張力補償裝置用渦卷彈簧的研究分析.pdf

1、張力補償裝置是鐵路接觸線在環(huán)境溫度發(fā)生變化時保持其張力恒定的裝置，其性能的優(yōu)劣影響著懸掛線的工作彈性以及線索在空間中的位置狀態(tài)等，對于減少鐵路線索故障以及我國鐵路跨越式發(fā)展的今天具有重要的意義。對于應用面廣，并極具發(fā)展?jié)摿Φ暮銖埩椈裳a償器來說，平面渦卷彈簧是此種補償裝置的關鍵件，高性能的渦卷彈簧可以保證補償裝置的補償精度和較高的使用壽命。
　　平面渦卷彈簧在工作時的應力大小、應力分布以及疲勞壽命分析等是一個較為復雜的研究過程，涉

2、及到模擬仿真、試驗分析、信息采集、數(shù)據整理等方面的工作，具有一定的研究意義。隨著有限元分析方法的發(fā)展，利用計算機解決此類問題進而成為現(xiàn)實。本文以高性能平面渦卷彈簧為研究對象，涉及到的研究內容包括:
　　1、對不同類型的渦卷彈簧進行理論研究，認知渦卷彈簧的基本結構和特點，掌握一般非接觸形和接觸形渦卷彈簧的變形和剛度的計算方法，探討適用于本文研究對象的理論基礎和分析手段。
　　2、建立平面渦卷彈簧的三維模型，利用ABAQUS有限

3、元軟件作為分析工具，對模型進行網格劃分、接觸設置、載荷施加等。著重對模型的接觸情況做出優(yōu)化，在保證計算收斂的前提下對渦卷彈簧進行靜態(tài)有限元分析，得出渦卷彈簧整體的應力分布，以及各種工況下模型的應力變化情況。
　　3、介紹渦卷彈簧測試的方法及目的，由材料的拉伸試驗得出渦卷彈簧的彈性模量等性能參數(shù)，通過整體測試得出渦卷彈簧的靜態(tài)應力以及殘余應力的分布情況，計算渦卷彈簧的實際工作應力，并將試驗數(shù)據用于驗證有限元分析的可靠性。