crh2-300型動(dòng)車(chē)組拖車(chē)轉(zhuǎn)向架測(cè)力畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 13:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 元方法建立了構(gòu)架的有限元分析模型。系統(tǒng)分析了構(gòu)架在各種載荷系單獨(dú)作用下應(yīng)力的分布特征和量值大小。動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架是連接車(chē)體和輪對(duì)的重要裝置，一方面起到支撐車(chē)體的作用，另一方面還傳遞車(chē)體和輪對(duì)之間的各種載荷和作用力。動(dòng)車(chē)組在線路上運(yùn)行，受線路條件(像軌道的不平順、過(guò)曲線)等的影響，構(gòu)架承受著隨時(shí)間不斷變化的垂向、橫向及縱向載荷，即動(dòng)載荷。本文中采用有限元軟件ANSYS，仿真計(jì)算構(gòu)架在各模擬動(dòng)載荷單獨(dú)作用下應(yīng)力的分布，為測(cè)力構(gòu)架方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)備工作。 CRHZ一300型拖車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架CRHZ一300動(dòng)車(chē)組拖車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用焊接結(jié)構(gòu)，構(gòu)架的主體框架在水平面內(nèi)呈H形，由兩側(cè)梁、橫梁、縱向連接梁、空氣彈簧支承梁、輪盤(pán)制動(dòng)吊座和軸盤(pán)制動(dòng)吊座等構(gòu)成。拖車(chē)構(gòu)架的結(jié)構(gòu)如圖4一1所示。其中l(wèi)為側(cè)梁，2為縱向連接梁，3為橫梁，4為空氣彈簧支承梁，5為拉桿座，6為增壓缸安裝座，7為定位臂座，8為垂向止擋，9為軸盤(pán)制動(dòng)吊座，10為輪盤(pán)制動(dòng)吊座。構(gòu)架的承載構(gòu)件主要采用了符合日本JlsG3114標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)為SMA490BW，焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼材料。 側(cè)梁組成CRHZ一300動(dòng)車(chē)組拖車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁斷面的結(jié)構(gòu)如圖4一2所示，側(cè)梁內(nèi)腔設(shè)加強(qiáng)筋板，所有焊縫焊接坡口采用機(jī)械加工形成。從圖4一2中可看出，CRll2一300動(dòng)車(chē)組拖車(chē)構(gòu)架側(cè)梁斷面有四條，增加了焊接量，但它不需使用大型壓型設(shè)備制造，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的靈活性。側(cè)梁組成如圖4一3(a)所示。側(cè)梁內(nèi)設(shè)置了厚度為6~的加強(qiáng)筋板，用于提高側(cè)梁的承載剛度，側(cè)梁中央為兩個(gè)加工形成的直徑中206的圓孔，以便橫梁通過(guò)。側(cè)梁兩端采用筒體結(jié)構(gòu)，支承在軸箱彈簧上。厚度12~的筒壁與側(cè)梁梁體厚度smm的腹板采用厚度漸變的對(duì)接焊縫。上蓋板厚度為22~，與側(cè)梁上蓋板對(duì)接，所有對(duì)接焊縫利用側(cè)梁內(nèi)筋板作為墊板。為消除零件內(nèi)部缺陷隱患，構(gòu)架上取消了鑄造件，軸箱轉(zhuǎn)臂定位臂座采用厚鋼板焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖4一3(b)所示。為消除零件內(nèi)部缺陷隱患，構(gòu)架上取消了鑄造件，軸箱轉(zhuǎn)臂定位臂座采用厚鋼板焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖4一3(b)所示。軸箱彈簧筒體外焊有軸箱減振器座，如圖4一3(c)所示，軸箱減振器座除為了安裝減振器外，還有兩個(gè)目的:一是在內(nèi)側(cè)立板上開(kāi)設(shè)了吊裝孔，在轉(zhuǎn)向架進(jìn)行起吊時(shí)用于安裝吊鉤。二是用于安裝輪對(duì)提吊，能夠在轉(zhuǎn)向架整體起吊時(shí)，通過(guò)輪對(duì)提吊使輪對(duì)裝置隨構(gòu)架整體吊裝。 橫梁組成構(gòu)架橫梁采用無(wú)縫鋼管型材，管材規(guī)格為小203x11。橫梁材質(zhì)同樣為SMA49OBW耐候鋼管。兩橫梁作為兩空氣彈簧的附加空氣室，分別與兩側(cè)的空氣彈簧支承梁連通，因此在橫梁的端部開(kāi)設(shè)了通孔。橫梁的結(jié)構(gòu)如圖4一4所示。為提高構(gòu)架疲勞強(qiáng)度，橫梁上各吊座與橫梁之間焊接，均要求對(duì)關(guān)鍵焊縫進(jìn)行嚴(yán)格打磨處理。同時(shí)，為避免或降低應(yīng)力集中，各吊座與橫梁連接的上下蓋板均設(shè)計(jì)為圓弧過(guò)渡形狀。在兩橫梁之間為兩個(gè)縱向連接梁，其目的一是為設(shè)置橫向減振器安裝座和懸掛制動(dòng)增壓缸，二是連接兩橫梁，以提高橫梁的剛度。除一側(cè)縱向連接梁設(shè)有差壓閥安裝座而略有差異外，兩側(cè)的縱向連接梁基本結(jié)構(gòu)是完全相同的。空氣彈簧支承梁沿縱向跨于兩端橫梁之間，并與構(gòu)架側(cè)梁形成封閉的腔體，作為空氣彈簧的支承構(gòu)件和附加空氣室。梁體內(nèi)有一鋼管型材制成的空氣彈簧座導(dǎo)筒，用于空氣彈簧與氣室的連通和定位，導(dǎo)筒與相應(yīng)的橫梁相連通，保證空氣彈簧附加氣室的容量達(dá)到約70升，因此，空氣彈簧支承梁的焊接有較高的密封性要求[26]。空氣彈簧支承梁上蓋板上面為空氣彈簧支承座板，加工后安放空氣彈簧。為了安裝抗蛇行減振器，在支承梁下蓋板上設(shè)有減振器的安裝座，空氣彈簧支承梁結(jié)構(gòu)如圖4一5所示。 作用在轉(zhuǎn)向架上的載荷系要測(cè)定結(jié)構(gòu)部件的外部載荷系，首先要對(duì)其進(jìn)行正確的受力分析，了解結(jié)構(gòu)在使用條件下外載荷的數(shù)量、作用特點(diǎn)和作用效果(結(jié)構(gòu)在外載荷作用下的響應(yīng))，才能進(jìn)行正確測(cè)量。動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中受多種載荷作用，可歸結(jié)為以下幾種[27]:一、垂向載荷垂向載荷分為垂向靜載荷和垂向動(dòng)載荷。垂向靜載荷是由于車(chē)體自重、載重和裝備重量等引起的。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，動(dòng)車(chē)組兩空氣彈簧載荷隨時(shí)間不斷地發(fā)生變化。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架兩空氣彈簧受到的載荷大小和方向均相同時(shí)，便產(chǎn)生浮沉運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩空氣彈簧載荷之和稱為浮沉載荷系。若上述條件任何一個(gè)條件不滿足，便發(fā)生側(cè)滾，此時(shí)，兩空氣彈簧載荷之差即為側(cè)滾載荷系。二、橫向載荷動(dòng)車(chē)組進(jìn)入線路的曲線區(qū)段后，轉(zhuǎn)向架一方面承受由車(chē)體傳來(lái)的側(cè)向力，另一方面還受到鋼軌給車(chē)輪輪緣的橫向力和軌面作用在輪踏面上的摩擦力。橫向載荷系的大小和方向是與動(dòng)車(chē)組的運(yùn)動(dòng)情況和線路條件有關(guān)，其值是隨時(shí)間不停的變化的。三、縱向載荷當(dāng)列車(chē)啟動(dòng)、變速、制動(dòng)和調(diào)車(chē)作業(yè)時(shí)，產(chǎn)生的牽引或壓縮沖擊力，其大小與列車(chē)的重量、運(yùn)行的速度、制動(dòng)機(jī)能、緩沖器特性等有關(guān)。縱向牽引拉桿是連接車(chē)體和轉(zhuǎn)向架的構(gòu)件，起著傳遞大部分縱向載荷系的作用。四、扭轉(zhuǎn)載荷扭轉(zhuǎn)載荷系是一組垂直作用在構(gòu)架軸箱部位的自相平衡力系，此力系對(duì)于構(gòu)架的縱向和橫向中心平面呈反對(duì)稱分布。主要是由于動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為剛性構(gòu)架，在垂向靜載荷系作用下，因?yàn)榫€路條件和轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)本身存在的缺陷等原因引起構(gòu)架的四個(gè)軸箱反力不等而造成的。造成構(gòu)架四個(gè)軸箱反力不等的原因很多，其主要是:各支點(diǎn)的高度不等(由于構(gòu)架、軸箱彈簧、車(chē)輪直徑、軸頸直徑等制造誤差以及線路不平順和轉(zhuǎn)向架進(jìn)入緩和曲線時(shí)所造成的)和各支點(diǎn)的剛度不等。綜上，動(dòng)車(chē)組拖車(chē)轉(zhuǎn)向架受到的載荷主要分為浮沉載荷系、側(cè)滾載荷系、橫向載荷系、扭轉(zhuǎn)載荷系、縱向載荷系等。4 測(cè)力構(gòu)架方案設(shè)計(jì)提要:本章在前兩章研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合第二章介紹的有關(guān)方法，從載荷譜編譜需要出發(fā)，重點(diǎn)針對(duì)滿足載荷系提純精度和載荷系測(cè)量信噪比兩方面要求，對(duì)CRHZ一300型高速動(dòng)車(chē)組拖車(chē)轉(zhuǎn)向架測(cè)力構(gòu)架進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。在實(shí)際運(yùn)
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