實驗用CRH3型動車組列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架設(shè)計

李妍

摘要：動車組轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架，在長期的高速行駛中會產(chǎn)生疲勞磨損，甚至引起構(gòu)架的失效和斷裂，非常容易造成事故。為保證CRH系列動車組列車具有良好的安全性、穩(wěn)定性以及乘坐舒適性，需要對構(gòu)架進行分析優(yōu)化得出符合要求的構(gòu)架型式。本文對轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進行solidworks三維建模，然后根據(jù)《UIC515-4客車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)強度試驗方法》對所設(shè)計的列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進行靜強度分析計算與模擬，驗證設(shè)計結(jié)果是否符合設(shè)計標(biāo)準。

關(guān)鍵詞：構(gòu)架;斷裂;安全;建模;工況

轉(zhuǎn)向架構(gòu)架把各個零部件組裝成一個整體，支承、傳遞各種載荷作用力。它不僅要滿足零件的組裝要求，還要滿足設(shè)計強度要求和車輛限界等因素，常用的構(gòu)架有日型、口型、井型、H型和目型。根據(jù)這些要求設(shè)計一款內(nèi)側(cè)式懸掛構(gòu)架，該構(gòu)架采用無搖枕結(jié)構(gòu)，減少了大量懸吊件，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝空間大等特點。設(shè)計構(gòu)架如圖1，一系懸掛裝置安裝在圓形凹槽里，材料用A36鋼，屈服極限為250MPa。

CRH型動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架部分技術(shù)參數(shù)如表1所示。

計算可得：Fz=58.9kN;Fy=83.4kN。

根據(jù)《UIC515-4-1993 客運列車結(jié)構(gòu)強度試驗方法》標(biāo)準，列車通過曲線時，影響力可以看成一個橫向作用力和一個滾動力，用垂直百分比α表示，一定范圍內(nèi)的變化可以解釋為一個顫動力，用垂直百分比β表示。

一般運動條件下：α=0.1，β=0.2。表2選取5種比較典型的情況進行分析。構(gòu)架的5種受力計算的情況結(jié)果如表3所示。

用solidworks軟件進行應(yīng)力分析。構(gòu)架受力分析統(tǒng)計結(jié)果如表4所示。

此轉(zhuǎn)向架構(gòu)架使用的材料A36鋼，屈服極限為250MPa。結(jié)合表4結(jié)果可以看出，最大應(yīng)力為59.7MPa，未超過屈服極限250MPa，最大應(yīng)變?yōu)?.1947mm，極其微小可以忽略不計，最大應(yīng)變位置發(fā)生在一系懸掛安裝座內(nèi)側(cè)，所以本文設(shè)計的CRH3型動車組列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架符合要求。

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