王 儉

中車長春軌道客車股份有限公司

萬向軸保護架強度分析

王 儉

中車長春軌道客車股份有限公司

根據(jù)萬向軸保護架的三維實體模型，利用Hypermesh軟件建立了保護架的有限元模型，借助ANSYS軟件對其進行了靜力分析，驗證了保護架強度的安全性。

保護架；強度；有限元

鐵路是國家重要基礎設施、國民經(jīng)濟大動脈和大眾化交通工具，對我國社會經(jīng)濟又好又快發(fā)展和國防起著不可替代的全局性支撐作用。為了滿足列車高速運行時的動力學性能,高速動車驅(qū)動裝置多采用體懸或架懸的結(jié)構(gòu)方式,需要采用聯(lián)軸器以適應輪對的自由運動[1]。為了避免萬向軸斷裂造成其它危害，在萬向軸附近安裝保護架以進行相應的防護。本文利用計算機輔助設計技術(shù)，計算了是由鋁合金板材構(gòu)成的保護架強度，對結(jié)果進行分析以驗證保護架是否可以保證行車安全。

一、保護架強度計算方案設計一

新方案中保護架主體結(jié)構(gòu)彎梁所用材料為6082-76，泊松比為0.33，屈服強度為260MPa,極限強度為310MPa；其余部分材料均為Q345，泊松比為0.29，屈服強度為345MPa，極限強度為470MPa。

二、工況說明（如圖1）

工況1:齒輪箱端斷裂(加載位置:1和3)。

工況2:齒輪箱端斷裂(加載位置:2和4)。

工況3:電機端斷裂(加載位置:3)。

工況4:電機端斷裂(加載位置:4)。

圖1

靜力計算結(jié)果如圖2所示。

圖2 靜力計算結(jié)果圖

結(jié)果表明在工況B-2載荷作用下，結(jié)構(gòu)仍處于彈性狀態(tài)。

三、結(jié)論

本文通過對萬向軸保護架的強度進行了分析。靜力計算結(jié)果表明：最大等效塑性應變只有0.5%，表明在工況A-2載荷作用下，結(jié)構(gòu)只有很小部分進入塑性狀態(tài)，不至于發(fā)生斷裂。保護架各工況載荷下，結(jié)構(gòu)均沒有達到塑性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)安全。以上結(jié)論表明，當萬向軸斷裂垂向及橫向撞擊保護架時，部分工況下，結(jié)構(gòu)小部分會進入塑性狀態(tài)，但保護架總體仍然在安全范圍以內(nèi)，不至于發(fā)生斷裂。

[1]羅赟,金鼎昌.架懸機車驅(qū)動裝置懸掛參數(shù)規(guī)律的研究[J].中國鐵道科學,2007,28(4):36-42.LUO Yun,JIN Ding-chang.Research on the Rules of Sus-pension Parameters to Driving Equipments Suspended inBogie Frames[J].China Railway Science,2007,28(4): 36-42.