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通过对多种型号膜片弹簧的大端载荷变形试验,分析了结构参数和制造工艺等因素对膜片弹簧载荷变形特性的影响,归纳其规律,从而在试验数据的基础上提出对A-L公式的修正方案,得到一种基于A-L公式计算膜片弹簧载荷变形曲线的新公式。
本文以膜片弹簧为研究对象,首先对膜片弹簧载荷变形特性试验进行设计,确定了试验内容:结构差异性试验和制造工艺试验。然后运用试验结果,分析了分离指长度及数量、D型孔宽度等结构参数对膜片弹簧大端载荷变形特性的影响,提出在A-L公式中添加修正系数A、B(A、B均与膜片弹簧外半径R与内半径r比值R/r、环比值nδ/2πr及高厚比h/t有关)的方法,得到考虑结构因素的A-L修正公式。又分析了喷丸处理、强压处理等制造工艺对膜片弹簧大端载荷变形特性的影响,提出添加修正系数C(C与弹簧内截锥高度h及位移λ有关)的方法,得到考虑制造工艺因素的A-L修正公式。使用修正后的A-L公式计算膜片弹簧载荷变形关系,大大减小了计算峰值、计算谷值与试验值之间的偏差。
最后,通过运用Visual BaSic语言对膜片弹簧A-L修正公式进行编程,实现了在窗口中输入膜片弹簧几何参数、绘制膜片弹簧F-λ理论曲线及修正曲线等功能,减轻了设计者的劳动强度,使计算过程更加方便。