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多股螺旋弹簧绕制过程中的动态张力
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:0
  • 页码:36-42
  • 语言:中文
  • 分类:TG15[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044
  • 相关基金:重庆市自然科学基金(2006BA3014)和国家自然科学基金(50775226)资助项目.
  • 相关项目:多股螺旋弹簧动态设计方法及加工工艺的研究
中文摘要:

多股螺旋弹簧(简称多股簧)是由钢索(通常由2~7股0.4~3.0 mm的碳素弹簧钢丝缠绕而成)卷制而成的圆柱螺旋弹簧,绕制过程中对钢丝张力的一致性控制是保证多股簧的质量关键。按实际成形过程推导多股螺旋弹簧各钢丝中心线的数学模型;提出多股螺旋弹簧各股钢丝在绕簧过程中的动态张力变化理论模型。研究得出多股螺旋弹簧的成形加工质量除了与钢丝本身的质量有关外,还与绕簧的速度、对钢丝产生拉力的部件的转动惯量有关。提出一种多股螺旋弹簧绕制的工艺参数确定和控制方案。结合实际案例,在绕簧过程中钢丝的张力因系统惯性可以产生约20%的控制误差,从而找到了多股螺旋弹簧产品的废品率与拧索速度之间的关系。在上述理论模型的指导下,对原设备只需进行较小的改动,即限制设备主轴的最高转速,产品合格率随即得到较大幅度的提高,这是因为钢丝的张力因系统惯性最大只能产生小于0.6%的控制误差。

英文摘要:

The stranded wires helical spring is normally made up of 2 to 7 carbon steel wires that are tied up to form a strand which is then twisted to form a helical spring. It is extremely important to remain consistent tension of individual wires during reeling to assure the quality of a spring. The mathematic models on center lines of wires are put forward. The dynamic tension theory of individual wires is derived. The research concludes that the quality of a spring is related to the wire quality, as well as the velocity of reeling and the moment of inertia that causes the generation of tensional force on individual wires. A scheme on acquiring and controlling the reeling technical parameters of the spring is proposed. According to case study, high reject rate of the stranded wires helical spring is resulted from tension control error up to 20% by system inertia during reeling. The problem is solved by reducing the maximum velocity of the reel, which improves spring qualified rate for tension control error down to 0.6%.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603