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多股簧是由鋼索(通常由3～14股、1～3層、0.4～3mm的碳素彈簧鋼絲纏繞而成)卷制而成的圓柱螺旋彈簧。與單股彈簧相比,多股簧具有更好的強(qiáng)度及獨特的吸振、減振效果,因而可廣泛應(yīng)用于振動設(shè)備、高精度臺面和要求很平穩(wěn)的運(yùn)輸車輛等,以取代傳統(tǒng)的單股彈簧和橡膠彈簧。本文綜述了多股簧特性、用途及研究現(xiàn)狀,介紹了本課題組開發(fā)的多股簧數(shù)控加工機(jī)床,解決了多股簧加工過程中的張力精確控制、回彈等難題,為將多股簧應(yīng)用在汽車及摩托車減振器上提供了性價比高的解決方案。
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根據(jù)多股螺旋彈簧鋼絲中心曲線和彈簧中心曲線的纏繞關(guān)系,建立了基于微分幾何學(xué)的單股鋼絲中心曲線的幾何方程,并推導(dǎo)了曲線方程曲率和撓率等參數(shù)的表達(dá)式。采用MATLAB軟件,以壓縮彈簧和拉伸彈簧為例,對鋼索擰角參數(shù)取值相同和取值不同的兩種情況下曲率和撓率的變化過程和規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,曲率的差異影響多股螺旋彈簧的應(yīng)力應(yīng)變,鋼索擰角取值影響多股螺旋彈簧的剛度。
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