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1、转 k2型 转 向 架 承 载 外 圆 弹 簧有 限 元 分 析 W-2 主 要 内 容1. 有 限 元 模 型 建 立2. 刚 度 计 算2.1 纵 横 向 刚 度 理 论 计 算2.2纵 横 向 刚 度 有 限 元 分 析3. 应 力 分 析3.1 设 计 应 力 计 算3.2 有 限 元 应 力 计 算4. 弹 簧 压 缩 变 形 的 数 值 仿 真 5 接 触 应 力 的 影 响 6. 弹 簧 疲 劳 寿 命 分 析6.1 疲 劳 寿 命 计 算 公 式6.2 转 K2外 圆 弹 簧 疲 劳 寿 命 分 析7. 弹 簧 的 动 态 特 性 研 究7.1理 论 计 算 公 式7.2弹 簧
2、 模 态 分 析附 录 弹 簧 有 限 元 分 析 命 令 流 文 件1 弹 簧 有 限 元 分 析2 考 虑 接 触 时 的 命 令 流 W-3 有 限 元 模 型该 模 型 共6436个 节 点， 7 3 4 8 个SOLID45实体 单 元 。 W-4 刚 度 计 算纵 横 向 刚 度 理 论 计 算 纵 横 向 刚 度 有 限 元 分 析 W-5 纵 横 向 刚 度 理 论 计 算 W-6 纵 横 向 刚 度 有 限 元 分 析 W-7 设 计 应 力 计 算 W-8 转 k2型 转 向 架 承 载 外 圆 弹 簧 设 计 应 力 当 P=35244.4时， 将 表 1中 弹 簧 的有
3、 关 参 数 代 入 以 上各 式 可 得 MPa tbbbtt 23.16125.8004)69259(214)(21 2222 W-9 有 限 元 应 力 计 算 底 面 约 束 三 个 方 向 所 有 线 位 移 ， 顶 面 沿 纵 向 施 加 图 纸 规 定 的 强 迫 位 移 72.79mm， 计 算 所 得约 束 反 力 为 ： FX = 0.4804281E-03 FY = 0.3961747E-03 FZ = 32251.17 MX = 117118.0 MY = -20644.15 MZ = -0.8699030E-02 转 K2外 圆 弹 簧 图 纸 QZC85-00-02
4、中 标 注 的 此 时 的 纵 向 载 荷 FZ =35594.8N。 计 算 可 得 等 效 应力 见 图 5。 可 见 ， 最 大 等 效 应 力 为 1491MPa(理 论 计 算 结 果 为 1612.23MPa)。 W-10 弹 簧 压 缩 变 形 的 数 值 仿 真 计 算 时 将 弹 簧 底 面 施 加 固 定 约 束 ， 顶 面设 置 按 时 间 逐 渐 增 大 的 位 移 ， 分 析 总 时 间 设为 72.8s， 计 算 时 间 分 为 25步 ， 总 压 缩 量 为72.8mm， 每 步 压 缩 量 为 72.8/25=2.912mm。分 析 中 仅 考 虑 静 力 影
5、响 。 W-11 接 触 应 力 的 影 响 由 图 6可 见 ， 支 撑 圈 处 簧 条 发 生 了 嵌 入 ， 这 与 实 际 情 况 不 符 ， 要 解 决 该 问 题 必 须进 行 接 触 分 析 。 计 算 时 ， 模 型 离 散 为 5223个 节 点 ， 7810个 单 元 ， 其 中 ，SOLID45单 元 6628个 ， TARGE170单 元 238个 ， CONTA174单 元 944个 。 考 虑 接 触 时 的 接 触 压 力 变 化 考 虑 接 触 时 72.8mm位 移 下 的接 触 压 力 W-12 弹 簧 疲 劳 寿 命 分 析 W-13 弹 簧 的 动 态 特 性 研 究 W-14 转 K2外 圆 弹 簧 静 应 力 测 试
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