带支承圈的立体弹簧计算机辅助设计的数学分析.doc
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1、带支承圈的立体弹簧计算机辅助设计的数学分析 摘要:实际的弹簧是立体的,且有粗度,特别是上下两个端面都有支承圈。该文讨论了有粗度且带支承圈立体弹簧的计算机辅助设计的方法。 关键字:支承圈,立体弹簧,计算机辅助设计。 The Mathematical Analysis of Computer-Aided Design for The Stereoscopic Spring with Strut Circle HU Kui-zong (Xiaogan Technical School in Hubei Province, Xiaogan 432100, China) Abstract: The ac
2、tural spring is stereoscopic,and crude .Specially there are a strut circle in each side .The article discusses the method with which how to draw the stereoscopic spring with crudeness and two strut circle. Key words: strut circle; stereoscopic spring; CAD 1 问题的提出 弹簧是机械设计中常用的标准件,在现在的流行软件中都可作出,比如UG,so
3、lid等,但在AutoCAD中却不能直接作出。如何作出一个真实的立体弹簧,在许多地方有所讨论。在许多地方的讨论中,立体弹簧往往是由一条立体多段螺旋线来表示。众所周知,在机械设计中,立体弹簧的簧丝是有一定粗度的,用一条没有粗度概念的立体多段螺旋线来表示立体弹簧是不够的。并且,真实的立体弹簧还应有支承圈,立体弹簧的支承圈是为了使弹簧在工作时受力均匀,保证弹簧中心垂直于支承端面,是很重要的。但即使在UG,solid中,所作出的立体弹簧没有支承圈。这不能不令人非常遗憾。那么问题归纳为:如何作出一个有粗度和支承圈的立体弹簧。为了讨论问题的方便,这里假定支承圈在每端只有一圈。 2 问题的关键 这里我们从立
4、体多段螺旋线开始讨论。立体多段螺旋线可理解为,一个点围绕一个圆一边匀速旋转一边匀速垂直上升所形成。而圆可由若干段的线段首尾相连而成。则:有粗度和支承圈的立体弹簧的作法是:一个点在一个平面XOY上围绕一个圆旋转,形成下支承圈,不过这个点不能围绕这个圆旋转一个整圈,要留下一个缺口。再围绕一个圆一边匀速旋转一边沿Z轴匀速垂直上升形成弹簧体,最后又在另一个与XOY平面平行的平面上围绕这个圆旋转形成上支承圈,不过也要留下和下面支承圈一样大的缺口。这样得到一条带上下支承圈的立体多段螺旋线。用一个小圆沿着这条特殊的立体多段螺旋线拉伸,即可。这个缺口多大,这是问题的关键,涉及的数量关系比较复杂。下面我们来定量
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- 支承 立体 弹簧 计算机辅助设计 数学分析
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