地铁车辆转向架构架强度分析

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某型地铁车辆转向架构架疲劳强度优化

某型地铁车辆转向架构架疲劳强度优化

某型地铁车辆转向架构架疲劳强度优化某型地铁车辆转向架构疲劳强度优化地铁作为城市重要的公共交通工具,具有快速、安全、环保等诸多优点,在城市交通中发挥着重要作用。

而地铁车辆的转向系统对于乘客的乘坐舒适性和行车安全至关重要。

然而,长时间行驶和大负荷工况下,地铁车辆转向架构可能面临疲劳断裂的风险。

因此,对地铁车辆转向架构的疲劳强度进行优化具有重要意义。

某型地铁车辆转向架构通常由转向器、横梁和连接杆等部件组成。

这些部件经常承受着受力和振动,从而导致疲劳损伤。

为了优化疲劳强度,需要从结构设计、材料选择和工艺优化三个方面进行改进。

首先,从结构设计的角度来看,合理的结构设计可以减小转向架构的应力集中现象,并提高其抗疲劳性能。

一种常见的优化方法是采用有限元分析,通过模拟和计算分析不同载荷和工况下的应力分布情况,找出极限应力点,并加强或者优化这些部分的结构。

此外,采用增加连接点数量、改变连接点位置的方式,也可以有效减小应力集中。

其次,材料选择也是优化地铁车辆转向架构疲劳强度的重要因素。

通常情况下,需要选择具有高强度和韧性的材料来使转向架构具备更好的疲劳寿命。

目前常用的材料包括铁基合金、高强度钢和铝合金等。

通过材料试验和工程实践,可以选择最适合地铁车辆转向架构的材料,以确保其寿命和安全性能。

最后,工艺优化也是提高地铁车辆转向架构疲劳强度的重要手段。

合理的工艺控制可以消除缺陷和应力集中点,提高转向架构的无缺陷率。

对于铸铁转向器的制造,可以通过改进液态金属充模工艺,控制金属的凝固过程,减少凝固缩孔和夹杂物的发生。

此外,优化焊接工艺、热处理过程和表面处理方法,也可以提高地铁车辆转向架构的疲劳寿命。

综上所述,某型地铁车辆转向架构疲劳强度的优化是确保地铁运行安全的关键要素之一。

通过结构设计的改进、材料选择的优化和工艺的改进,可以提高地铁车辆转向架构的疲劳强度,延长其使用寿命,确保地铁运行的安全性和可靠性。

同时,在实际的工程应用过程中,还需要考虑成本、制造难度和可行性等因素,综合各方面因素进行综合权衡,寻求最佳的解决方案综合考虑地铁车辆转向架构的结构设计、材料选择和工艺优化等方面,可以有效提高其疲劳强度并延长使用寿命,从而确保地铁运行的安全性和可靠性。

地铁车转向架构架的疲劳强度分析教学文案

地铁车转向架构架的疲劳强度分析教学文案

地铁车转向架构架的疲劳强度分析地铁车转向架构架的疲劳强度分析本文利用HyperMesh建立构架的有限元模型,参照UIC615-4标准对构架加载主要运营载荷,用RADIOSS求解各工况下的应力,并计算出关键点的应力幅和平均应力。

然后用HyperGraph软件绘制材料的Goodman疲劳极限图和关键点的平均应力和应力幅的关系,根据Goodman图完成了构架的疲劳强度分析,得出构架的疲劳强度合格的结论。

1 引言转向架是地铁车辆的重要部件之一,它直接承载车体重量,保证车辆顺利通过曲线。

同时,转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。

构架作为转向架其余零部件的安装基础,不仅要将车体重量和运行中的振动载荷传递到轮对,还要承受连接在其上的牵引、制动与悬挂系统部件所产生的各向载荷。

由于构架有如此复杂的受力状态,因此,有必要在转向架的设计阶段对构架的疲劳强度进行评估。

本文以地铁车转向架的构架为研究对象,利用Altair公司的HyperMesh软件建立构架的有限元模型,并利用RADIOSS求解器软件求解构架在几种典型的工况下的应力,计算出关键点的应力幅和平均应力,根据材料的Goodman图,完成了构架的疲劳分析。

2 构架的有限元模型转向架构架为全封闭焊接结构,主要由2个侧梁和2个横梁组成,构架侧梁整体呈U形的箱型焊接结构,构架两端的下侧设有橡胶弹簧安装座,中央上部设有空气弹簧安装座。

构架的横梁也采用封闭的箱型焊接结构,横梁的外侧斜对称位置设置电机吊座和齿轮箱吊座,下侧的斜对称位置设有牵引拉杆座,两个横梁之间设有横向止档座。

横梁和测量内部还设有多块筋板,以加强构架的强度。

利用HyperMesh软件建立的构架的有限元模型如图1所示,有限元建模过程中按照构架的实际结构进行离散,除电机吊座和齿轮箱吊座用实体单元外,其余结构全部用板单元离散。

考虑电机惯性对构架强度的影响,在电机质心处建立一个节点,用刚性单元将该节点与电机吊座连接。

城市轨道交通车辆转向架的结构分析--毕业设计论文

城市轨道交通车辆转向架的结构分析--毕业设计论文

毕业设计(论文)题目:城市轨道交通车辆转向架结构分析专业:城市轨道交通车辆班级:11转车2501学生姓名:***学号:***********指导教师:***2016年3月29日北京交通运输学院毕业论文任务书题目:城市轨道交通车辆转向架结构分析适合专业:城市轨道交通车辆指导教师:提交日期年月日专业:城市轨道交通车辆班级:11转车2501学生姓名:于景逵学号:14279141024中文摘要北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。

转向架分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架,均为无摇枕结构。

转向架构架采用钢板焊接H 型结构,其横梁采用无缝钢管结构。

两种转向架均采用弹性轴箱定位装置,整体自密封双列圆柱滚子轴承,有效直径为φ540mm 的组合式空气弹簧,“Z”字型中央牵引装置,自动高度调整阀,差压阀,横向油压减振器,踏面制动单元,装有降噪阻尼器的整体辗钢车轮,接地装置等。

动车转向架装有牵引电动机、一级减速齿轮传动装置和联轴节等。

拖车转向架构架横梁没有牵引电机悬挂座和齿轮减速箱吊杆座。

进行空气弹簧及其管路的气密性试验。

在空气弹簧工作高的条件下,两侧空气弹簧及附加气室同时充入500 kPa 压力空气,保压15min,压力下降不大于25kPa,同时用肥皂水检查各管路及空气弹簧座平面不得有泄漏。

TI天线安装在水平安装梁上,水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。

1 TI天线安装完成后需调平;2 TI 天线、接近传感器均采用齿调方式进行高度调节,避免螺栓受剪,每个齿的高度为5mm,TI 天线螺栓安装面距轨面高度321±3mm,接近传感器底面距轨面高度115±3mm。

目录第一章转向架 (1)1.1概述 (2)1.1.1转向架的互换性 (3)第二章转向架的结构 (4)2.1转向架的构架 (5)2.2轴承 (6)第一章转向架1.1 概述北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。

CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析

CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析

CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析引言:CRH380B是中国发展的一种高速铁路列车,其转向架构架结构的强度和可靠性是确保列车安全和正常运行的关键要素。

本文将对CRH380B转向架构架结构的强度和可靠性进行分析和探讨,以期为相关设计和改进提供参考。

一、转向架构架结构设计特点CRH380B转向架构架结构采用了先进的设计理念和技术,具有以下特点:1. 采用轻量化材料:为了减轻列车的整体重量,减少能耗,转向架架结构采用了轻质高强度铝合金材料。

2. 强度优化设计:通过有限元分析等方法,对转向架架结构进行力学分析,优化布置各个结构部件,以提高强度和刚度。

3. 振动减震措施:考虑到高速运行过程中存在的不确定性载荷和振动,转向架架结构采用了减震装置和缓冲器,以减少振动对架结构的冲击。

二、架结构强度分析为了确保CRH380B转向架架结构的强度,需要进行强度分析。

主要包括以下几个方面:1. 转向架荷载分析:根据列车运行条件和运行速度,对转向架受到的动车组内外力进行分析,考虑到列车行进过程中的加速度、曲线半径和坡度等因素。

2. 结点载荷计算:根据转向架的结构布局,确定各个关键节点的受力情况,计算节点处的应力和变形,分析其强度和稳定性。

3. 强度校核:对于转向架结构中的关键零部件,进行强度校核计算,以确保其满足设计要求和使用寿命。

三、架结构可靠性分析除了强度分析外,转向架架结构的可靠性也是一项重要指标。

主要包括以下方面:1. 可靠性设计:在转向架架构设计过程中,要考虑到各个零部件的可靠性指标要求,例如使用寿命、可靠性指数等。

通过合理的设计参数和工艺控制,提高零部件的可靠性。

2. 可靠性评估:对于转向架架结构进行可靠性评估,可以采用可靠性分析方法,如故障树分析、失效模式和影响分析等,从而找出可能的故障原因和改进措施。

3. 可靠性验证:通过对转向架架结构进行可靠性验证测试,例如静态加载试验、振动试验等,来验证其设计和生产的可靠性。

ZMA120型地铁转向架构架强度分析及结构优化设计

ZMA120型地铁转向架构架强度分析及结构优化设计

ZMA120型地铁转向架构架强度分析及结构优化设计ZMA120型地铁转向架构架强度分析及结构优化设计引言:地铁是一种现代化、高效率的城市交通工具,它的运输能力和运行速度对于城市的发展和生活水平有着重要的影响。

地铁转向架是地铁车辆中的重要组成部分,它承载了车辆的重量并传递了动力,因此其结构设计和强度分析对地铁的安全性和可靠性至关重要。

一、ZMA120型地铁转向架构架的结构分析ZMA120型地铁转向架由横梁、纵梁、传动装置和支撑装置等多个部分组成。

横梁起到连接车轴和车架的作用,承受车轮负载,并将转向力和传动力传递到车架上。

纵梁起到连接横梁和车体的作用,具有抗弯和抗扭的功能。

二、ZMA120型地铁转向架强度分析1. 分析转向架在正常工作状态下的受力情况。

转向架承受车身的负载、横向力和扭矩等多种受力作用。

通过力学分析和有限元方法,可以计算得到各个部件在不同工作条件下的受力情况。

2. 分析转向架在异常工作状态下的受力情况。

地铁在运行过程中可能会遇到突发情况,如急刹车、急转弯等。

这些异常工况会对转向架产生额外的受力作用,需要对其进行分析和评估。

三、ZMA120型地铁转向架结构优化设计1. 优化转向架材料的选择。

选用高强度材料可以提高转向架的整体强度和刚度,从而提高地铁的运行稳定性和舒适性。

2. 优化转向架的结构形式。

通过改变转向架的结构形式,使其在受力分布上更加合理,减小非工作状态下的受力集中,提高结构的强度和可靠性。

3. 优化转向架的焊接工艺。

焊接是转向架组装的重要环节,合理的焊接工艺可以提高焊缝的质量和强度,降低组装过程中产生的应力和变形。

结论:本文通过对ZMA120型地铁转向架的架构强度分析及结构优化设计,提出了一些改进方案,旨在提高地铁的运行安全性和可靠性。

强度分析和结构优化设计是地铁转向架设计中必不可少的步骤,对于保障地铁运行的安全性和舒适性具有重要意义。

随着科学技术的不断发展,地铁转向架的设计和制造将不断改进和完善,以适应城市交通的需要通过对ZMA120型地铁转向架的架构强度分析和结构优化设计,本研究提出了一些改进方案,旨在提高地铁的运行安全性和可靠性。

CRH2动车组拖车转向架构架的强度分析

CRH2动车组拖车转向架构架的强度分析

CRH2动车组拖车转向架构架的强度分析CRH2动车组拖车转向架构架的强度分析引言:现代高速铁路系统在运营中对列车的安全性和运行效率要求越来越高。

作为其中重要组成部分的动车组拖车转向架结构架的设计和强度分析对于保障列车的安全运行至关重要。

本文将对CRH2动车组拖车转向架结构架的强度进行分析,并探讨其对列车运行的影响。

一、CRH2动车组拖车转向架的结构CRH2动车组拖车转向架结构由构架、悬挂装置、附属装置和附件组成。

其中,构架是支撑整个转向架的关键部分,其强度对转向架的安全运行起着重要作用。

二、转向架结构的强度分析1. 载荷计算:在分析转向架结构强度之前,需要先对其所承受的载荷进行计算。

载荷主要包括静载荷(车辆重量)、动载荷(列车在运行中的振动和冲击)以及侧向力等。

通过对各种载荷进行计算和模拟,可以获得转向架结构所承受的力学应力。

2. 强度分析:利用有限元分析方法,对转向架结构进行强度分析。

将转向架的结构分解为有限个小单元,通过建立数学模型对其进行计算和分析。

通过分析,可以了解不同部位的强度情况,进而进行必要的优化措施。

3. 疲劳分析:转向架在长期运行过程中会受到循环荷载的作用,容易出现疲劳破坏。

因此,疲劳分析也是转向架结构强度分析的重点之一。

通过对转向架在实际运行条件下的循环荷载进行模拟和计算,可以得到转向架结构的疲劳寿命并提出相应的改进措施。

三、强度分析对列车运行的影响1. 安全性保障:通过对转向架结构的强度分析,可以评估其在不同载荷情况下的安全性能,从而保障列车在高速运行时的安全性。

2. 运行效率提升:强度分析结果可以为CRH2动车组的设计和制造提供依据,优化结构,减少材料用量,提高组装效率,从而降低成本和提高生产效率。

3. 降低维修成本:通过对转向架结构的强度分析,可以提前发现可能出现的疲劳破坏部位,采取相应的维修措施,减少维修成本和维修时间,提高列车的可用性和可靠性。

结论:对于CRH2动车组拖车转向架结构架的强度分析是确保列车安全运行的重要环节。

地铁车辆转向架结构仿真和强度分析

地铁车辆转向架结构仿真和强度分析

地铁车辆转向架结构仿真和强度分析作者:孙博飞来源:《环球市场》2017年第23期摘要:地铁交通中极为重要和关键的设备就是地铁车辆,其核心技术主要是控制技术,交流传动技术、减轻车体质量改进技术及转向架不断更新和改进技术。

而车辆转向架是地铁的重要组成部件,极大地影响着地铁车辆在线路上行进的安全性、性能可靠程度和乘客的乘坐车辆的舒适程度,对交通运输系统的经济性有着重要作用。

而转向架的性能可靠则是车辆运行安全的有力保障。

本文就地铁车辆转向架结构仿真和强度分析展开研究。

关键词:地铁车辆;转向架结构;仿真和强度1引言转向架的质量对于车辆在线路上的安全、平稳及舒适方面起着关键的作用,对交通运输系统的经济性有着重要作用。

而转向架的性能可靠则是车辆运行安全的有力保障。

本文以某型地铁车辆拖车转向架为研究对象,对其进行结构的三维仿真设计和关键零部件的强度分析。

2地铁车辆动力转向架构架的特点本文所研究的地铁车辆转向架构架为H型焊接型,主要有箱型侧梁、圆柱横梁及辅助箱梁构成,轴箱为转臂定位式。

动力转向架和拖车转向架不可互换,纵向辅助箱端部有牵引电机和齿轮箱吊杆的安装板。

这些独特结构设计保证了该构架的良好的连接强度和工艺性。

3转向架构架结构研究分析构架的结构设计决定着转向架的性能。

对这方面的研究,国外专家多采用动力学仿真,有限元法和实际试验相结合的方法,而国内众多学者也开始通过类似方法来对构架结构进行分析。

国外转向架构架的结构设计分析的方法比较成熟,其研究过程可分为四个步骤:(1)选取典型线路作为实验线路,通过若干次模拟列车各种不同的工况条件的试验,采集到构架结构上的载荷、应力和加速度等。

(2)通过有限元软件计算得出构架应力,得出关键点的计算数据与试验点的数据相对比。

(3)通过试验和计算,再结合构架材料属性和加工工艺,得出转向架构架结构的评定依据。

f4]最后通过仿真验证构架的结构合理与否。

可见,国外对转向架构架结构研究是注重理论与实践的结合来解决问题。

地铁转向架构架设计及疲劳强度分析_1

地铁转向架构架设计及疲劳强度分析_1

地铁转向架构架设计及疲劳强度分析发布时间:2022-09-19T08:58:46.710Z 来源:《科学与技术》2022年第10期作者:展茂利[导读] 转向架构架作为轨道交通车辆重要的组成部分,在地铁车辆上起到至关重要的作用展茂利天津轨道交通运营集团有限公司天津市 300380摘要:转向架构架作为轨道交通车辆重要的组成部分,在地铁车辆上起到至关重要的作用。

随着轨道车辆的速度不断提升,转向架构架的安全性、可靠性尤为重要。

本文针对转向架构架的结构的强度分析方面进行研究,以提升转向架的结构安全性、可靠性。

关键词:地铁;转向架;构架设计;疲劳强度1构架强度分析的研究现状对于转向架而言,构架的结构优化设计和强度科研是构架设计方案、制造、制造和应用的最重要阶段。

框架的设计过程首先根据社区业主的设计要求定义框架的主要参数和设计方案框架的结构。

第二步是在总体设计后验证框架的强度。

由于框架的强度直接影响车辆在运行过程中的稳定性和安全系数,因此框架的强度是社区业主最关心的问题之一。

第三,在理论强度计算之后,还需要对框架进行疲劳试验和使用寿命试验,这可以充分证明框架的强度和使用寿命。

2转向架总体结构简介转向架是轨道车辆的重要组成部分。

地铁车辆的动力装置、阻尼系统和基本制动系统都集中在转向架上。

因此,转向架是地铁车辆的重要组成部分。

按结构可分为机架、轮辋、驱动电机、制动系统、悬挂结构等,其中轮辋轴端包括两个轮辋和四个轴端;驱动装置包括2个减速箱、两个电机及其联轴器;基础制动包括四个制动缸、手动缓解装置;悬挂分为一系悬挂和二系悬挂,其中一系悬挂主要指转臂轴箱、一系钢簧以及一系减震器,二系悬挂包括空气簧、中心销、牵引梁以及抗侧滚扭杆组成。

3地铁转向架构架设计及疲劳强度3.1材料选取转向架构架的主体结构为H型,其承重梁主要由无缝钢管原料制成,如果不是,则在内部结构中设置构造柱。

轮辋和轴端设备的结构相对复杂,需要高强度。

因此,选择铸钢件的原材料以确保强度,同时便于生产和制造。

轨道车辆转向架构架技术分析

轨道车辆转向架构架技术分析

轨道车辆转向架构架技术分析摘要:转向架作为轨道车辆的主要组成部分之一,直接影响着车体设计的质量,其中转向架参数的设定是提高轨道车辆设计效果的基础内容。

特别是转向架构架,其制造参数,可以为轨道工程的建设提供条件,为机械车辆行驶的安全性提供保障。

基于此,本文分析了轨道车辆转向架构架技术的内容,希望能够为轨道车辆的设计提供条件。

关键词:轨道车辆;转向架构架;技术分析目前,在我国轨道交通行业持续发展下,高铁、客运等多种轨道交通,对车辆运输的要求,也越来越高。

要想提高轨道工程的建设效果,健全车辆制作工艺,加强对质量的严格控制。

再加上,转向架属于轨道交通车辆设计中的关键部分,直接影响着车辆的质量,需要在当前轨道车辆转向架构架的特点出发,从而健全整体的结构构架。

一、轨道车辆转向架构架的特点转向架作为保证轨道车辆安全运行的关键装置之一,应用频繁大,工作量也比较大,能够平稳运行,所承载的重量大,在车辆的建设中,发挥着导向与牵引等作用,更直接影响着列车运行的安全性。

再加上,转向架上一般对安装着非常多的零部件,组成成分有构架、轮动和悬挂系统,构架是由各个系统骨架结构所组成的,在应用中承受与传递着不同方向的载荷[1]。

同时,侧横梁、气室、空簧座与托板等,都是轨道车辆转向架的主要组成部分。

尤其是其中的梁体,是一种承重结构,不仅可以提高梁体的承载强度,还是一种轻量化构架,更是提升转向架质量的主要部分。

为了进一步强化轨道车辆转向架构的稳定性,需要在不同角度分析轨道车辆转向架构架技术的应用情况,确保轨道车辆运行的安全性与稳定性。

二、构架技术的分析(一)构架焊接技术目前,构架结构的主要应用形式,一般包括焊接式、铸焊混合式等。

大部分轨道货车在初期,一般会采用整铸式构架,但此构架自身比较重,整铸工艺复杂,整体的操作难度大,生产的效率并不高,这并不利于对转向架结构的完善与优化。

最近几年,随着轨道交通的快速发展,整铸式构架已慢慢被淘汰,主要是因为其不能满足现阶段轨道车辆运行的要求,已被焊接式构架替代。

城市轨道交通车辆转向架结构分析

城市轨道交通车辆转向架结构分析

城市轨道交通车辆转向架结构分析摘要:随国民经济的发展,城市规模不断扩大。

城市人口的增加使得交通拥堵的问题日益突出,而城市轨道交通车辆作为城市公共交通运载的主要工具有节能、占地少、存储空间大、安全系数高、绿色环保无污染等特点,还为乘客提供了优良的服务条件,是绿色的行驶工具,适于城市的发展。

而对于动车来讲,转向架是列车最重要的部分,转向架的结构设计是否合理,材料使用是否安全稳固,关系着列车的稳定性、安全性、以及使用寿命。

转向架的架构多采用焊接架构,在受力较大部位容易出现问题,本文就城市轨道交通车辆转向架的作用构成及常见故障进行分析,如何实现转向架结构的安全稳定性发展。

关键词:城市轨道交通车辆转向架结构随生活水平的提高,人们对动车的乘坐要求逐渐增加,在乘车的舒适度和安全性能方面得到进一步改善,而车辆在长期的高负荷工作中,如维护不当或者转向架的设计结构不合理,都会造成动车故障影响交通车辆的正常运行,人们的行驶安全不能得到保障,因此合理的转向架结构设计及安全材料的使用才能提高列车的稳定性舒适性。

一、城市轨道车发展前景1.1现阶段城市轨道交通建设现状城市化进程的加快,使我国人口规模不断上升,建筑行业也不断扩大,因此城市的交通问题面临着严峻的考验,交通拥堵及交通安全问题迫在眉睫,严重阻碍了社会经济的发展。

各城市开始纷纷加入到城市轨道交通建设的热潮中。

而稳定的轨道交通网络建立,可以为城市居民提供快捷可靠的运输服务,减少因空间距离而带来的经济发展阻碍,加快城市化经济的飞速发展。

1.2城市轨道交通车辆的发展特点轨道交通是城市交通发展中不可或缺的支柱,甚至可能会在未来改变城市的发展状态。

城市轨道交通正处于一个新的发展阶段,由于城市轨道车辆运行速度快、同时多半建在地下,占地面积少可以减轻地面交通压力,从而使地面的道路更加顺畅;采用封闭线路的专用通道运行方式和其他车辆和行人无干扰发生交通事故的概率极小;安全性能好且不受气候的因素的影响,电力是城市轨道交通的唯一能源,除了尾气排放无空气污染,因此可以推动城市的发展,提高城市形象,在城市公共交通中发挥着重要的作用。

地铁转向架焊接构架疲劳强度评估方法研究

地铁转向架焊接构架疲劳强度评估方法研究

第23卷第3期重庆科技学院学报(自然科学版)2021年6月地铁转向架焊接构架疲劳强度评估方法研究王皓宇米彩盈(西南交通大学机械工程学院,成都610031)摘要:针对地铁转向架的焊接构架疲劳强度评估问题,以某城市地铁的转向架构架为原型,对比分析了两种疲劳强度评估方法。

采用ERRI B12/RP17报告中提出的疲劳强度校核方法计算相关应力,基于DVS1612标准修正Haigh图中的许用应力幅,再利用修正的Haigh图对构架焊缝进行疲劳强度校核。

同时,根据Miner线性累积损伤理论,结合BS7608标准,对构架焊缝进行线性累积损伤计算。

累积损伤值计算结果与疲劳强度校核结果基本一致,均显示在横梁与侧梁连接处疲劳线性累积损伤值最大。

对于中、低缺口效应的对接和搭接焊缝,2于无限寿命设计的疲劳强度评估方法偏保守,而对于高缺口效应的角接焊缝,基于BS7608标准的疲劳强度评估方法偏保守。

建议在实践中先对整体焊缝结构进行基于无限寿命设计的疲劳强度评估,再对高缺口效应的焊缝进行基于BS 7608标准的疲劳强度评估(关键词:地铁转向架;焊接结构;疲劳强度;疲劳损伤;评估方法中图分类号:TG407文献标识码:A文章编号:1673-1980(2021)03-0066-04地铁车辆的转向架是承担车体重量和负责动力传输的主要部件,其构架多采用封闭式箱形梁结构,由钢板和铸件焊接而成。

因此,对焊接构架疲劳强度的评估是评定转向架整体性能的一个重要步骤(疲劳强度评估包括疲劳强度校核和疲劳寿命预测或劳积计,中,劳校基于无限寿命设计,疲劳寿命预测基于有限寿命设计。

本次研究针对某城市的地铁转向架构架,先采用ERRI B12/RP17报告⑴提出的方法进行疲劳强度校核,然后根据标准BS7608[2]进行疲劳线性累积损伤计算,从而对比分析这两种疲劳强度评估方法。

1关于评估方法1.1疲劳强度校核常规的疲劳强度校核,是根据修正的古德曼(Goodman"曲线图,结合各节点的最大计算应力最力、计算应力'mH和平均应力'm进行评估。

某型地铁车辆转向架构架的可靠性分析

某型地铁车辆转向架构架的可靠性分析

某型地铁车辆转向架构架的可靠性分析某型地铁车辆转向架构架的可靠性分析地铁是现代城市重要的公共交通工具,其安全性和可靠性对保障乘客出行至关重要。

转向架是地铁车辆的重要组成部分,直接影响车辆的操控性能和安全性。

本文将对某型地铁车辆转向架构架的可靠性进行分析。

首先,我们需要了解某型地铁车辆转向架的结构和工作原理。

转向架通常由悬置在车体下方的悬挂系统、转向架箱体和连接车轮的橡胶弹簧组成。

其中,悬挂系统通过减震器和悬架杆将车体与转向架连接起来,起到减震和支撑车体的作用。

转向架箱体内部则安装有驱动装置和转向机构,通过电动机和传动装置实现车辆的前进和转向。

在分析转向架的可靠性时,我们需要考虑以下几个方面。

首先,数值仿真分析。

借助计算机辅助工程软件,我们可以对转向架的结构进行有限元分析,得到受力分布和应力集中区域。

通过对这些结果的分析,可以评估转向架的结构强度和刚度是否满足设计要求。

同时,还可以通过多种工况模拟,如车辆行驶、起动、制动和弯曲等来评估转向架的可靠性。

其次,材料选择和试验验证。

地铁车辆的转向架需要选择高强度、耐疲劳和耐腐蚀的材料,以确保其在长期运行中不会出现失效。

通过对不同材料的力学性能和耐蚀性进行试验验证,可以选择最适合的材料。

同时,对转向架的零部件进行材料试验和耐久性试验,可以进一步验证转向架的可靠性。

第三,可靠性分析。

通过对转向架的结构和功能进行可靠性分析,可以找出可能的故障模式和失效原因。

例如,转向机构的齿轮可能存在磨损和断裂的风险,电动机的绝缘可能存在老化和损坏的问题。

通过定期维护和检修,可以在故障发生之前进行预防性维护,提高转向架的可靠性。

最后,对转向架的可靠性进行实际运行验证。

在地铁车辆的试验运行和正式运营阶段,需要对转向架进行长时间的实际运行验证。

通过对转向架的运行状况进行监测和分析,可以评估其在实际使用过程中的可靠性,并做出必要的调整和改进。

综上所述,某型地铁车辆转向架的可靠性分析是确保地铁运营安全性的重要环节。

简述一般性地铁车辆转向架的特征和疲劳强度分析

简述一般性地铁车辆转向架的特征和疲劳强度分析

简述一般性地铁车辆转向架的特征和疲劳强度分析摘要:城市轨道交通是人民日常出行的重要交通工具,同时也担负着人们生命财产的安全,而转向架构架的疲劳问题在地铁车辆系统当中也是难点,而引发疲劳损坏的根源即为地铁轨道车辆在实际运用线路上承受的动载荷。

本文主要介绍了转向架的构架形式和转向架构架疲劳强度评估分析。

关键词:轨道交通;转向架;安全中图分类号:u231+.4 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)01-0142-31.转向架构架结构特征如下图1所示,转向架构架由低合金结构钢焊接成箱形梁组成的h形无端梁结构,左右两侧对称布置的侧梁总成和中间的横梁总成构成了构架的主结构。

侧梁主要由内外腹板:侧梁上下盖板、导框上下盖板等组成,侧梁中间部分下凹,以适应二系悬挂空气弹簧的安装,侧梁上焊有一系弹簧安装座、导框拉杆座、制动连接座等。

横梁主要由腹板、底板、顶板组焊而成,横梁上还焊有齿轮箱吊杆座、牵引拉杆座、电机纵向机架、电机座、缓冲挡梁等。

在侧梁和横梁箱体内部焊有大量钢板以加强构架的整体刚度。

4.转向架构架疲劳评价4.1疲劳强度评估方法在进行轨道车辆结构疲劳强度评估时,国际上普遍采用许用疲劳极限作为判据。

国内外对焊接接头疲劳强度的研究表明,其许用疲劳极限主要取决于焊接接头形式、是否开坡口、焊透情况,以及对焊缝的修磨情况,而与母材强度无关。

参照国内外有关规程和试验研究结果确定许用疲劳极限,如:(l)横向或纵向承载角焊缝,不开坡口时,其许用疲劳极限为50mpa;(2)横向非承载角焊缝或双面开坡口焊透的承载角焊缝,许用疲劳极限为70mpa;(3)板材5355j2w+n/5355j2h,许用疲劳极限为160mpa;(4)轴箱用材为b级钢,许用疲劳极限为100mpa。

进行转向架结构疲劳强度评估时,将各测点运用公里数的等效应力幅与许用疲劳极限作比较,如果等效应力幅小于许用疲劳极限,则表示能够安全运行该公里数:否则不能保证安全运行,需要降低运行公里数,即减小等效应力幅,直至其小于许用疲劳极限。

某型动车转向架构架静、动强度分析

某型动车转向架构架静、动强度分析

某型动车转向架构架静、动强度分析摘要:本报告对某型转向架构架进行静、动强度分析,构架计算载荷的确定方法和强度评估的方法参照日本工业标准JISE4208“铁道车辆转向架构架设计通用技术条件”。

构架有限元应力计算采用美国ANSYS公司商业版ANSYS5.6软件进行。

关键词:转向架强度载荷1载荷条件1.1 转向架主要技术参数● 轴距(mm) 2200● 牵引电机重量(kg) 630● 联轴节 (kg) 32● 转向架重量(kg) 6950● 齿轮箱重量(kg) 392● 轮对重量(kg) 1040● 轴重(t) 14.01.2载荷条件静载荷为车辆静止状态下作用在构架上的载荷,按(1)式计算式中W–作用在构架上的静载荷;W1–一台转向架所分担的车体自重;W2–一台转向架所分担的载重;W3–构架和构架与车体之间的零部件的自重。

1.3动载荷动载荷为车辆运行状态下作用在构架上的载荷,看作是静载荷的附加成分。

速度为100km/h左右的电动车转向架构架所受的动载荷,见表1。

表1. 电动车组转向架构架动载荷说明表2强度评估方法2.1应力计算在构架上作用静载荷和动载荷的情况下,按每种载荷计算应力、区分为平均应力和动应力并按下述方法进行应力合成:平均应力平均应力为静载荷产生的应力,但具有脉动载荷时的平均应力,应把脉动载荷所产生应力的1/2附加到静载荷产生的应力上去,作为静载荷工况下的平均应力;动应力动应力为动载荷产生的应力。

2.2许用应力JIS E4207设计通则规定,采用图1所示的疲劳极限图进行疲劳强度评价。

由转向架构架静载和动载计算的构架各处的平均应力和动应力,均应在疲劳极限图的界限之内。

3计算模型3.1结构离散模型取整个构架进行分析,采用四边形或三角形线性板壳单元建立有限元模型。

整个构架结构离散为33169个板单元。

3.2约束条件在轴箱弹簧座处施加弹性边界元约束。

弹性边界元刚度:垂向0.70MN/m;横向 2.1 MN/m;纵向3.2 MN/m。

德黑兰地铁转向架构架结构强度浅析

德黑兰地铁转向架构架结构强度浅析

一系 北方公司正式签署 了 4 5 5 辆地铁 整车合 同。根据合 箱形结构。根据结构需要焊接 了空气弹簧座板 、 簧座等 。空气弹簧座板面下降了 2 5 m m, 使转向架具 同要求 , 研 发了该转向架 , 并完成 了转 向架零部件 的 纵 向梁 、 牵 结 构设 计 、 优 化及 施 工设 计 。该 转 向架 采用 模块 化 设 有 更 强 的适 应 性 。横梁 主要 由无缝 钢 管 、 动车构架上的电机 、 齿轮箱 计理念 , 是一种新型转 向架 , 也是最早开始研制并 出 引拉杆座等零部件组成 , 口伊朗德黑兰的轴盘制动转 向架 。 德 黑 兰地 铁转 向架 的最 大运 营速 度 8 0 k m / h 。转 向架 主 要 组 成部 分 有 构架 、轮 对 轴 箱装 置 、悬 挂 装 吊座都采用 了新型结构。 新 型 结 构增 加 了焊 接 型构 架 端 梁 ,提 高 了构 架

要: 简 述 了德 黑 兰地 铁 转 向 架结 构 , 及 构 架局 部 结 构 上 存 在 的 不 足 之 处 , 对 构 架 结 构 改进 前 后 的 强 度 进 行 了对 比 分
析, 同时 还 介 绍 了德 黑 兰地 铁 转 向 架构 架 的静 强度 和 疲 劳 强 度 评 估 结 论 。 关键词 : 地 铁 转 向 架构 架 ; 结构强度 ; 结 构 改进
1 . 2 主 要技 术参 数 主要 技术 参数 见 表 1 .
表 1 主要技术参数
轨距 构造速度 1 4 3 5 T i l m 9 0 k m / h 最高运行速度 轴距 8 0 k m / h 2 2 0 0 n l n l
车轮直径
8 6 0 m m( 新轮 ) 7 9 0m m ( 全磨耗 ) 5 4 0 m i l l

A型地铁车辆动车转向架构架强度分析与研究

A型地铁车辆动车转向架构架强度分析与研究

A型地铁车辆动车转向架构架强度分析与研究A型地铁车辆动车转向架构架强度分析与研究摘要:地铁交通系统在现代城市中扮演着至关重要的角色,越来越多的城市开始引入A型地铁车辆。

A型地铁车辆采用动车转向架构架,具有高速、平稳等优势。

本文通过对A型地铁车辆动车转向架构架强度的分析与研究,提出了一种优化方案,以提高转向架构架的强度和可靠性。

关键词:A型地铁车辆;动车转向架构架;强度分析;优化方案1. 引言地铁交通是现代城市的重要组成部分,具有快速、高效、环保等特点。

为了满足城市对地铁交通的需求,A型地铁车辆作为一种新型地铁车辆得到了广泛应用。

A型地铁车辆采用动车转向架构架,该架构架是车辆重要的承载部件,其强度和可靠性对车辆运行的安全和稳定性具有重要影响。

2. A型地铁车辆动车转向架构架的结构与工作原理A型地铁车辆动车转向架构架是一种由横梁、纵臂和连接杆组成的框架结构。

它通过横梁将地铁车辆的转向力传递到车轮上,实现转向功能。

转向架构架的设计和制造需要考虑多方面因素,包括材料选取、结构设计、强度计算等。

3. A型地铁车辆动车转向架构架强度分析方法为了保证A型地铁车辆动车转向架构架的强度和可靠性,需要进行精确的强度分析。

目前常用的强度分析方法有有限元法和经验公式法。

有限元法是一种数值计算方法,通过将结构离散为若干小单元,在各个单元上建立弹性力学方程,求解整个结构的强度。

经验公式法是根据多年的实践总结得出的计算公式,通过结构的几何特征和材料性能进行强度计算。

4. A型地铁车辆动车转向架构架的强度计算与分析为了验证A型地铁车辆动车转向架构架的强度,以确保其安全可靠性,本文利用有限元法对其进行了强度计算与分析。

在建立有限元模型时,需要考虑结构的几何形状、材料参数、边界条件等因素。

通过对有限元模型进行加载和分析,得出了结构在不同工况下的应力分布和变形情况,进而得到了架构架的强度参数。

5. A型地铁车辆动车转向架构架优化设计方案通过对A型地铁车辆动车转向架构架的强度计算与分析,可以发现其中的强度不足之处。

地铁转向架构架设计及疲劳强度分析

地铁转向架构架设计及疲劳强度分析

地铁转向架构架设计及疲劳强度分析摘要:当前,我国城市规模不断扩大,人口急剧增加。

为了缓解城市交通压力,便于人们出行,近年轨道交通设施推陈出新,地铁等交通基础设施发展迅速。

转向架是轨道交通车辆得以正常行驶的基石。

转向架构架作为转向架重要的承载部件,不仅起到支撑车体的作用,而且还是转向架各零部件的安装载体,在运行过程中起到传递来自各方向的交变载荷的作用。

构架为转向架各零部件提供了安装接口定位,其主要作用是承受、传递各种作用力及载荷。

为保证转向架在正常运行中的安全可靠性能,设计之初对转向架构架及其关键受力件进行强度和刚度校核分析与优化就显得尤为重要。

关键词:地铁转向架;构架设计;疲劳强度作为轨道交通的重要组成部分,地铁以其运量大、高速、准时及节省空间等优势,已成为解决城市道路拥堵、缓解交通压力的重要方法。

同时,随着地铁车辆运营里程和服务年限的增加,部分转向架构架出现了大量的疲劳裂纹问题。

转向架是地铁车辆的重要组成部件之一,其结构的可靠性直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。

转向架构架在运用过程中时常发生疲劳裂纹、疲劳断裂以及测试寿命无法满足合同要求等问题,其原因各不相同。

一、地铁转向架构架裂纹产生原因1、裂纹产生情况。

某地铁车辆运行时为6 节编组,共34 列,最长运用里程接近90 万公里,动车构架出现疲劳裂纹,裂纹位于齿轮箱吊座立板与补强板连接根部焊缝处,裂纹从焊趾部位开始,沿熔合线向上延伸,但未扩展至母材。

之后对全部地铁车辆进行普查,共发现裂纹81 起。

为保证车辆的正常运营,制定了焊修方案作为临时措施,对裂纹进行了焊修。

2、强度计算及试验。

构架出现裂纹后,对项目执行的强度计算及试验进行了梳理:强度计算根据UIC 615-4《移动动力装置转向架和走行装置转向架构架结构强度试验》和JISE 4207《铁路车辆用转向架设计通则》规定的载荷和工况进行,对构架进行了结构静强度、疲劳性能和模态计算分析。

静强度结果依据第四强度理论进行评定,疲劳强度结果依据UIC 615-4 建议的Goodman疲劳极限图进行评定。

某重型轨道车转向架构架强度分析及优化

某重型轨道车转向架构架强度分析及优化

某重型轨道车转向架构架强度分析及优化某重型轨道车转向架构架强度分析及优化引言:随着现代工业的快速发展,重型轨道车的使用需求逐渐增加。

然而,由于重型轨道车承载能力较大,转向架构的强度分析及优化问题变得尤为重要。

本文将对某重型轨道车转向架构的架强度进行分析及优化,并探讨了相关影响因素。

一、架构设计及材料选择重型轨道车转向架构的设计需要满足承载能力和稳定性的要求。

设计目标是使转向架在承受垂直荷载、水平荷载和横向荷载时保持稳定。

在设计过程中,应选择高强度、耐疲劳的材料,以确保转向架在长时间运行中的可靠性。

二、力学分析转向架结构的强度分析可以通过有限元分析进行模拟计算,并综合考虑各种工况下的荷载条件。

通过对转向架的受力状态和应力分布进行分析,可以了解关键部位的承载情况,为后续的优化提供依据。

1. 垂直荷载分析重型轨道车在运行过程中会承受垂直荷载,主要来自车辆自重和运载物重力。

通过有限元分析,可以确定转向架结构在垂直荷载作用下的位移、变形和应力分布情况,以此评估结构的强度。

2. 水平荷载分析重型轨道车在转弯等操作中会受到水平荷载的作用,这是转向架结构设计的关键问题。

通过模拟转弯过程中的曲线运动,可以计算转向架受到的水平力和力矩,并进一步评估结构的强度。

3. 横向荷载分析横向荷载是指重型轨道车在行进过程中受到的侧向冲击力,主要来自轨道不平和车辆行驶速度。

通过有限元分析,可以研究转向架在横向荷载作用下的应力和变形分布情况,判断结构是否满足要求。

三、优化设计基于强度分析的结果,可以对转向架结构进行优化设计。

主要包括以下几个方面:1. 结构加强针对承载能力不足的部位,可以增加钢材的使用量或调整梁的截面形状,以增强转向架的整体强度。

2. 材料优化通过选择更高强度、更轻量化的材料,可以提高转向架的强度和运载能力,同时达到减轻车重的目的。

3. 接头优化转向架结构中的接头部位容易出现应力集中,需要进行优化设计,以减少应力集中效应,提高结构的强度和耐久性。

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转 向架 每 侧 的超 常 横 向 载 荷 ,单 位 是 牛 顿
( N);
+ 1 0 - [ 齿 轮 箱 重 缴 / 3 + 小 齿 轮+ 联 轴器 , 2 + 吊 杆 】
41 3 2 5 . 6 8 N
n —— 单 个转 向架轮 对数 量 ,取2 。 ( 3 )超 常扭 曲载荷
推 广 技 术
单 位是 牛顿 ( N) ;
中 国 科 技 信 息2 0 1 4 每 箱 。 5 期・ C H I N A S C I E N C E A N D T E C H N O L O G Y I N F O R M A T I O N M a r . 2 0 1 4 .
( 3 —1 7 )
当构架的抗扭刚度K , 远大于K. 时,上式可简化为:

q上 ( 华 ) × K 7 8 0 0 N
( 3 — 3 )
( 7 ) 单 元 制动安 装处 的载 荷 正 压 力 载 荷 等 于 最 大 闸 瓦 力 ,取 4 0 0 0 0 N
载荷 构絮上每侧的垂直力
工况

横向力 扭 曲 载荷 特殊载荷
电 机斑路 力矩 ( 1 十 ) , 齿 轮 篇吊 杆中 心线耀 攀轴中 心线 芷交 离 f 3 - 7 1
直l 1 98 93 9N
( 6 )附加单元制动安装处载荷 正向压力载荷与最大闸瓦力相等,载荷等于4 0 0 0 0 N ( 3 - 8 ) 切 向摩擦 力 等于 最 大 闸瓦 力乘 与干 摩擦 系数 等 于 2 4 0 0 0 N ( 3 - 9 ) 3 . 2模拟运营载荷计算 ( 1 )每侧转 向架 上的 垂 向力
= 村 一 ( , ” 一 ” 6 2 ) 一 9 9 9 2 0 . 8 N ( 3 —1 0 ) 、
l 2

( 1 + O 2 一
十 一
— c c ~ 国F
一 一p 导 +
电布 几 载荷 齿轮箍载荷 纵向载荷、电机x d o +

) l o 9 3 4 3 . 3 3 N ( 3 — 2 )

4 g , 电机重量 = 2 3 1 2 8 N
( 3 - 1 6 )
3 r I 8 / 7 b
( 6 ) 齿轮箱 吊座载荷
电 机牵 引力 矩 ・ ( 1 + ) , 齿 轮箱 盼 杆中心 线距 车轴 中心线 正交 距离
( 4 ) 纵向载荷
按 最大 纵 向冲击 加速 度5 g NJ  ̄ , 时: 0 . 3 X ( 轴重 . 轮对重 量) = 3 6 6 3 5 . 3 4 N ( 3 — 1 3 )

g - 一 重力加 速 度 n — —转 向架 数量 ,取 2 ; m一一 超常载荷状态下的车体重量 ,取 5 . 4 7 x 1 0 千克 ( k g ); m 一 转 向架 重量 ,取6 9 5 8 千克 ( k g )
纵向载荷、电机载荷、
齿轮 箱载荷 ,制动 载 荷,减挢器载荷
4 ( “ + ( 1 一 + 国只 + 纵同载荷、电机载葡、

( 1 一 一 肋
( 1 + 一 芦 )
— E

~ +廊
( 1 + 4 -

十 I F —— 模 拟运 营 载荷 工 况下 作用 在每 侧 转 向架 的垂 向 ( 2 ) 每 侧转 向架 上 的横 向力 0 , 5 ( + ( } 5 m g ) 6 7 0 0 7 . 5 N
5 g . 电机 重量 一5 g x 5 9 0 :2 8 9 1 0 N 5 g . 电机 重量 = 5 g x 5 9 0 2 8 9 1 0 N ( 5 ) 附加 齿轮箱 吊座 载荷


( 3 — 5 ) ( 3 - 6 )
向载荷 超常横向载荷、超常扭 曲载荷 、超常制动载荷、 超 常 电机座 载荷 、超 常齿 轮箱 吊座 载荷 等载荷 之和 。 2 )模 拟运营 工况
z 一一轨道扭 曲量等于千分之十时 ,某一车轮升高值
大约 是 1 6 mm;
1 )超 常 载 荷 工 况 : 针 对 车 辆 启 动 状 态 和 紧 急 制 动 状 态 ,超 常载 荷工 况分 两种 工况 。
K — —每 个轴 箱 的弹 簧总 刚度是N/ m; K, — —转 向架 构架 的抗 扭 刚度 。 ( 4 )超 常 电机 座载荷
( 5 ) 电机座载荷 在电机质心位置施加集中载荷时: ( 1 ± 5 ) g ・ 电机重量 3 4 6 9 2 N 或2 3 1 2 8 N ( 3 — 1 4 ) 4 g 电机重鼋= 2 3 1 2 8 N ( 3 — 1 5 )
一 —
( 2 )转向架每侧的超常横向载荷:
切向摩擦力等于最大闸瓦力与摩擦系数之积,取1 2 0 0 0 N。 ( 8 ) 减振器载荷 减振器载荷等于 1 . 5 倍的卸荷力,取7 5 0 0 N。
3 . 3 载 荷 工况
, 1 , ~ ——超常扭 曲载荷,单位是牛顿 ( N);
L . —— 轮 对两滚 动 圆之 间的距 离等  ̄ 1 4 9 3 mm; L —— 车轴 轴颈 中心 线 之间的 距离 等q z 1 9 3 0 mm;
工况l 主要针对车辆启动状态 ,载荷等于超常状态下垂 向载荷 、扭 曲载荷 、机座 载荷 、齿轮 箱 吊座 载 荷等 载荷 之
和。
工 况2 主 要针 对 车 辆 紧 急制 动状 态 ,载 荷 等 于超 常 垂
电机重量取5 9 0 ,载荷集 中施加在电机质心位置:
,~
( 1 ± l o ) g . 电机重量= ( I + _ 1 0 ) x 5 9 0 = 6 3 6 0 2 N 或5 2 0 3 8 N ( 3 - 4 )
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