新型扭力彈簧的設計與分析

Translated title of the thesis: Design and Analysis of An Alternative Torsional Spring
  • 莊 竣翔

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

彈簧是常見的機械元件,從日常用品、交通工具到精密機械幾乎都會採用,由於彈簧應用的屬性具多樣化,所要求的強度與壽命也會有所不同,這會影響彈簧性質的設計與製造等因素,且在設計彈簧時並無法僅考慮單個因素去明顯改善彈簧的性能。所以以往彈簧設計過程中需依賴設計人員的經驗判斷,在製造過程時需耗費時間和金錢,因此本研究以有限元素軟體模擬驗證與彈簧製作規範加入最佳化理論去製訂一個完整的彈簧設計流程。本研究分別探討壓縮彈簧與新型扭力彈簧兩種彈簧的設計與分析。 本研究一開始以機車避震器中壓縮彈簧當做壓縮彈簧的例子,先說明螺旋壓縮彈簧所需理論基礎,包括幾何尺寸關係、彈簧應力分析與彈簧疲勞設計理論,利用有限元素軟體模擬壓縮彈簧受負載的狀況,與理論值做驗證,驗證模擬結果是否正確,之後利用壓縮彈簧的概念與改良,設計一個新型扭力彈簧使用在模擬老化生理?能之高齡者模擬體驗裝上,模擬生理?能老化方面,在手肘關節活動作阻礙?能之設計。一開始對新型扭力彈簧做理論之分析,之後建立模型做有限元素分析,進行壓縮彈簧模擬找到靜態剪應力,探討新型扭力彈簧之靜態剪應力修正因子,將新型扭力彈簧的理論公式做修正,最後利用EXCEL最佳化(規劃求解)?能建立壓縮彈簧與新型扭力彈簧試算表,目標是設計輕量且壽命符合標準的彈簧。
Date of Award2016 Aug 22
Original languageChinese
SupervisorTsai-Jeon Huang (Supervisor)

Cite this

'