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根據多股螺旋彈簧鋼絲中心曲線和彈簧中心曲線的纏繞關系,建立了基于微分幾何學的單股鋼絲中心曲線的幾何方程,并推導了曲線方程曲率和撓率等參數的表達式。采用MATLAB軟件,以壓縮彈簧和拉伸彈簧為例,對鋼索擰角參數取值相同和取值不同的兩種情況下曲率和撓率的變化過程和規律進行了分析。結果表明,曲率的差異影響多股螺旋彈簧的應力應變,鋼索擰角取值影響多股螺旋彈簧的剛度。
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多股簧是由鋼索(通常由3～14股、1～3層、0.4～3mm的碳素彈簧鋼絲纏繞而成)卷制而成的圓柱螺旋彈簧。與單股彈簧相比,多股簧具有更好的強度及獨特的吸振、減振效果,因而可廣泛應用于振動設備、高精度臺面和要求很平穩的運輸車輛等,以取代傳統的單股彈簧和橡膠彈簧。本文綜述了多股簧特性、用途及研究現狀,介紹了本課題組開發的多股簧數控加工機床,解決了多股簧加工過程中的張力精確控制、回彈等難題,為將多股簧應用在汽車及摩托車減振器上提供了性價比高的解決方案。
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