斜圈弹簧加速疲劳寿命试验装置的结构设计与仿真分析
近些年，随着斜圈弹簧在国内所应用领域的不断扩大，那么将会导致对于斜圈弹簧的性能要求越来越高。然而，目前国内的很多生产厂商所设计生产出来的斜圈弹簧产品普遍存在使用寿命短且容易发生疲劳失效，产生这一现象的主要原因在于，缺乏通过试验分析手段找到影响斜圈弹簧疲劳的因素。而目前国内还没有研制出能够专门用于斜圈弹簧加速疲劳试验的装置。 针对以上问题，首先，在对机械零部件疲劳理论部分以及斜圈弹簧的结构特点、性能参数、疲劳寿命、应用场合进行了深入研究后，选取旋转密封应用中的斜圈弹簧作为试验对象，展开了对斜圈弹簧加速疲劳试验装置的结构设计工作。 通过机械创新设计的思维方法，结合疲劳试验系统中常见的激振加载方式，对试验装置的功能原理进行构思，可将试验装置拆分为加载部分、偏心调节部分及驱动部分，分别对每一部分的结构设计方案进行分析对比，确定最合理的设计方案。同时，结合被测对象斜圈弹簧的各类参数，最终完成对加速疲劳试验装置的整体结构设计。 其次，为了保证试验精度提高试验效率，选取试验装置中的主结构加载系统为研究对象，先通过动平衡理论知识，对主结构的动平衡数学模型进行分析，得到了不同工况下主结构平衡时所需的平衡块结构参数，然后利用ADAMS软件对主结构进行了动力学仿真分析，进一步验证平衡块添加前后对装置主结构的平衡效果以及装置设计的合理性。 最后，利用ANSYS workbench软件，对驱动轴及滑块轴进行静力学分析，并将分析结果与理论计算结果相对比，验证驱动轴及滑块轴的结构强度是否符合要求。对支撑组件及驱动轴进行模态分析，避免二者在疲劳试验装置运行过程中发生共振现象。
斜圈弹簧;加速疲劳试验装置;结构设计;动平衡
西安理工大学
硕士
机械工程
李鹏飞;王建平;马晓利
2020
中文
TH135
2020-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）