文档介绍：武汉理工大学硕士学位论文
结一章绪,
互扭杆弹赞及扭黄设备的国内外研究现状及最新技术
近年来国内、外对扭杆弹簧设计理论、方法和制造技术,都进行了大量研究,
冉并取得了较大的成绩,现就其发展现状和关键技术进行介绍
肠扭杆弹黄预扭理论研究形状及其最新技术
扭杆弹簧作为缓冲和储能元件,具有单位储能大、体积小、便于加工等优点,
己广泛应用于各类机械、车辆、电器、仪表、各种设备,以及日用器具上。如精
密仪器和天平上的平衡弹簧、汽车和装甲车辆悬架装置的悬架扭杆弹簧和稳定扭
杆弹簧太脱拉型和型车用扭杆。可见扭杆弹簧作为一个基础零件,
其应用范围在逐渐扩大。
扭杆弹簧工作时承受冲击变扭转载荷,因此其材料必须选用高强度、高屈服
极限和高疲劳极限的弹簧钢,目前国内外广泛用的材料有
、等弹簧钢材料。并且
进行强化处理,强化处理包括表面强化和预应力强化亦称强扭处理。
强扭处理是制造高强度扭杆弹簧的主要工艺措施之一,可以实现高承载能力
和高疲劳寿命的目标。高强度扭杆弹簧具有较大的容许剪应力和承载能力,且在
使用中基本消除了残余变形。
几匡
今卜
毛匡
几
凡为八九
图
强扭预扭就是热处理后将扭力杆按其工作时承受载荷的方向强行扭转一
个角度强扭角,使扭力杆弹簧表层的剪应力超过屈服极限但低于强度极限,
使表层下部产生一个扭转塑性变形。
在外加扭矩的作用下,扭力杆横截面上各点的切应力和切应变的关系如
图所示。图中和分别为材料的弹性极限点屈服点和强度极限点,相
应的和是材料的屈服应力和强度极限。开始时,各点的切应力随外加扭矩的
增加而增大,且与切应变保持线性关系,截面上切应力和切应变的大小随各点的
武汉理工大学硕士学位论文
结一章绪,
互扭杆弹赞及扭黄设备的国内外研究现状及最新技术
近年来国内、外对扭杆弹簧设计理论、方法和制造技术,都进行了大量研究,
冉并取得了较大的成绩,现就其发展现状和关键技术进行介绍
肠扭杆弹黄预扭理论研究形状及其最新技术
扭杆弹簧作为缓冲和储能元件,具有单位储能大、体积小、便于加工等优点,
己广泛应用于各类机械、车辆、电器、仪表、各种设备,以及日用器具上。如精
密仪器和天平上的平衡弹簧、汽车和装甲车辆悬架装置的悬架扭杆弹簧和稳定扭
杆弹簧太脱拉型和型车用扭杆。可见扭杆弹簧作为一个基础零件,
其应用范围在逐渐扩大。
扭杆弹簧工作时承受冲击变扭转载荷,因此其材料必须选用高强度、高屈服
极限和高疲劳极限的弹簧钢,目前国内外广泛用的材料有
、等弹簧钢材料。并且
进行强化处理,强化处理包括表面强化和预应力强化亦称强扭处理。
强扭处理是制造高强度扭杆弹簧的主要工艺措施之一,可以实现高承载能力
和高疲劳寿命的目标。高强度扭杆弹簧具有较大的容许剪应力和承载能力,且在
使用中基本消除了残余变形。
几匡
今卜
毛匡
几
凡为八九
图
强扭预扭就是热处理后将扭力杆按其工作时承受载荷的方向强行扭转一
个角度强扭角,使扭力杆弹簧表层的剪应力超过屈服极限但低于强度极限,
使表层下部产生一个扭转塑性变形。
在外加扭矩的作用下,扭力杆横截面上各点的切应力和切应变的关系如
图所示。图中和分别为材料的弹性极限点屈服点和强度极限点,相
应的和是材料的屈服应力和强度极限。开始时,各点的切应力随外加扭矩的
增加而增大,且与切应变保持线性关系,截面上切应力和切应变的大小随各点的
武汉理工大学硕士学位论文
位置之不同而变化,与其到轴心线的距离成正比,应力分布如图示,其中轴
表面的应力由下式计算
二二,, 、,、, 。、。,
二丁八甲—组刀村册觉阴泄竹刀犯
—扭力杆的抗扭截面系数二
—扭力杆的直径。
当外加扭矩继续加大,扭力杆表面剪应力达到屈服
点,此时扭力杆所受的扭矩
图
二式
因扭力杆是一弹性体,要满足变形协调条件,即心部与外层之间互有牵制,
扭力杆表面的应力虽已达到屈服点,但内部的材料还处于弹性变化范围以内,因
此扭力杆还不会发生塑性变形
随着扭转力矩的继续增大,屈服区便由扭力杆的表层向心部发展直到其应力
趋于均匀分布,这时的扭转力矩称为极限力矩。极限力矩与屈服应力几的
关系可用积分法求得
二
,一式
比较式和
二二,, 式
矗’
从而可以看出扭力杆表面出现屈服应力,后,扭转力矩再增大三分之一,
扭矩就达到了承载能力的极限。
当扭力杆所受扭矩撤消后,由于扭转塑性变形不能恢复原状,从而使杆中
剩余一部分应力,即残余应力。如果所受