DANA定轴式变速器用截锥螺旋弹簧刚度仿真分析.pdf

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1、机械设计与制造第4期MachineryDesign&Manufacture20l2年4月文章编号：1001—3997(2012)04—0068—02DANA定轴式变速器用截锥螺旋弹簧刚度仿真分析术赵玉奇-丁芳芳王栋程建民(河南化工职业学院，郑州450042)(z郑州大学机械工程学院，郑州450001)StifnesssimulationanalysisforconicalspringofDANAaxis-fixedtransmissionZHAOYu—qi．DINGFang—fang2,WANGDong2,CHENGJian-mi

2、nIHenanVocationalCollegeofChemicalTechnology，Zhengzhou450042，China)(2SchoolofMechanicalEngineering，ZhengZhouUniversity，Zhengzhou450001，China)【摘要】截锥螺旋弹簧是某公司的MHR一3200系列变速器中的一个关键零件，其结构紧凑，稳定性好，工作过程中承受较大载荷使刚度呈非线性l1_。应用S01idworksSimulation对截锥螺旋弹簧的刚度进行仿真分析，得到了弹簧在工作载荷作用下的变形规律

3、及具有非线性特征的刚度曲线。在载荷较小时特性曲线是直线；3"-载荷逐渐增加时则呈非线性，这与标准的截锥螺旋弹簧特性曲线无明显差异，证明了分析结果的正确性，为截锥螺旋弹簧的RE设计打下基础，也为其失效后的重构和修复提供了依据。关键词：截锥螺旋弹簧；非线性；刚度；仿真分析；SolidWorksSimulation【Abstract】TheconicalspringisonecriticalpartofDANAMHR-32000seriestransmission，whichstructureiscompactwithgoodstabi

4、lity．Thelargerloadbearinginthecoupeofworkmakesitsstiffnesstopresentnonlinearity．By"usingSolidWorksSimulationthestiffnessofconicalspringissimulatedandan—alyzedtoacquirethedeformationlawofspringunderserviceloadandthestiffnesscurvewithnonlinearcharacteristics．Thecharacte

5、risticcurveisastraightlinewhentheloadsmallerandnonlinearitymaypresentwhentheloadincreasesgradually．Thereisnosignificantdifferencewiththestandardcharacteris——ticcurveOfconicalspring,whichprovesthevalidityOftheresults，layafoundationfortheREdesignofconicalspringandprovid

6、ebasisforitsreconfigurationandrepairafterlosingefficacy．Keywords：Criticalspring；Nonlinearity；Stifness；Simulationanalysis；SolidWorksSimulation中图分类号：TH16，TH135+．1，V463．212文献标识码：A1引言数值)技术的分析软件。作为SolidWorks的一个插件，Simulation具有功能强大，易学易用，操作简单，计算可靠等特点。用Simul—国际上装载机传动系统常采用以克拉克为

7、代表的定轴式变ation对截锥螺旋弹簧进行刚度仿真分析，得到其非线性的特性速器。定轴式变速器具有结构简单、加工及装配容易、造价低、离曲线，并讨论弹簧在变载荷作用下的变形过程，对实际生产中截合器易于实现模块化设计等特点，且故障率低、可靠性高，对机器锥螺旋弹簧的设计及使用具有指导意义。的工作性能有着重要的影响。作为定轴式变速器中的一个重要部件，截锥螺旋弹簧具有2结构及受力分析良好的柔性和可设计性，能够灵活的吸收和释放机械能，广泛应2．1受力分析用于减振、控制、限位和复位等场合。与普通的圆柱螺旋弹簧不截锥螺旋弹簧安装在某公司的MHR一3

8、200系列变速器的倒同，截锥螺旋弹簧的刚度是变值，且圆锥角越大，自振频率的变化挡锁中，工作过程中其底面固定，顶面承受来自变速杆的法向变率就越高，对于缓和或消除共振越有利。在外廓尺寸相同的情况载荷，载荷范围约为(0～600)N。下，截锥螺旋弹簧能承受