蜗卷弹簧是机械弹性储能的关键零部件,其一端与旋转芯轴连接,另一端与储能箱体内壁连接,连接部分的强度直接影响蜗卷弹簧工作的可靠性。针对蜗卷弹簧内端与芯轴的连接,提出了芯轴盒-螺钉组-压块连接方式,通过理论计算、实体建模及有限元分析,得到了连接中各零件的应力及其分布,提出螺钉组连接应力主要集中于螺纹杆接触面周围,连接的最大应力值出现在压块螺钉孔下边缘,而螺钉上的最大应力位于螺杆与蜗簧和压块接触面相切部位。最后通过仿真结果与理论计算结果的比较,验证了分析的正确性。研究成果为储能箱可靠运行提供有力依据。

蜗卷弹簧是机械弹性储能的关键零部件,其端部与芯轴和储能箱体内壁连接的强度直接影响蜗卷弹簧工作的可靠性。针对蜗卷弹簧外端与箱体内壁采用衬片固定的连接方式,采用阿基米德螺旋线建立了蜗簧和衬片的数学模型,推导了作用在衬片上的初始弯矩,针对不同长度的衬片建立了衬片连接有限元模型,对比了蜗簧和衬片有限元单元的应力大小及分布统计,得到了不同长度衬片对蜗卷弹簧的影响,确定了合适的衬片连接长度。研究成果可为蜗卷弹簧的安全运行提供有力依据。