多股螺旋弹簧扭动微动磨损机理研究 被引量：5

1

作者 王时龙 雷松 +3 位作者 蔡振兵 李小勇 周杰 朱旻昊 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期388-396,共9页

基于多股螺旋弹簧工作过程中钢丝表面发生的扭动微动磨损,建立了多股簧受冲击载荷时,各股钢丝间法向接触力及角位移值的数学模型;通过数学模型所得到的试验参数,在新型试验装置上真实模拟了多股簧工作过程中钢丝间发生的柱-柱接触扭动微... 基于多股螺旋弹簧工作过程中钢丝表面发生的扭动微动磨损,建立了多股簧受冲击载荷时,各股钢丝间法向接触力及角位移值的数学模型;通过数学模型所得到的试验参数,在新型试验装置上真实模拟了多股簧工作过程中钢丝间发生的柱-柱接触扭动微动;研究了多股簧钢丝在扭动微动条件下的运行行为和损伤机理.结果表明:钢丝间法向接触力大小、角位移幅值及循环次数对扭动微动行为影响很大;扭动微动T-θ曲线在平行四边形状、椭圆状和直线状3种基本类型之间转变;损伤在部分滑移区较轻微,其磨损主要表现为磨粒磨损和轻微氧化磨损;对于混合区和滑移区,损伤加剧,磨痕表面有明显的塑性变形,损伤机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层. 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 扭动微动 运行行为 损伤机理

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多股螺旋弹簧建模方法研究 被引量：5

2

作者 萧红 王时龙 +1 位作者 周杰 雷松 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1089-1092,共4页

根据多股螺旋弹簧单股钢丝的几何成形原理,提出了两种多股螺旋弹簧建模新方法,以弥补现有建模方法的不足。方法一推导了钢丝中心曲线的微分几何方程,可以实现多种建模软件下各种结构的多股螺旋弹簧快速建模;方法二通过改变多股螺旋弹簧... 根据多股螺旋弹簧单股钢丝的几何成形原理,提出了两种多股螺旋弹簧建模新方法,以弥补现有建模方法的不足。方法一推导了钢丝中心曲线的微分几何方程,可以实现多种建模软件下各种结构的多股螺旋弹簧快速建模;方法二通过改变多股螺旋弹簧中心线的两端节距,建立两端并圈的多股螺旋弹簧模型。最后给出基于上述方法的建模实例,结果表明了方法的有效性和正确性,满足多股螺旋弹簧模拟仿真和有限元分析不同的模型需要。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 建模 成形原理 几何方程 并圈 PRO/E

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多股螺旋弹簧的微分几何研究 被引量：4

3

作者 王时龙 萧红 +1 位作者 周杰 雷松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第17期2089-2093,2099,共6页

根据多股螺旋弹簧钢丝中心曲线和弹簧中心曲线的缠绕关系,建立了基于微分几何学的单股钢丝中心曲线的几何方程,并推导了曲线方程曲率和挠率等参数的表达式。采用MATLAB软件,以压缩弹簧和拉伸弹簧为例,对钢索拧角参数取值相同和取值不同... 根据多股螺旋弹簧钢丝中心曲线和弹簧中心曲线的缠绕关系,建立了基于微分几何学的单股钢丝中心曲线的几何方程,并推导了曲线方程曲率和挠率等参数的表达式。采用MATLAB软件,以压缩弹簧和拉伸弹簧为例,对钢索拧角参数取值相同和取值不同的两种情况下曲率和挠率的变化过程和规律进行了分析。结果表明,曲率的差异影响多股螺旋弹簧的应力应变,钢索拧角取值影响多股螺旋弹簧的刚度。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 曲线方程 曲率 挠率 钢索拧角

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基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的多股螺旋弹簧动态响应模型参数辨识和分析 被引量：7

4

作者 丁传俊 张相炎 刘宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期28-37,共10页

针对传统方法在辨识多股螺旋弹簧(以下简称多股簧)非线性响应模型参数时效率较低、精度较差的问题,提出带噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法。该算法通过对多股簧试验数据中的量测(过程)噪声进行递推和估计,能够确保非线... 针对传统方法在辨识多股螺旋弹簧(以下简称多股簧)非线性响应模型参数时效率较低、精度较差的问题,提出带噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法。该算法通过对多股簧试验数据中的量测(过程)噪声进行递推和估计,能够确保非线性模型参数辨识的收敛性;结合多股簧动态试验对该算法进行检验。研究结果表明:即使在量测噪声级别较高的情况下,AUKF算法也可以准确地求出多股簧的动力学模型参数;在预测多股簧动态响应过程中,若预测振幅和参数辨识所用振幅相差太大则会导致较大的预测误差;当加载速度变化时,多股簧动力学模型中的迟滞部分参数基本不变,但0阶非线性刚度系数和非线性放大因子变化较大。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 参数辨识 非线性迟滞模型 自适应无迹卡尔曼滤波算法

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多股螺旋弹簧数控机床结构设计及控制系统改进 被引量：2

5

作者 周杰 彭玉鑫 +2 位作者 王时龙 程建宏 邹政 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第10期71-74,78,共5页

针对多股螺旋弹簧成型原理,及成型过程中存在的问题,提出多股簧数控机床新型的设计方案。通过对钢丝旋转架的优化和张力控制系统的自主研制,大大提高了各股钢丝张力的一致性控制精度。整个系统采用了PC+PLC主从式控制结构,实现了拧索和... 针对多股螺旋弹簧成型原理,及成型过程中存在的问题,提出多股簧数控机床新型的设计方案。通过对钢丝旋转架的优化和张力控制系统的自主研制,大大提高了各股钢丝张力的一致性控制精度。整个系统采用了PC+PLC主从式控制结构,实现了拧索和绕簧运动过程中四个伺服电机的同步控制。通过导电滑环实现钢丝张力控制系统与上位机的通讯,同时开发出了模块化、图形化人机界面,提高了系统的安全可靠性、通讯实时性和易用性。新机床的开发和投入使用,大幅度提高了多股簧的加工精度和产品合格率。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 结构设计 张力控制器 人机界面

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高精度多股螺旋弹簧数控加工机床设计 被引量：6

6

作者 张晓峰 张毅 《机床与液压》 北大核心 2006年第12期44-45,48,共3页

提出了高精度多股螺旋弹簧数控加工机床的新型设计方案,它包括机床的机构设计,采用PC的开放式数控系统,以及钢丝张力在线检测与控制和钢丝张力配置与弹簧内外层绕制机构的研制等方面。该机床能够加工出高精度、高质量的有芯或无芯的多... 提出了高精度多股螺旋弹簧数控加工机床的新型设计方案,它包括机床的机构设计,采用PC的开放式数控系统,以及钢丝张力在线检测与控制和钢丝张力配置与弹簧内外层绕制机构的研制等方面。该机床能够加工出高精度、高质量的有芯或无芯的多股螺旋弹簧,满足了企业的需求。 展开更多

关键词 钢丝 多股螺旋弹簧 高精度 开放式

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多股螺旋弹簧加工参数优化方法研究 被引量：2

7

作者 易力力 杨文翰 王时龙 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期202-208,共7页

多股螺旋弹簧(简称多股簧)加工参数对其成品质量耦合作用机理研究尚不完善,导致多股簧加工合格率低、推广难度大,为此提出一种优选多股簧工艺参数的实验方法。基于二分法获取满足多股簧刚度要求的拧索螺距;采取实验设计方法设计了芯轴... 多股螺旋弹簧(简称多股簧)加工参数对其成品质量耦合作用机理研究尚不完善,导致多股簧加工合格率低、推广难度大,为此提出一种优选多股簧工艺参数的实验方法。基于二分法获取满足多股簧刚度要求的拧索螺距;采取实验设计方法设计了芯轴直径、弹簧螺距和钢丝张力3个工艺参数的优化实验,通过信噪比均值分析得到最优多股簧加工参数组,并通过钻杆复位多股簧实际生产对该方法进行了验证。研究结果表明:优选多股簧工艺参数的实验方法切实可行,可以减少多股簧制造加工参数获取时间,节约多股簧工艺研究成本,为我国武器装备质量的提升提供参考。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 实验设计方法 刚度校核 加工参数 信噪比

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多股螺旋弹簧的设计与工艺研究 被引量：1

8

作者 田志锋 王时龙 +1 位作者 周杰 雷松 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2010年第8期32-36,共5页

根据实际工作中的多股簧是两端并圈、且主要用作往复运动中的复进簧来承受冲击载荷的情况,推导了两端并圈多股簧的中心线数学模型,通过CATIA软件生成了两端并圈多股簧的三维几何模型;对几个关键加工工艺进行改进及设计参数的优化,使多... 根据实际工作中的多股簧是两端并圈、且主要用作往复运动中的复进簧来承受冲击载荷的情况,推导了两端并圈多股簧的中心线数学模型,通过CATIA软件生成了两端并圈多股簧的三维几何模型;对几个关键加工工艺进行改进及设计参数的优化,使多股簧的力值达到设计指标的要求,直线度小于等于13 mm。进行了实际射击试验,验证了设计方案的正确性。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 两端并圈 几何建模

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基于有限元的多股螺旋弹簧疲劳寿命预测 被引量：5

9

作者 刘志鹏 周杰 +2 位作者 王时龙 王四宝 杨文翰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期141-146,共6页

针对多股螺旋弹簧(多股簧)的疲劳失效问题,以阿联酋某企业使用的特种多股簧为研究对象,通过有限元仿真分析多股簧的应力应变历程并利用子模型技术进行了应力应变的精确计算,通过静态响应试验验证了有限元模型的正确性;进行了钢丝材料试... 针对多股螺旋弹簧(多股簧)的疲劳失效问题,以阿联酋某企业使用的特种多股簧为研究对象,通过有限元仿真分析多股簧的应力应变历程并利用子模型技术进行了应力应变的精确计算,通过静态响应试验验证了有限元模型的正确性;进行了钢丝材料试验,结合Manson模型推导出多股簧材料的疲劳性能参数;结合多股簧的应变和疲劳寿命预测模型预测了多股簧的疲劳寿命,并进行试验验证。研究结果表明:多股簧承载时,弹簧端部承受的应力较大,最大应力点位于外层钢丝且外层钢丝主要承受弯曲应力,与弹簧端部位置处外层钢丝疲劳断裂现象吻合;静态响应仿真与实测值误差不超过5%;由SWT准则预测得到的疲劳寿命与试验疲劳寿命较为吻合,且预测疲劳断裂区与实际断裂区一致。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 有限元方法 子模型技术 静态响应 疲劳寿命预测

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多股螺旋弹簧加工机床数控系统的研究 被引量：5

10

作者 杨建锁 王时龙 +2 位作者 周杰 李川 闵建军 《组合机床与自动化加工技术》 2007年第6期46-48,52,共4页

针对多股螺旋弹簧加工的主要特点,采用数控系统进行精密加工成型控制。通过四轴联动的无级速度匹配,克服了传统挂轮传动的分级速度控制的缺点,使数控加工机床能够加工任意结构参数的三层有芯多股簧。开发了张力控制器控制多股簧拧索过... 针对多股螺旋弹簧加工的主要特点,采用数控系统进行精密加工成型控制。通过四轴联动的无级速度匹配,克服了传统挂轮传动的分级速度控制的缺点,使数控加工机床能够加工任意结构参数的三层有芯多股簧。开发了张力控制器控制多股簧拧索过程的各股钢丝的张力平衡,使用蓝牙技术实现了PC机与整个旋转拧索过程的通讯。整套系统采用上位计算机+PLC的结构,具有良好的人机交互性能。将数控系统应用到多股簧精密加工机床上,并进行实际加工,可提高多股簧加工机床的适应性、生产效率和制品性能,其有效性得到实践验证。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 四轴联动 张力控制 数控

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多股螺旋弹簧三维接触摩擦研究 被引量：2

11

作者 洪茂成 王时龙 +2 位作者 任伟军 闵建军 周杰 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第1期55-57,共3页

通过对多股螺旋弹簧在成形加载情况下的接触面上的状态分布进行深入分析,综合前人的研究,提出新型多股螺旋弹簧接触面模型,即包括空隙带、弹性带、摩擦带三种情形的分布模型。接着对这三种分布带的边界条件和接触判定条件在法向-双切线... 通过对多股螺旋弹簧在成形加载情况下的接触面上的状态分布进行深入分析,综合前人的研究,提出新型多股螺旋弹簧接触面模型,即包括空隙带、弹性带、摩擦带三种情形的分布模型。接着对这三种分布带的边界条件和接触判定条件在法向-双切线坐标系进行理论量化分析。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 接触摩擦 接触面影响因子 坐标系转换 接触力

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多股螺旋弹簧疲劳寿命影响因素 被引量：3

12

作者 张瑞 易力力 刘志鹏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期458-466,共9页

多股螺旋弹簧(简称多股簧)是一种由多根钢丝螺旋绞绕成钢索而形成的圆柱螺旋弹簧,目前关于多股簧在疲劳失效领域的研究较少。针对多股簧疲劳失效的问题,以实际应用中的多股簧为研究对象,从多股簧钢丝断裂特征和多股簧几何参数对其疲劳... 多股螺旋弹簧(简称多股簧)是一种由多根钢丝螺旋绞绕成钢索而形成的圆柱螺旋弹簧,目前关于多股簧在疲劳失效领域的研究较少。针对多股簧疲劳失效的问题,以实际应用中的多股簧为研究对象,从多股簧钢丝断裂特征和多股簧几何参数对其疲劳寿命的影响进行分析研究。结果表明:钢丝表面缺陷是造成裂纹萌生降低疲劳寿命的主要原因,钢丝表面缺陷包括了钢丝表面的线纹、伤痕、凹坑等,此外钢丝材料内部的微孔洞以及微裂纹会加速裂纹的扩展,降低弹簧的疲劳寿命;其次是多股簧几何参数的影响,以最大振幅下的恢复力为变量,弹簧螺旋角对多股簧疲劳寿命的影响最大,弹簧旋绕比次之,钢索钢丝捻角最小。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 疲劳寿命 表面缺陷 裂纹萌生 几何参数

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基于多股簧数控加工机床的多通道张力动态监控系统的研发 被引量：4

13

作者 周杰 邹政 +2 位作者 王时龙 程建宏 彭玉鑫 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2009年第12期54-57,共4页

针对过去多股簧绕制过程中各股钢丝受力不均等问题[1-2],提出了一套新的张力监控方案。文章以在多股簧加工过程中,实现对多股钢丝张力的实时监控为研究目的。采用研华5510系列、磁粉制动器、张力传感器等硬件设备并结合数字PID算法,研... 针对过去多股簧绕制过程中各股钢丝受力不均等问题[1-2],提出了一套新的张力监控方案。文章以在多股簧加工过程中,实现对多股钢丝张力的实时监控为研究目的。采用研华5510系列、磁粉制动器、张力传感器等硬件设备并结合数字PID算法,研发了一套基于张力控制的闭环控制与检测系统,及多通道张力动态监控系统。在实际生产中,该系统使多股簧数控加工机床的张力控制水平有了显著的提高[3],从而大大提升了多股螺旋弹簧的产品合格率。 展开更多

关键词 多通道张力动态监控系统 多股螺旋弹簧 ADAM5510 磁粉制动器 PID算法

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基于模糊神经网络的多股簧钢丝张力控制系统 被引量：2

14

作者 张其 王时龙 +1 位作者 杨文翰 蔡万强 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第12期105-108,共4页

张力控制是多股螺旋弹簧加工过程中的关键技术,它的控制精度直接影响产品的合格率。为降低控制系统的复杂性,采用并列的单输入单输出控制结构。基于对加工过程中张力波动来源的分析,针对系统的时变性、非线性和钢丝间的相互影响等特点,... 张力控制是多股螺旋弹簧加工过程中的关键技术,它的控制精度直接影响产品的合格率。为降低控制系统的复杂性,采用并列的单输入单输出控制结构。基于对加工过程中张力波动来源的分析,针对系统的时变性、非线性和钢丝间的相互影响等特点,在模糊神经网络中引入误差与总偏差之比的模糊推理来修正网络的输出值,实现了同时对各股钢丝张力的自适应在线控制。通过试验分析,在加工过程中钢丝张力的波动标准差约为5N,调整时间约为3s,验证了控制系统的快速性和稳定性,较好地解决了多股簧加工过程中钢丝张力一致性的难题。 展开更多

关键词 多股螺旋弹簧 张力控制 时变 非线性 模糊神经网络

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多股簧数控机床钢丝张力配置机构的研究

15

作者 张晓峰 《机床与液压》 北大核心 2011年第4期49-50,86,共3页

在介绍高精度多股螺旋弹簧数控加工机床新型结构的基础上,研究钢丝张力在线检测与控制原理,给出钢丝张力配置机构的方案,为加工出高精度高质量的有芯或无芯的多股螺旋弹簧提供了保证。

关键词 钢丝 多股螺旋弹簧 张力 控制 检测

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某自动炮多股复进簧刚强度计算分析 被引量：1

16

作者 雒智林 周长军 汪永忠 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2001年第4期43-45,共3页

介绍了多股螺旋弹簧的性能、特点和有中心股的多股螺旋弹簧的理论计算方法.分析了多股螺旋弹簧的机械特性,在此基础上对某自动炮复进簧进行了计算分析,并结合实际测试得出了某自动炮复进簧的刚度.

关键词 火炮自动机 多股螺旋弹簧 刚度 强度

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