辛俊胜，商跃进，王 红，刘瑞强，薛 海

(1 兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070；2 兰州石化公司，兰州 730060)

随着我国高速动车组轻量化设计和运行速度的提高，引起车辆振动频带加宽，恶化了轴箱弹簧的服役条件，因此对轴箱弹簧的服役性能提出了更高的设计要求。刚度与疲劳强度作为评价轴箱弹簧的两个关键性能指标，采用传统的设计方法不易确定其主要影响因素，选取盲目性较大，致使设计效果较差，且弹簧性能受其材料和尺寸参数波动的影响较明显。为此，很有必要开展弹簧性能的稳健设计。

目前有关弹簧的稳健设计研究中，商跃进等[1-2]将货车转向架弹簧组作为一个系统，以弹簧轻量化为设计目标，将刚度、疲劳强度分别作为约束条件进行各参数的最佳匹配。为提高弹簧设计质量，以弹簧的静挠度为设计目标对轴箱弹簧进行稳健性优化设计；王红等[3-4]在弹簧可靠性优化设计模型的基础上，对弹簧进行可靠性稳健设计；薛海等[5-6]采用正交设计分别对弹簧刚度、疲劳强度进行稳健设计；李永华等[7]对弹簧刚度、自然频率、质量进行多响应稳健性优化设计。但上述研究方法都只是将弹簧刚度或疲劳强度作为独立的性能指标，没有将两者结合综合考虑，使得弹簧的综合性能不能得到有效保证。

针对上述存在的问题，本文以弹簧中径、簧条直径、工作圈数、材料剪切模量、疲劳许用应力、静载荷为影响因素，将高速动车组轴箱弹簧刚度和疲劳强度综合考虑，建立其综合性能指标的望小特稳健设计模型，采用最优拉丁超立方抽样试验设计方法进行稳健设计，研究了不同权重系数下各个参数的影响程度。……