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实验用CRH3型动车组列车转向架构架设计

2020-09-10李妍

内燃机与配件 2020年5期
关键词:断裂构架工况

李妍

摘要:动车组转向架的构架,在长期的高速行驶中会产生疲劳磨损,甚至引起构架的失效和断裂,非常容易造成事故。为保证CRH系列动车组列车具有良好的安全性、稳定性以及乘坐舒适性,需要对构架进行分析优化得出符合要求的构架型式。本文对转向架构架进行solidworks三维建模,然后根据《UIC515-4客车转向架结构强度试验方法》对所设计的列车转向架构架进行静强度分析计算与模拟,验证设计结果是否符合设计标准。

关键词:构架;断裂;安全;建模;工况

转向架构架把各个零部件组装成一个整体,支承、传递各种载荷作用力。它不仅要满足零件的组装要求,还要满足设计强度要求和车辆限界等因素,常用的构架有日型、口型、井型、H型和目型。根据这些要求设计一款内侧式悬挂构架,该构架采用无摇枕结构,减少了大量悬吊件,具有结构简单,安装空间大等特点。设计构架如图1,一系悬挂装置安装在圆形凹槽里,材料用A36钢,屈服极限为250MPa。

CRH型動车组转向架构架部分技术参数如表1所示。

计算可得:Fz=58.9kN;Fy=83.4kN。

根据《UIC515-4-1993 客运列车结构强度试验方法》标准,列车通过曲线时,影响力可以看成一个横向作用力和一个滚动力,用垂直百分比α表示,一定范围内的变化可以解释为一个颤动力,用垂直百分比β表示。

一般运动条件下:α=0.1,β=0.2。表2选取5种比较典型的情况进行分析。构架的5种受力计算的情况结果如表3所示。

用solidworks软件进行应力分析。构架受力分析统计结果如表4所示。

此转向架构架使用的材料A36钢,屈服极限为250MPa。结合表4结果可以看出,最大应力为59.7MPa,未超过屈服极限250MPa,最大应变为0.1947mm,极其微小可以忽略不计,最大应变位置发生在一系悬挂安装座内侧,所以本文设计的CRH3型动车组列车转向架构架符合要求。

参考文献:

[1]严隽耄,傅茂海.车辆工程[M].三版.北京:中国铁道出版社,2011.

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