基于多股螺旋弹簧工作过程中钢丝表面发生的扭动微动磨损,建立了多股簧受冲击载荷时,各股钢丝间法向接触力及角位移值的数学模型;通过数学模型所得到的试验参数,在新型试验装置上真实模拟了多股簧工作过程中钢丝间发生的柱-柱接触扭动微动;研究了多股簧钢丝在扭动微动条件下的运行行为和损伤机理.结果表明:钢丝间法向接触力大小、角位移幅值及循环次数对扭动微动行为影响很大;扭动微动T-θ曲线在平行四边形状、椭圆状和直线状3种基本类型之间转变;损伤在部分滑移区较轻微,其磨损主要表现为磨粒磨损和轻微氧化磨损;对于混合区和滑移区,损伤加剧,磨痕表面有明显的塑性变形,损伤机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层.
螺旋弹簧冷绕成形过程中的各种参数对弹簧回弹量影响很大。通过对螺旋弹簧冷绕成形及回弹过程的分析,基于大型非线性有限元分析软件ABAQUS 6.8,建立了螺旋弹簧冷绕成形及回弹的有限元计算模型。计算了成形过程中不同张力大小、不同芯轴直径与簧丝直径的比值及不同绕簧节距对弹簧回弹量的影响和回弹后弹簧中径各节点位移的变化。仿真分析表明张力大小对回弹影响很大,张力越大,成形过程中簧丝的内应力越稳定且内应力也越大,簧丝截面内塑性区域所占比重越大,回弹量越小;当簧丝直径一定时,芯轴直径越大,即芯轴直径与簧丝直径的比值越大,回弹量越大;当芯轴直径一定时,簧丝直径越小,横截面的内应力越大,回弹量越小;绕簧节距越大,簧丝内应力越不稳定,平均内应力越小,回弹量越大也越不稳定;回弹后弹簧中径和节距显著增大,弹簧应力由卡盘连接处开始慢慢减小。
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