CN104298831B - 一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法 - Google Patents

一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104298831B
CN104298831B CN201410572973.2A CN201410572973A CN104298831B CN 104298831 B CN104298831 B CN 104298831B CN 201410572973 A CN201410572973 A CN 201410572973A CN 104298831 B CN104298831 B CN 104298831B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spring
active
height
coils
assembling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410572973.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104298831A (zh
Inventor
顾名坤
刘立东
张然
吴洁
李莉
徐西宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering
Original Assignee
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Launch Vehicle Technology CALT, Beijing Institute of Astronautical Systems Engineering filed Critical China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Priority to CN201410572973.2A priority Critical patent/CN104298831B/zh
Publication of CN104298831A publication Critical patent/CN104298831A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104298831B publication Critical patent/CN104298831B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Springs (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法，该方法是一种基于参数驱动的建模方法，通过建立弹簧的一个三维模型，同时实现弹簧自由状态和压缩状态的控制，与传统技术上零件模型和装配模型作为两个分离的模型相比，本发明能够更清晰地指导生产和装配，为运载火箭分离弹簧组件的机构运动学仿真奠定基础。

Description

一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法
技术领域
本发明涉及一种两端并紧磨平弹簧生产和装配的三维挠性建模方法，应用于运载火箭分离系统中，属于运载火箭总体设计领域。
背景技术
弹簧是运载火箭分离系统中的一个重要组件，习惯上称为分离弹簧，一般应用的是两端并紧磨平的弹簧。两端并紧磨平弹簧两端的部分为并紧部分，中间部分为标准弹簧节距部分。新一代运载火箭全面采用三维模型代替传统的二维图样进行设计意图的传递并指导工厂生产，分离弹簧零件生产时是自由状态，然而，分离弹簧组件装配到运载火箭箭体结构上的状态为压缩状态。如果每个状态对应弹簧的一个三维模型，工厂生产容易错误，且不能实现对分离弹簧工作过程的仿真。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法，通过建立弹簧的一个三维模型，实现弹簧两个状态的控制，为分离弹簧组件的机构运动学仿真奠定基础。
本发明的技术解决方案是：一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法，所述弹簧为两端并紧磨平弹簧，包括如下步骤：
(1)根据弹簧有效圈数部分的高度和节距以及两端并紧部分的高度和节距，利用螺旋扫描方法建立两端并紧未磨平时弹簧的挠性三维模型；
其中弹簧有效圈数部分的高度L3利用如下公式计算：
L3＝H0-2×(1-m)×d-2×1/2×d (1)
其中H0为弹簧自由高度，d为弹簧簧丝直径，m为弹簧两端磨平的圈数，m＝3/4或1/2；
弹簧有效圈数部分的节距p2利用如下公式计算：
p2＝L3/n (2)
其中n为有效圈数；
两端并紧部分的节距p1均等于弹簧簧丝直径d，两端并紧部分的高度h1＝d-1/2×m×d；
(2)对步骤(1)建立的三维模型进行两端磨平，使弹簧端面与弹簧轴线垂直，完成两端并紧磨平弹簧挠性三维模型的建立；
(3)按照弹簧的实际工作状态确定两个弹簧支座的相对位置，使步骤(2)建立的弹簧自由高度H0为两个弹簧支座的距离，使弹簧有效圈数部分的高度和有效圈数部分的节距由零件生产状态变为实际工作状态，其中弹簧有效圈数部分的高度和有效圈数部分的节距由公式(1)和(2)驱动，且弹簧端面与支座端面对齐，弹簧轴线与两个弹簧支座的中心连线重合，完成两端并紧磨平弹簧挠性装配模型的建立：
(4)按照步骤(2)建立的挠性三维模型进行弹簧的生产，按照步骤(3)建立的挠性装配模型完成所生产的弹簧和弹簧支座的装配。
所述步骤(1)中有效圈数部分与两端并紧部分的过渡距离为0.2mm-0.3mm。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明通过建立弹簧的一个三维模型，实现弹簧两个状态的控制，即所建立的弹簧零件模型和装配模型基于同一个弹簧三维模型，与传统技术上零件模型和装配模型作为两个分离的模型相比，能够更清晰地指导生产和装配；
(2)本发明所提出的三维建模方法是一种基于参数驱动的建模方法，可以用于弹簧的运动仿真分析。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为两端并紧未磨平时弹簧的三维模型；
图3为两端并紧磨平弹簧的三维模型；
图4为两端并紧磨平弹簧的装配模型。
具体实施方式
设两端并紧磨平弹簧簧丝直径d＝10mm，自由高度H0＝300mm，两端并紧m＝3/4圈磨平，总圈数N＝15，有效圈数n＝13。
本发明的流程图如图1所示，具体内容介绍如下：
利用螺旋扫描方法建立两端并紧未磨平时弹簧的挠性三维模型如图2所示，其中弹簧两端并紧部分的高度均为d＝6.25mm，两端并紧部分的节距p1＝d＝10mm，过渡部分为0.2mm，有效圈数部分的高度L3满足
L3＝H0-2×(1-m)×d-2×1/2×d (1)
弹簧有效圈数部分的节距p2满足
p2＝L3/n (2)
根据公式(1)得到有效圈数部分的高度L3＝290mm。
根据公式(2)得到有效圈数部分的节距p2＝21.9mm。
未磨平时总高度L＝H0+2×1/4×d，经过计算L＝305mm。
对图2所建立的三维模型进行两端磨平，使弹簧端面与弹簧轴线垂直，如图3所示，即得到两端并紧磨平弹簧的三维模型。
根据两端并紧磨平弹簧(分离弹簧)在火箭上的安装状态确定内外套筒的装配状态和相对位置，使所建立的弹簧模型中弹簧自由高度H0为内外套筒的距离，弹簧有效圈数部分的高度和节距满足公式(1)和公式(2)，且弹簧端面与支座端面对齐，弹簧轴线与内外套筒的中心连线重合，完成两端并紧磨平弹簧的挠性装配模型的建立。两端并紧磨平弹簧的挠性装配模型如图4所示。
实际加工生产中，根据所建立的两端并紧磨平弹簧的挠性三维模型进行弹簧的加工生产，生产完成后按照两端并紧磨平弹簧的挠性装配模型对生产后的弹簧进行装配，即先将弹簧进行压缩，使其高度为内外套筒的距离，然后将弹簧端面与内外筒端面对齐，弹簧轴线与内外筒的中心连线重合，完成两端并紧磨平弹簧的装配。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (2)

1.一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法，所述弹簧为两端并紧磨平弹簧，其特征在于包括如下步骤：
(1)根据弹簧有效圈数部分的高度和节距以及两端并紧部分的高度和节距，利用螺旋扫描方法建立两端并紧未磨平时弹簧的挠性三维模型；
其中弹簧有效圈数部分的高度L3利用如下公式计算：
L3＝H0-2×(1-m)×d-2×1/2×d (1)
其中H0为弹簧自由高度，d为弹簧簧丝直径，m为弹簧两端磨平的圈数，m＝3/4或1/2；
弹簧有效圈数部分的节距p2利用如下公式计算：
p2＝L3/n (2)
其中n为有效圈数；
两端并紧部分的节距p1均等于弹簧簧丝直径d，两端并紧部分的高度h1＝d-1/2×m×d；
(2)对步骤(1)建立的三维模型进行两端磨平，使弹簧端面与弹簧轴线垂直，完成两端并紧磨平弹簧挠性三维模型的建立；
(3)按照弹簧的实际工作状态确定两个弹簧支座的相对位置，使步骤(2)建立的弹簧自由高度H0为两个弹簧支座的距离，使弹簧有效圈数部分的高度和有效圈数部分的节距由零件生产状态变为实际工作状态，其中弹簧有效圈数部分的高度和有效圈数部分的节距由公式(1)和(2)驱动，且弹簧端面与支座端面对齐，弹簧轴线与两个弹簧支座的中心连线重合，完成两端并紧磨平弹簧挠性装配模型的建立：
(4)按照步骤(2)建立的挠性三维模型进行弹簧的生产，按照步骤(3)建立的挠性装配模型完成所生产的弹簧和弹簧支座的装配。
2.根据权利要求1所述的一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法，其特征在于：所述步骤(1)中有效圈数部分与两端并紧部分的过渡距离为0.2mm-0.3mm。
CN201410572973.2A 2014-10-23 2014-10-23 一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法 Active CN104298831B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410572973.2A CN104298831B (zh) 2014-10-23 2014-10-23 一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410572973.2A CN104298831B (zh) 2014-10-23 2014-10-23 一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104298831A CN104298831A (zh) 2015-01-21
CN104298831B true CN104298831B (zh) 2017-07-07

Family

ID=52318555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410572973.2A Active CN104298831B (zh) 2014-10-23 2014-10-23 一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104298831B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113361033B (zh) * 2021-06-07 2022-06-14 百斯图工具制造有限公司 一种刀片的装配面定位方法、系统、服务端及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101446328A (zh) * 2008-12-26 2009-06-03 重庆光大产业有限公司 双级摩擦式双质量飞轮
CN101451584A (zh) * 2007-12-04 2009-06-10 凌恺夫 一种铁道车辆螺旋压缩弹簧减振装置及其安装方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101451584A (zh) * 2007-12-04 2009-06-10 凌恺夫 一种铁道车辆螺旋压缩弹簧减振装置及其安装方法
CN101446328A (zh) * 2008-12-26 2009-06-03 重庆光大产业有限公司 双级摩擦式双质量飞轮

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于SolidWorks创建圆柱螺旋压缩弹簧的参数化设计;俞琼等;《东华大学学报（自然科学版）》;20121031;第38卷(第5期);第605-608页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104298831A (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107844649B (zh) 一种钢结构焊缝生成方法
CN104298831B (zh) 一种应用于弹簧生产和装配的三维挠性建模方法
CN109815561A (zh) 基于Revit的通用管片模型参数化错缝拼接建模方法
GB201209697D0 (en) Method of coupling aerofoil surface structures and an aerofoil assembly
CN104408765A (zh) 植物扫描与重建方法
CN104057452A (zh) 类人机器人通用动作调试方法
CN105479450A (zh) 一种六自由度无冗余驱动的机身自动调姿机构
CN106697327B (zh) 飞机壁板对接结构
CN104985058B (zh) 一种板制对称的半弯管零件拉深成形方法及成形模具
CN109223217A (zh) 一种可摘局部义齿的高精度快速制作方法
CN104131686A (zh) 一种机器人与平面非接触式角度校正寻位方法
CN106446365A (zh) 一种油套管的特殊螺纹接头参数化设计方法
CN204620913U (zh) 折弯设备
CN204293108U (zh) 一种内窥镜的管道接头
CN204530767U (zh) 一种通信管道人孔窗口的预制模块构件
CN204178007U (zh) 光纤适配器外壳
CN207416607U (zh) 用于汽车座椅滑轨组件的钢球装配结构
CN105936962A (zh) 一种齿轮喷丸强化装置
CN206267185U (zh) 一种带弧形承插接头的矩形预制管件
CN205571235U (zh) 一种钢筋弯曲机机组的设置
CN105983871A (zh) 具有水平轴离合锁定的轴头
CN204674028U (zh) 沙滩椅总成型铆接装配线
CN207223681U (zh) 钢球冷镦模具内球面抛光装置
CN109602103A (zh) 具有多层包边铠甲部件的制作方法
CN203875173U (zh) 一种信号盘倒角加工装置芯棒结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant