钢丝绳圆环加工装置及钢丝绳隔振器刚度特性研究

发布时间：2019-11-29 07:39

【摘要】：本论文课题来源于国家自然科学基金资助项目“新型高性能塑料合金弹性联轴器动/静态行为机理及设计方法研究”(项目编号:51175525)和重庆大学机械传动国家重点试验室自主研究基金项目(0301002109137)。随着科学技术的发展,振动问题越来越受到人们的关注。钢丝绳隔振器作为一种常用的隔振装置,已经被广泛使用。它具有刚度非线性、工作温度范围广、耐油污耐粉尘、体积小等众多优点。传统的钢丝绳隔振器中,钢丝绳作为隔振元件螺旋绕制在隔振器中,装配需使用专用机床,加工成本高,钢丝绳空间曲线复杂,刚度计算困难。我们团队在此基础上进行改进,发明了一新型的钢丝绳隔振器,采用独立的钢丝绳圆环代替整根螺旋形钢丝绳作为隔振元件,称为圆环钢丝绳隔振器。该结构装配和维护维修更加简单,各个钢丝绳圆环相互独立、受力情况相同。因此完善钢丝绳圆环的加工工艺和研究钢丝绳圆环的受力变形变得十分有意义。本文以圆环钢丝绳隔振器中使用的钢丝绳圆环为研究对象,主要工作及相关结论如下:①确定焊接钢丝绳圆环采用熔断和闪光对焊的加工方法。分析钢丝绳圆环加工过程中需要注意的问题,对比目前已有的钢丝绳截断与对接方法,选择交流电加热熔断作为截断方法,闪光对焊作为焊接方法更加适合钢丝绳圆环的加工。②设计钢丝绳圆环焊接装置。分析钢丝绳圆环焊接的送料、截断、弯曲、焊接和落料等过程的工艺特点,确定以机械手的形式完成焊接工作,对结构简图中的构件进行细化并确定装配方式。通过设计装配的三维模型对钢丝绳圆环加工过程从送料到落料的过程进行模拟,验证可行性。③对比螺旋钢丝绳隔振器与圆环钢丝绳隔振器的力学性能优劣。焊接钢丝绳圆环并制作圆环钢丝绳隔振器,与相同装配尺寸的螺旋钢丝绳隔振器分别进行对比试验,分析两种不同结构钢丝绳隔振器的优劣,发现圆环钢丝绳隔振器每个周期之间和不同频率之间的力学性能更加稳定。④求解圆环钢丝绳隔振器的平均刚度。利用理论力学、材料力学等理论,求解圆环钢丝绳隔振器在受力过程中钢丝绳圆环的变形情况、圆环钢丝绳隔振器的平均刚度。利用试验、有限元分析等方法,进一步验证计算方法的正确性,分析计算结果的误差范围。证明钢丝绳隔振器的非线性刚度的原因之一是钢丝绳在被压缩或拉伸过程中的曲线变化引起,钢丝绳隔振器的刚度和钢丝绳直径的四次方成正比。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB535.1

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本文编号：2567387