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时间:2016-04-17 来源:爱作文网 

篇一:弹簧谐振讨论

从一道习题看课堂讨论的必要性

摘要:从有质量弹簧的振动周期的课堂讨论,分析现在学生的能力分化以及所遇到的问题,指出课堂讨论在大学物理教学中的必要性。

王庆武 :9685233@163.com

现在大学生来自各地,由于各中学教育水平以及要求不一样,虽然都通过全国统一的考试并取得不错的成绩并进入重点高校,但学生的知识水平及认知能力却并不相同,甚至有较大差异。在教学中发现,这中差异是非常普遍的。比如对于三角函数的运算,有的同学明显经过严格的训练,有的同学告诉老师他们没作要求。再比如,通过大一对微积分的学习,有的同学能进行二维积分,而有的同学却对一维积分都认识不太清楚。因此,在对变速度求路程,计算复杂形状物体的转动惯量时,有的同学就表现出有点吃力。

虽然俗话说“师傅领进门,修行在各人”。尤其是现在的大学,一个班少则二三十,多则上百人。作为老师,即便有助教也不可能照顾周详,但如果老师能认识到这种差异,并适当引导学生进行讨论并做适当指引,那么,只要肯用功夫,相信同学能相互促进,消除中学知识差异,尤其是学会从多角度看问题,用多种方式研究问题。

本文将从医学物理的一道课后习题的课堂讨论出发,分析学生能力分化以及课堂讨论的必要性。

这一道题来自《医学物理学》,胡新珉主编,第四章,习题4-5[1]。在配套参考书上给出参考[2]。

“任何一个实际的弹簧都是有质量的,如果考虑弹簧的质量,弹簧振子的振动周期将如何变化?”

“由于ω= k m,所以如果考虑弹簧的质量,弹簧振子的振动周期将变长”

虽然在课堂上,一再强调,老师说的可能有错的,书上的也不一定是对的。但从交来的作业看,大多数同学仍按照参考答案给出了结果。于是我组织同学们进行导论,讨论之前让他们再仔细研究研究参考答案是否有问题。最后在同学们表现很积极,大致表现为以下几方面:

出发,质量增大,频率变小,周期增长;

二、如果假设质量集中在某一处,比如两个端点,或者中间某处,结果不同;

三、如果假设质量均匀,那么可能要用微积分处理,不知怎么做;

四、不清楚弹簧的劲度系数时候会改变,如果不变,那么弹簧看作一暗箱,周期不变;

五、网上搜到一篇文章,说是积分的结果不对,但看不懂;

先说四、五方面。能够从暗箱认识问题,说明这一类学生在认识方法上有了进步。不管内部结构,只看表现出来的参数,只看他对外界的作用是否改变。这种只看输入输出的分析方法在控制论中称为黑箱方法,注重从系统整体与外部之间的练习,分析问题,解决问题。当然在这里,我们对内部结构是有一定了解的,可以称为“灰箱”。前面三个方面,是对内部完全了解,称为“白箱”。

能够上网搜索问题的解决方案,也是现在学生的一个强项,不过并不是所有学生都很重视。当年的goole搜索引擎被不少人称为goole大学,也即在这上面你能得到所有你想知道的。因此有人说,网上无所不有。对于第三方面的积分处理,有同学也从网上得到了答案[3,4]。对于网络如果不加辨识的拿来就用,认为所有的都对,将使得学生失去真正学习的能力。同学在网上收缩到的另类解法[5],复杂而且看不出关键所在,这里将不仔细展开,下面对一到四方面对这一问题同学的认识作一介绍。

一、 参考答案分析是否有错呢,如果有,问题又在哪里?

在公式中,我们只有两个参数,劲度系数和质量。而问题中只提到质量,因此很自然的把这一质量和公式中的质量联系起来。问题是,这两个质量是否一回事?有同学说引力质量和惯性质量虽然在量上一样,但它们确实是两个不同的概念。这里,我们注意到,公式中的质量是振子的质量,而问题的质量是弹簧的质量。首先文字上不一样。又有的同学说,原来的弹簧质量为零,振子质量加上弹簧质量后不变,公式仍然成立。所以答案是对的。果真如此么?要看公式是否适用,那么从推导简谐振动过程的每一步来检验,什么时候可以加入弹簧质量。

有同学很快找到问题所在。仔细回顾简谐振动的推导过程,指出推导出发点是以谐振子的受力开始,以谐振子为研究对象,弹簧只是作为外力的提供者。当换用其他形式外力,比如电磁力,只要它能提供与位移成正比大小的力,振子都做简谐振动。所以公式中,弹簧的质量是进入不了的,因此答案简单的说质量变大周期变长,是错了,混淆了两个质量,混淆了研究对象。

评:如果参考答案能出错,也不能怪同学出错。确实,这里的质量容易误导人。但从这里至少可以看到,引用公式时,一定要搞清楚它的研究对象,适用范围。学生并不缺乏相应的知识,只是在分析思路上需要一个引导。

二、假如质量集中在弹簧某处,得到不同结果。

O A

(图1 弹簧简谐运动示意图 )

这种情况在理想状况下是可能的。当弹簧质量远小于振子质量,也可以近似忽略弹簧质量。于是引导同学们从如下几个方面做了分析:

如果质量集中在弹簧的固定点O点,那么这一部分质量受力平衡,将不参加谐振运动,弹簧振动周期不发生改变;

如果质量集中在振子位置,则弹簧弹性力同时对两部分质量做功,其效果可以看作是在振子上附加了弹簧质量,这样振动周期将变长;

如果弹簧质量集中在弹簧某处B点,(0<OB<L,L为弹簧固有长度)。这相当于两个弹簧串联,对于最外端点处的振子的运动,将是两个运动的合成:一个是相对外端弹簧的振动,一个是随弹簧质点相对B点的来回振动。可以预测周期可能随B的不同而改变,即周期会是OB的函数。这时,如果用受力分析,按推导简谐振动的方式导出运动方程会比较复杂,也难以下手。然后有同学提议是否可以考虑机械能守恒。

评:特例法是研究复杂问题的一个测试口。它能检验我们的一些推测是否合理。可以看到参考答案只是一个特例。得到不同结果,只能说明题目还需详细说明弹簧质量分布情况。通过特例分析认识到问题的复杂性,并帮我们找到了可以利用的其它方法。利用机械能守恒方法可以推广到质量分布到多个点,甚至在弹簧上连续分布的情况。

通过上面两方面分析发现,面对问题时有时不是缺乏知识,而是没有找到通往目的的途径。所以,从这一点看,课堂上传授方法比简单的传授知识更重要。知识可以迅速的获得,而研究方法却需要长时间的训练才能领会。正是“授之以鱼不如授之以渔”。

三、假设质量均匀分布,利用守恒原理计算周期。

有了上面的分析,指导学生先从多弹簧串联入手,看如何建立等式。

有同学写出了 2mω2A2= 2kA2。还是觉得无法入手。其实这反应了一部分同学分析问题还只是从公式出发。虽然我们现有的公式就这个,但如何用还是要先分析从问题的角度看用什么公式,怎么用。于是知道学生多读读问题,从问题一步一步分析思路。

同学又出现了分化。一部分人关注了劲度系数,问质量的改变是否对其有影响?一部分人觉得应该假定质量改变前后机械能一样。这时候,我让同学们自己互相辩论。通过指导同学对第二章应变与应力的关系回顾,通过引导对振子总能量与固有频率周期的认识,同学们都发现了自己立场上的一些问题:

a: 弹簧的伸长缩短类似于线应变,劲度系数由材料的杨氏模量决定,与质量无明显关系,但与弹簧的长度有关,且总势能即便在弹簧质量为零时也不是每段弹簧势能相加。

b: 振子的频率周期也由材料决定了,与总能量无关,但为方便,可以假定两个两弹簧(有质量和无质量)机械能相等。

弹簧的势能自然不能用 kA2得到,因为这只是每一部分的简单求和。考虑空中的一个2111压缩的弹簧,它具有弹性势能还有重力势能。于是求和不成,有同学考虑从做功入手。为了获得势能,外力必须做功。引导学生分析以准静态过程拉动弹簧做功的比较。得到在无摩擦情况下,劲度系数相同,做功相同的结论。

确定了相等的初始势能后,再解决动能求和问题。

有了前面对劲度系数的分析,有同学问角频率是否相等呢?这是一个好问题。说明同学在分析上有了进步。通过分析发现至少它们在振动的关键点位是一致的,因此可以假设它们相等。同时得到在压缩伸长的极值点(振幅处)时得到分振子的振幅与弹簧整体振幅的关系。

这时有的同学已经能写出积分公式了,最后得到:

Ek=

12A1M 02Aωxdx+ mω2A2, 2M 221其中M为弹簧的质量,m为振子的质量。M/A为质量线密度,在计算刚体的转动惯量时已经用到。再与kA2比较,可以得到T=2π m+

评:这一结果是在假设有质量弹簧每段周期相等的情况下得到的结论。但不管如何,如果初始势能相同,有质量弹簧必然分掉一部分机械能。对于仍做简谐振动的振子来说,振幅不变,势能降低,由mω2A2守恒,频率一定减小,周期变长。 21从这一部分的分析可以看到,一道题,帮助复习了变力做功、能量守恒以及材料的应变与应力关系,用到了计算转动惯量类似的方法,也引出了准静态过程。同时通过辩论让同学认识到,立场不是绝对的,问题会越辩越明。

四、弹簧劲度系数不变,对振子作用力与弹簧无质量时无异,周期不变。

首先,由上面分析,弹簧劲度系数由材料性质决定。同时我们得知,振子是在做一复合运动。当然,在弹簧无质量时,我们也可以看作是多个复合运动的叠加。简单的,只考虑两个弹簧串联,串联点用有质量物体连接。那么有质量无质量之间有无区别呢?

首先,用一暗箱把图一AB段封闭起来。有同学注意到由于弹簧在伸长缩短,质心的位置相对B点在随时发生变化,所以运动将不同于弹簧无质量时。

其次,如果振子仍然以原来周期运动,那么其受力任然满足F=-kx才行。由于k不变,似乎F就与无质量时相同,只随x变化。有同学联想到了中学习题中关于用绳连接的两个物体运动的例子,指出弹簧拉力不一定是F=-kx。

F=-kx是在一端固定时的满足的关系,而且x是相对平衡位置的位移,也是相对固定点的位移增量,它反应了弹簧的真实形变量。在变加速体系中,振子相对平衡位置的变化量与弹簧的形变量不再一致,它是每段弹簧形变量的叠加。是否可以绕过弹簧质量而把几段弹簧形变叠加就行了呢?

F=-kx,x是弹簧沿伸长方向所有形变量的叠加。作用力是否叠加呢?于是引导学生回顾应力公式推导。发现作用力并非由形变合力叠加。在静力平衡状态,弹簧有无质量,都无关系,每段弹簧相互作用力相等。但当弹簧运动起来,作用在弹簧质量上的两段弹簧作用力将不一样。合力F=F1-F2=ma。当弹簧无质量时,m=0,F1=F2。这一点差别,导致在有质量弹簧上形变作用力将不再相同。为了带动弹簧以相同加速度运动,越靠近固定点的部分,作用力更大,弹簧处于非均匀形变,F=-kx对整段弹簧将不再适用,也就不能直接用于推导振子的运动方程。

评: 不少同学直觉的认为,弹力是每段弹簧力的叠加,通过讨论,同学们认识到了问题所在。用暗箱法回应暗箱法,让同学更能接受。在教学中通过与同学交流发现,学生并不很在乎什么是对的答案,他们不能指出对的答案有什么错误,而更愿意认识到自己的分析哪里有问题。这正是学习物理方法的正确方式。只有知道什么是错,才能更好的认识理解什么是对。

学生在遇到问题时,表现出了各自的才能。片面的以分数论成绩,并不能反应学生的真实能力。知识基础以及分析问题的能力、对待问题的方式都因人而异,且对以后的研究会产生很大的影响。虽然在灵活运用知识方面有些欠缺,但敢于想象,运用所知方法论,又或积极上网搜索都反应出学生思维灵活的一面。

如果只是简单的给出答案给出分析,自然学生能获得知识和一些技巧,但通过讨论,让学生自己发现问题的本质,发现自己的潜能,同时在同学之间形成讨论的氛围,为将来的研究做准备,这才是作为一个研究型大学应该具备的。学生能力的差异,也不是简单的给出答案和解法就能缩小或抹平的,通过讨论,让同学直接认识到能力的差异,而不是最后分数的差异,同时发现自己知识欠缺面以及别人思维方式的优点,可以更好的促进学生在后续课程中的学习。

一道习题,通过讨论推翻了对参考书的权威认识。其次,复习了已经学过了内容,并得到更进一步的加深。此外,各种分析方法得到了运用。通过讨论,更增加了学生学生之间、老师与学生之间的互相了解。因此建议大学课堂应多些讨论。

参考文献:

[1] 胡新珉. 医学物理学[M]. 北京: 人民卫生出版社,2010. 54.

[2] 胡新珉. 医学物理学学习指导与习题集[M]. 北京,人民卫生出版社,2010. 42.

[3] 朱斌,徐学. 弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响. 物理教师[J]. 2010,(31)1: 59.

[4] 臧涛成. 非轻质弹簧串联系统能量分析. 大学物理[J]. 2005,(24)11: 20~22.

[5] 金彪. 也谈弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响. 中学物理[J]. 2011,(29)3: 62~63.

From the solution of an exercise to see the necessity of class discussion

Abstract: A class discussion was given. It is about how will change the natural period of simple harmonic motion as the spring having a mass. An analysis of the ability differences and troubles meeting in the classroom was given and the necessity of caring through a class discussion was emphasized .

Key words: spring; period;class discussion;

篇二:弹簧机的拆装技巧

弹簧机的拆装技巧

在电脑弹簧机装配过程中有会大量的联接工作,我工厂的师傅有点技术不过关的经常在拆装这方面做的非常的不好。

前段时间在网上看到深圳永联机械公司有这方面的学习和培训,就叫了厂里的师傅区进修学习,回来后厂里的机器要保养还是维修的,拆装方面就箱个十几年的老师傅一样了,而且调剂技术也明显增强了。再这里我把在深圳永联机械学习到的一些知识说出来大家参考参考。

我们把电脑弹簧机联接方式一般可以分为可拆卸联接和不可拆卸联接两种:

1.常见的不可拆卸联接有焊接、铆接和过盈联接等等,其中过盈联接多用语轴、孔配合。实现过盈联接常用压入配合、热胀配合和冷缩配合等方法。一般电脑弹簧机器可以用压入配合法,重要或精密的机器乐意用热胀、冷缩 配合法。电脑弹簧机不可拆卸联接在被联接零、电脑弹簧机部件的使用过程中是不拆卸的,如要拆卸则往往会损坏某些零件。

2.可拆卸联接相互联接的零、部件时不损坏任何零件,拆卸后还可以重新联接。常见的可拆卸连接有螺纹连接、键联接及销钉联接。其中以螺纹连接应用最为广泛。螺纹连接的质量与装配工艺有很大关系,应根据电脑弹簧机被联接零、部件的形状和螺栓的分布、受力情况,合理确定各螺栓的紧固力,多个螺栓间的紧固顺序和紧固力的均衡等要求。

篇三:波形弹簧

碟形弹簧(波形弹簧)画法详细说明及可用于装配时的挠性定义

这个基本接近现实当中的碟形弹簧.

下面以Φ28XΦ21X厚4的碟形弹簧为例,画法步骤如下1.草绘Φ28,Φ21,高4的曲线

.

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双击Φ28圆,出现尺寸,右键菜单,选从列表中拾取,得到该直径代号为d22.其它Φ21由此方法可得到为d1,高4为d23 2.画曲线,曲线的方程式如下.

/************************************ fai=d22 /*圆直径 r = fai/2 /*圆半径 n=1.85 /*圈数

high=d23/n /*d23为事先定义的高度,除以圈数,即每圈的路径高度thick=0.6 /*板厚 theta = t*360*n

z =(cos(3.5*theta-30))+(high+thick)*t*n /*菜菜籽编 2010.08.24******************* 3.选插入->扫描混合

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按图中定义即可..

在装配这个零件的时候,就会出来挠性定义的提示.各位按装配后的变形尺寸改即可.

篇四:很棒的经验之谈来自考研论坛

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5 楼主 发表于 2009-4-16 10:56 |只看该作者 【哈尔滨工业大学】09年机电学院机械考研经验教训及10复习箴言(附经典问答,并实时更新!) 09机电学院机械考研经验及10复习箴言(附经典问答) 经历了09考研,经过初试、复试笔试、面试几关,最终被工大机电学院录取,回忆起来,经验教训不少,现将自己总结的经验教训写下来,望10年研友权当参考(附各种问题经典问答) 初试: 1. 专业课由机械设计和机械原理两科组成一张卷,各75分(07 08 09年均如此,03年改革之后基本如此) 2. 专业课总体说来不是多难,没有怪题,偏题,但题量比较大,没有多少思考时间。必须熟练到看一遍题目就会做的程度。平时一定要多做题,记题型

3. 建议<机械设计>课本用指定用书中的哈工大出版社出的那

本(第四版),机械原理课本可以任选,本人用的是哈工大自己

出的。

4. 必备复习资料:考试大纲,两本课本,哈工大自己出的两本

辅导书(第二版),历年试题包括答案,辅导班的资料

注:有了上面的资料完全就够了,不要整天在网上找一些看似

有用的资料,如一些其它学校的课件,试题了等等。工大机械专

业的历年试题在<机械设计试题精选与答题技巧(第2版)>和<

机械原理试题精选与答题技巧(第2版)>上都有,还有标准答案,没有必要在网上找,不全且没有答案.个人认为是在浪费时间

5. 严格按照考试大纲复习,大纲上有的都有可能考,大纲上没有的前几年没有考,但09年考了个弹簧的小题,弄的大家怨气不小,不过,建议还是按照大纲复习,即使考了超纲的,也是小题,大题肯定不会考的

6. 个人认为除了课本,最重要的就是历年试题和辅导资料了,当你研究过历年试题后会发现,虽然没有重题,但有许多重题型,特别是辅导资料上的例题。

7. 辅导班每年讲的都差不多一样,并且收费挺高,辅导三天300元。如果有足够的钱,在哈尔滨,且不放心的话可以听,除此之外没有太大必要,辅导班一般就讲一次,每年的十一月份左右(09年有泄题嫌疑,因为09的辅导班资料上有个很边缘的题目今年竟然考了,我当时没有仔细看,考试的时候才后悔不已!)

复试:

1.复试分数与录取

复试由笔试和面试两部分组成,共280分,其中笔试200分,面试80分,笔试和复试都单独设定合格线,低于合格线的考生将失去被录取的资格。合格线以上的考生最后按初试4门科目成绩+复试成绩的排序进行录取,推免生的初试成绩按本学科统考生初试成绩的最高分计算。

2.复试笔试内容

大学物理、理论力学、材料力学、电工技术、电子技术、金属

工艺学、计算机原理、自动控制原理、测试技术与仪器、机械

制造技术基础10门课程为一张试卷,考生根据自己情况任选其中六门答题,每门33.3分,合计200分。多答科目者,只取高分数的六门成绩之和。(具体复试大纲研招办网站上有,可以下载下来看,据我所知,06 07 08 09的是一样的)

3.复试面试内容

面试总分为80分。

(1)综合分析与语言表达能力、大学学习情况及学习成绩、特长与兴趣和身心健康情况(20分,由学生作自述1分钟,并出具相关证明材料,老师出考察学生分析提炼与语言表达能力的题,学生回答,5分钟)。(09经历:此关为第一关,两个老师面试。进门之前,有一个工作人员在门口等候,会把你领到门口的桌子旁边,有三个座位,一一坐好,然后发给你事先准备好的话题,一人一份,我的是关于人工智能方面的,就是比较简单的科普性质的文章,一页纸,几百字,要求你在5分钟内看完,并且能够把其中的主要内容复述下来,5分钟到,会有学生领着你进去;进门之后,正式面试开始,老师先看你的各类获奖证书以及本科成绩单,并提问与证书相关的问题,比如英语四六级啦,计算机证书啦,有没有获得过奖学金等等,问完之后,老师就会叫你把刚才在门口看的文章复述一下,然后5分钟就到了,第一关结束。总结:个人感觉,如果说哈工大公不公平的话,只有可能在本关还有点猫腻,因为你只要说是工大的学生,多少老师会给你打的分数稍微高一些——人之常情,不必担心,但只要你证书足够多、本科成绩足够好、表现好的话,没有哪个老师因为你的本科学校差而给你打低分的!其他关是没有可能有猫腻的,因为其他关老师基本问不到或不会问你是哪个学校的。)

(2)专业酝馄渌都寄艿恼莆涨榭(20分,由老师出考察学生逻辑分析能力、知识面和思维反应速度等方面题目,

学生

回答,5分钟)(09经历:这是复试时的第三关,因为我的顺序是按照复试大纲来的,所以和真正的不同的。进门之前,也是有工作人员在门口让你坐下,一人发一张纸条,因为本关是3个题里面选2个题目的,题目类型是那种所谓的逻辑题目,和公务员考试差不多的。我的题目具体记不太清了,大概是有甲乙丙丁四只猫其中一只偷吃了主人的鱼,主人问它们的时候,它们各说了一句话,根据它们说的,请推理出到底谁偷吃了主人的鱼,并且回答你的具体逻辑推理过程。。。还有一个问题也是蛮简单的那种,不难。总结:此关题目不难,在门口你拿到题目的时候,因为是3选2,建议迅速扫一遍题目,从中选择两个回答就行了,因为只有5分钟,所以要抓紧时间,遇到稍微难得题目也尽可能别慌张,因为老师主要看的是你的推理过程,问题答案并不太重要,只要你言之有物就可以了)

(3)科研能力与水平以及科研成果(20分,由学生自我介绍参加过的科研工作,并出具相关证明材料,老师出考察学生科研能力的题,学生回答,5分钟)(09经历:此关为最后一关了,原因上面已经说了。进门之前,如上,也是给张纸,上面有两道题目,2选1,5分钟时间准备。我当时看了一下,发现第一个比较简单,就选了第一个,大致是这样的:下水道的水管里通常有很多的废物产生的臭气,如何设计漏水的漏斗,使得当倒掉水时,水可以流出去,当没有水时,漏斗又可以阻止臭气上涌。。。我看了一下,当时还挺紧张的,因为大学里专业课学的不太好的。以为很复杂的,想了半天,也没有啥思。马上5分钟到了,就要进门了,我突然一想,对了,就用活塞加个弹簧得了;进门之后,我就跟老师说了,笛≡窳说谝桓鑫侍,再说有两种方案可以实现此功能,一种是利用弹簧和活塞的配合,另一种是利用传感器技术。。。讲了一通,两个老师笑了,

然后就问我可行

篇五:弹簧喷丸强化技术规范

弹簧喷丸强化技术规范

1. 范围

本标准适用于以提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度为目的的喷丸强化工艺技术。包括:圆柱螺旋压缩弹簧和汽车钢板弹簧,其它弹簧的喷丸处理可参照使用。

三维|cad机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa7 w( _# |) a" }$ E3 |% P5 y0 C/ }$ l

本标准规定了圆柱螺旋压缩弹簧(简称圆簧)和汽车钢板弹簧(简称板簧)喷丸强化的适用范围、术语、喷丸介质的要求、试片、试片夹具和弧高度测具、技术要求、检验规则与试验方法

等。

2. 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或制定版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于

本标准。

- ^0 J) G5 X$ t5 w4 l2 m

GB/T 6481铸钢丸(标准中未出现)

GB/T 1805弹簧术语

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GB/T 230.1金属洛氏硬度试验(标准中未出现)

GB/T 4340.1金属维氏硬度试验 第1部分:试验方法(标准中未出现)

GSB A69001喷丸弧高度试片

3. 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准,其余按GB/T 1805弹簧术语中的规定。

3.1喷丸强化工艺参数

是指弹丸材料、弹丸尺寸、弹丸硬度、弹丸速度、弹丸流量、喷射角度、喷射时间、喷枪或离

心轮至零件表面的距离。 3.2阿尔曼试片(Almen试片)

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三维|cad|机械汽车技术catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa. r6 ^5 e4 n7 u( c Y. V. |3 是用于综合度量喷丸强化工艺参数的一种专用的试片,以下简称试片。

3.3试片夹具 是用于固定试片的工具。 3.4弧高度

三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空镇江 k, e8 c* @$ D0 I Q/ I' T+ v

试片在弹丸的冲击下表面层发生塑性流变,导致试片向喷丸面呈球面状弯曲。取一平面作为基

准面切入变形球面内,则由该基准面至球面最高点之间的距离称为弧高度。

3.5弧高度测具

是用于测定试片经喷丸后在所规定长度范围内产生的弧高度值的一种专用测量工具。

3.6弧高度曲线

在其他的喷丸强化工艺参数不变的条件下,同一类型的试片分别各自接受不同时间的喷丸,获得一组弧高度值f随喷丸时间t(或喷丸次数)变化的数据,由这组数据在弧高值-时间坐标上

绘制出的曲线,叫做弧高度曲线。

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3.7喷丸强度

任何一组工艺参数下的弧高度曲线上只存在一个饱和点,过此饱和点弧高度值随喷丸时间而缓慢增高。在一倍于饱和点的喷丸时间下,弧高值的增量不超过饱和点处弧高值的10%,饱和点处

的弧高值就定义为该组工艺参数的喷丸强度。

3.8表面覆盖率

三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa时空镇江; Q r; o, l4 W! O) w+ c+ 三维网技术论坛, S0 G/ L" _& q5 n

受喷零件表面上弹坑占据的面积与受喷表面总面积的比值,称为表面覆盖率(简称覆盖率),

通常以百分数表示。

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3.10普通喷丸(自由喷丸)

弹簧在无任何外力作用和常温下自由接受喷丸强化处理。

3.11应力/应变喷丸

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弹簧在恒定的外力作用下接受喷丸强化处理。

3.12多级喷丸

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弹簧接受数次(通常1至3次)喷丸强化处理。

4. 喷丸强化原理

喷丸强化工艺是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层,由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳(包括微震疲劳)断裂和应力腐蚀(含氢脆)断裂抗力的

两个强化因素,以提高弹簧的可靠性和耐久性。

5. 喷丸介质的要求

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5.1弹丸的种类及材质见表1。

表1

(来自:WWw.SmhaiDa.com 海达范文网:弹簧网上论坛)

5.2弹丸形状

凡外形表面光滑呈球形或椭球形以及尺寸符合规定规格要求的弹丸均称为合格弹丸(如图1所示)。而外形呈现出尖锐角的或呈长针状的弹丸,铸造丸中含有沙眼和气孔的弹丸以及尺寸超

出规定规格的弹丸,均称为不合格弹丸。

合格弹丸形状

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图1-1合格弹丸形状 不合格弹丸形状

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a)呈长针状、沙眼和气孔的弹丸 b)尖锐角的弹丸

图1-2不合格弹丸形状

图1弹丸形状

6试片 6.1型号

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是用70号弹簧钢制成,共有三种尺寸规格,其符号分别为N、A、C。三种试片的主要技术规格

应符合表2中的要求,其它技术条件应符合GSB A69001的要求。

表2

6.2使用范围

A型试片适用于中强度范围;

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N型试片适用于低强度范围; C型试片适用于高强度范围。7试片夹具和弧高度测具

7.1试片夹具

采用结构钢制造,硬度应大于55HRC。夹具的形状及尺寸应符合图2中的要求。

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