航天电连接器波纹弹簧性能分析

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1、第2期组合机床与自动化加工技术NO．22014年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2014文章编号：1001—2265(2014)02-0150—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．02．041航天电连接器波纹弹簧性能分析鲁墨武，杨旭。陆畅(沈阳航空航天大学机电工程学院，沈阳110136)摘要：波纹弹簧作为基础弹性元件，常用于航天电连接器结构中，起到防松预紧的作用。通过理论分析、实验测试和有限元分析对波纹弹簧的性能进行研究。结果表明，有限元分析可以作为波纹弹簧一

2、种有效的设计方法。通过分析得到波纹弹簧的刚度与弹簧的厚度和波数为幂函数关系，弹簧的刚度与弹簧的外内径比值成二次函数关系，以上这些参数对弹簧刚度有不同程度的影响。同时，波纹弹簧工作时的接触摩擦系数对弹簧工作时的实际刚度存在一定的影响，摩擦系数越大弹簧工作时压缩量的滞后性越明显。通过以上分析为波纹弹簧的设计及弹簧参数的选择提供一定的理论指导。关键词：波纹弹簧；航天电连接器；有限元；弹簧刚度中图分类号：TH135；TG65文献标识码：ATheSpaceElectricConnectorWaveSpringPerformanceAnalysisLUMo—Wu，YANGXu，LU

3、Chang(MechanicalandElectricalEngineering，ShenyangAerospaceUniversityCollege，Shenyang110136)Abstract：Asthebasiselasticelement，wavespringiscommonlyusedinthestructureofspaceelectricconnector，whichplaysaroleinlockingandpreloading．Throughtheoreticalanalysis，experimentaltestandfiniteelementana

4、lysistostudythewavespringperformance．Resultsshowthatthefiniteelementa—nalysisisaneffectivemethodtodesignthewavespring．Obtainingthatthespringstiffnessrelationshipwiththespringthicknessandwaveformnumbersispowerfunction，thestiffnessrelationshipwiththeratioofouterdiameterandinnerdiameterisqu

5、adraticfunction，theabovespringstructurehavedifferentdegreesofinfluenceonspringstructure．Atthesametime，thespringcontactfrictioncoefficienthasacertaininfluenceonthespringactualstiffnessinthespringworkingprocess，thelargerfrictionCO—eficientmakesthehystereticnatureofthespringcompressionmoreo

6、bviously．Throughtheabovea—nalysisprovidingacertaintheoreticalguidanceforthewavespringdesignandstructureparametersselection．Keywords：wavespring；spaceelectricconnector；finiteelementanalysis；springstifnes0引言1波纹弹簧的结构设计电连接器是一种广泛应用于航空、航天、国防等军波纹弹簧因其形状而得名，通常是由带材在专用用系统中的基础元件，起到电气连接和信号传递等作或通用机床上冲压

7、或是采用绕制加工方式加工而成的用。波纹弹簧作为基础弹性元件，在电连接器的结构沿圆周方向带有若干个(一般3～6)正弦波形的垫圈中起到防松预紧的作用，对电连接器的可靠性有着至式弹簧。如图1a所示为电连接器结构中图，当拧紧电关重要的影响¨。目前，国内外对波纹弹簧的性能虽连接器插头时，弹簧被压缩，当弹簧达到工作高度后被有研究，但不够充分，生产出来的弹簧的性能与实际需锁紧，起到预紧作用。弹簧的实体如图1b所示，波纹求相差很大。为此，采用有限元与实验测试相结合的弹簧的结构参数主要有弹簧的内外径、波数、厚度和弹方法，进一步对波纹弹簧性能进行研究，以起到