區(qū) 正常接觸線 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 新結(jié)構(gòu)彈簧接觸圈數(shù)比原結(jié)構(gòu)彈簧減少近一半，但接觸圈數(shù)的減少導(dǎo)致有效圈與支撐圈端部形成點(diǎn)接觸，造成該點(diǎn)接觸應(yīng)力較大，且接觸圈呈斷續(xù)狀態(tài)，而原結(jié)構(gòu)彈簧雖然試驗(yàn)后磨損量大，但磨損均勻，并沒(méi)有形成點(diǎn)接觸而是線接觸。 新結(jié)構(gòu)彈簧由于支撐圈數(shù)的減少致 1 和 4 應(yīng)變花測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力大于原結(jié)構(gòu)的，而中間測(cè)點(diǎn)應(yīng)力水平小于原結(jié)構(gòu)的，改進(jìn)后的新結(jié)構(gòu)彈簧雖然接觸磨損減少，但彈簧薄弱部位應(yīng)力卻變大了，因此原結(jié)構(gòu)彈簧整體應(yīng)力水平優(yōu)于新結(jié)構(gòu)。 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(lái)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?chē)痰臒釟庖粯油Ｗ×?，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。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的查文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)并作實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)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)。 本論文是在王軍處長(zhǎng)，趙國(guó)亮主任以及劉趙銘老師悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。從課題選擇到實(shí)驗(yàn)再到具體的寫(xiě)作過(guò)程，都無(wú)不凝聚著老師們的心血與汗水。在我離校去天津廠做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，趙國(guó)亮主任為我提供了種種專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和富于創(chuàng)造性的建議，老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作態(tài)度使我深受感動(dòng)?！笆谌艘贼~(yú)不如授人以漁”，老師們正是這樣以言傳身來(lái) 教導(dǎo)著我們。在此向老師們表示深深的感謝和崇高的敬意！ 同時(shí)我要感謝鑄造教研室的劉趙銘、楊軍老師，他們工作認(rèn)真，思維敏捷給我留下了深刻的映像。本論文的完成得到了他們特別的關(guān)心和幫助，感謝他們?cè)诎倜χ薪o我的關(guān)心和幫助。 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(zhuān)業(yè)知識(shí)，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。 感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)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。 最后要感謝我的親人和朋友多年來(lái)對(duì)我的支持、關(guān)心和鼓勵(lì)，謝謝你們。 四年的時(shí)光悠悠走過(guò)，在這里我度過(guò)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。在論文即將完成之際，我的心無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師生、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接收我最誠(chéng)摯的敬意！ 參考文獻(xiàn) 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(kāi)發(fā) [J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)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。 Noordhoff Intl Pub， 1980． [8] (加 ) Gladwell G M L 著．范天佑譯．經(jīng)典彈性理論中的接觸問(wèn)題 [M]．北京：北京理工大學(xué)出版社， 1991． [9] (英 ) JohosonK L 著．接觸力學(xué) [M]．北京：高等教育出版社， 1992． [10] 陳萬(wàn)吉，胡志強(qiáng)．三維摩擦接觸問(wèn)題算法精度 和收斂性研究 [J]．大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx，43(5)： 541－ 546． [11]]王軍，王玉梅 .基于 的某高速列車(chē)一系懸掛鋼彈簧疲勞斷裂原因分析 [J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量 .期刊， [12]劉毅 .彈簧熱處理工藝研究 .民營(yíng)科技 [J].期刊， [13]張明建 .基于恒壽命疲勞結(jié)合 SN 曲線的彈簧疲勞壽命分析 [J].機(jī)械研究與應(yīng)用 .期刊， [14]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， [15]張英會(huì)，劉輝航，王德成．彈簧手冊(cè) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999．