动车转向架构架强度分析
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研 究 与 分 析
・
机械 研 究与 应 用 ・
动 车转 向架构 架 强 度分 析
宋 向辉 ， 王 红， 商跃进
７０ ７ ） ３ ０ ０ （ 兰州 交通 大 学 机 电 工程 学 院 ， 肃 兰 州 甘
摘
要： Ｃ Ｈ 以 Ｒ ３动车转向架为研 究对象， 针对动 车转 向架构架 的结构特 点和 受力特性 ， 建立 Ｃ Ｈ Ｒ ３动车转 向架构 架 的实体模 型， 根据 Ｔ ／ ３ ８ ２０ （ 力转向架构架强度试验方法》 范确定 了构架的载荷 工况， Ｂ Ｔ２ ６ — ０ ５ 动 规 并将 实体模 型导入有 限元分析软件 Ａ Ｓ Ｓ中对构 架进行强度分析 。分析 结果表 明 ： 架各部 位的最 大应 力值 均小 于材 ＮＹ 构
ｆｒ ｎｅ ｆ ｏ ｅ ｒｍ ｆｓｌ ｏｅ ｏ Ｒ ３ｂｇｅ ｒ ｓ ｂｉ ｅ Ａ ｃｒｉ ｅｓ ｎａｄＴ ／ ６ — ０ ５Ｍｏ ｏ ｍａ ｅｏ ｇ ａ ｅ， ｉ ｍ ｄｌ ｆ Ｈ ｏ ａ ｉｅｔ ｌｈｄ． ｃｏ ｎ ｔｔ ａｄｒ Ｂ Ｔ２ ８ ２０ — ｂｉ ｆ ｌ ｏｄ Ｃ ｉ ｆ ｍｅｓ ａ ｓ ｄ ｇｏｈ ｔ ３ ｔ ｅｐｗ ｒ ｇ ａ ｅｓｕｔｒ ｒｎｔ ｔ ｔ，ｈ ａ ｏｄｔ ｎｉ ｄｆ ｅ ａｄｔ ｔ ｎ ｈｏ ｅｓｌ ｏｅ ｉ ａａｙｅ ｉ ｏ ｅ ｉ ｆ ｔ ｃ ｅｓ ｅｇ ｓ ｔｅｌ ｄｃｎ ｉｏ ｅｎｄ，ｎ ｅｓｅｇ ｔ ｏｉ ｍ ｌｓ ｎｌｚｄ ｖ ｏ ｂ ｅｒ ｍ ｒ ｕ ｔ ｈｅｓ ｏ ｉ ｓ ｉ ｈ ｒｔ ｆ ｈ ｄ ｄ
Ａｂｔ ｃ： ａｉｇＣ Ｈ ｏｉ ｆ ｍ ｆ ｏｏ ｏｉ ｓｒｓａｃ ｂｅｔ，ｉ ｉｇａ ｔｅｔｅｃａａｔ ｉｉ ａｄｍ ｃａ ｉ ｌｐｒ ｓｒ ｔ Ｔ ｋｎ Ｒ ３ｂｇ ａ ｅｏ ｃｍ ｔ ｅａ ｅｅｒ ｏｊｃ ａ ｎ ｔｈ ｈｒｃ ｒ ｔ ｎ ｅｈｎｃ ｅ－ ａ ｅｒ ｌ ｖ ｈ ｍ ｈ ｅ ｓｃ ａ
（ ｃｏｌｆｍ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｅｔｃｌ ｎｉ ｅ ｎ ， ａｚｏ ａ ｔ ｇｕｉ ｒｔ， ａｚｏ ７ ０７ ， ｈｎ ） Ｓｈｏ ｏ ｅｈ ｎ ａ ａｄｅ ｃ ｉ ｇｎ ｒ ｇ Ｌｎｈｕ￣ ｏ ｎ ｎ ｅ ｉ Ｌ ｎｈｕ ３０ ０ Ｃ ｉ ｃ ｌ ｒａ ｅ ｅｉ ｏ ｖ ｓｙ ａ
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２ 有 限元模型
ＣＨ Ｒ ３动 车 转 向架 构 架 采 用 焊 接 结 构 ， 料 为 材
ｗｈ ｃ ｉ ｅｔ ｄ ｉｔ ｅ ｆ ｉ ｅ ｎ ｎ ｌ ｓ ｏｔ ｒ Ｓ Ｓ ｉｈ ｄ ｖ ｒ ｏｔ ｎｔ ｅ ｍｅ ｔ ａｙ ｉ ｓ ｆ ｅ ｎ ｈ ｉ ｅｌ ａ ｓ ｗａｅ ＡＮ Ｙ ．Ｔｈ ｎ ｙ ｉ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｅｍａ ｉ ｍ ｔ ｓ ａ ｕ ｆ ｈ ｅａ ａ ｓ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｘ ｍｕ ｓｒ ｓｖ ｌ ｅｏ ｅ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｔ
料 的许 用应 力 ， 架 满 足静 强度 和 疲 劳强 度 设 计要 求 。 构
关键词 ： 强度 ； 构架 ；Ｒ－ ； 限元 ＣＩ 有 Ｉ ３ 中图分类 号： Ｈ ２ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ４ １ （ ０２ ０ － ０ １ ０ １０ － ４ ４ ２ １ ） １ ０ ０ － ３
．１ｅ ｓｒ ｎｇ ｈ ａ ｏ ａ ｎａｙ ｉ ｎ ｏｃ ｍ ｏ ｉ ｅ ｂｏ ｉ ｒ ｍｅ Ｉ ｌ ｔ ｅ ｔ ｎｄ ｍ ｄ ｌａ ｌ ｓｓｏ ｌ ｏ ｔｖ ｇｅ ｆ ａ
Ｓｎ ｉ ｇ ｈ ｉ Ｗａ ｇＨ ｎ ， ｈ ｎ ｕ －ｉ ｏｇＸａ － ｕ， ｎ ｏ ｇ Ｓ ａｇＹ ｅ ｊ ｎ ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｎ ｈ；ｆ ｍｅ；Ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓｒ ｇ ｅｔ ｒ ａ ＲＨ３；ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ｎｅ
１ 引 言
刚度系数和轴箱 弹簧 的刚度 一 致… ， 弹性 定 位 节
．９ Ｎ ｍ ３ 动车组作为高速铁路技术的核心 ， 在我国成功研 点刚度 在 横 向 和纵 向分 别 为 ５ ４ Ｍ ／ 和 ｌ ． ７ ／ 轴箱弹簧垂向刚度为 １２４ ／ ＭＮ ｍ， ． ４ ＭＮ ｍ。 网格 发 和运 营 ， 志 着 我 国 已进 人 世 界 高 速 铁 路 强 国行 标 权 列 。动 车组 转 向架 的构架是 转 向架 中关键 部件 之一 ， 数量决定 了计算 结果 的精 度 和规 模 ， 衡 网格数 最 不但是安装各种零部件的骨 架 ， 且要传递垂 向力 、横 量 与 精 确 度 两 者 的关 系 ， 终 离 散 出 的 节 点 数 为 １４ ９ 单 ６２ ２ 离 向力 、扭矩 载荷 等 ， 疲劳强 度直 接影 响整车 的安全 ３ ９ ５ ， 元 数 为 １ ３ ９ ， 散 的 有 限 元 模 型 如 其
性 能。 因 此 以 Ｃ Ｈ Ｒ ３动 车 转 向 架 为 例 ， 据 Ｔ ／ 依 ＢＴ
图 ２所 示 。
２６ — ０ ５ 动力转 向架构架强度试验方法》 ３ ８ ２０ （ 规范 ， 对
其 静强 度和 疲劳 强度进 行分 析 ， 结果 为深人 了解 所得
高速动车转 向架构架的性能提供了一定参考。
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机械 研 究与 应 用 ・
动 车转 向架构 架 强 度分 析
宋 向辉 ， 王 红， 商跃进
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摘
要： Ｃ Ｈ 以 Ｒ ３动车转向架为研 究对象， 针对动 车转 向架构架 的结构特 点和 受力特性 ， 建立 Ｃ Ｈ Ｒ ３动车转 向架构 架 的实体模 型， 根据 Ｔ ／ ３ ８ ２０ （ 力转向架构架强度试验方法》 范确定 了构架的载荷 工况， Ｂ Ｔ２ ６ — ０ ５ 动 规 并将 实体模 型导入有 限元分析软件 Ａ Ｓ Ｓ中对构 架进行强度分析 。分析 结果表 明 ： 架各部 位的最 大应 力值 均小 于材 ＮＹ 构
ｆｒ ｎｅ ｆ ｏ ｅ ｒｍ ｆｓｌ ｏｅ ｏ Ｒ ３ｂｇｅ ｒ ｓ ｂｉ ｅ Ａ ｃｒｉ ｅｓ ｎａｄＴ ／ ６ — ０ ５Ｍｏ ｏ ｍａ ｅｏ ｇ ａ ｅ， ｉ ｍ ｄｌ ｆ Ｈ ｏ ａ ｉｅｔ ｌｈｄ． ｃｏ ｎ ｔｔ ａｄｒ Ｂ Ｔ２ ８ ２０ — ｂｉ ｆ ｌ ｏｄ Ｃ ｉ ｆ ｍｅｓ ａ ｓ ｄ ｇｏｈ ｔ ３ ｔ ｅｐｗ ｒ ｇ ａ ｅｓｕｔｒ ｒｎｔ ｔ ｔ，ｈ ａ ｏｄｔ ｎｉ ｄｆ ｅ ａｄｔ ｔ ｎ ｈｏ ｅｓｌ ｏｅ ｉ ａａｙｅ ｉ ｏ ｅ ｉ ｆ ｔ ｃ ｅｓ ｅｇ ｓ ｔｅｌ ｄｃｎ ｉｏ ｅｎｄ，ｎ ｅｓｅｇ ｔ ｏｉ ｍ ｌｓ ｎｌｚｄ ｖ ｏ ｂ ｅｒ ｍ ｒ ｕ ｔ ｈｅｓ ｏ ｉ ｓ ｉ ｈ ｒｔ ｆ ｈ ｄ ｄ
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料 的许 用应 力 ， 架 满 足静 强度 和 疲 劳强 度 设 计要 求 。 构
关键词 ： 强度 ； 构架 ；Ｒ－ ； 限元 ＣＩ 有 Ｉ ３ 中图分类 号： Ｈ ２ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ４ １ （ ０２ ０ － ０ １ ０ １０ － ４ ４ ２ １ ） １ ０ ０ － ３
．１ｅ ｓｒ ｎｇ ｈ ａ ｏ ａ ｎａｙ ｉ ｎ ｏｃ ｍ ｏ ｉ ｅ ｂｏ ｉ ｒ ｍｅ Ｉ ｌ ｔ ｅ ｔ ｎｄ ｍ ｄ ｌａ ｌ ｓｓｏ ｌ ｏ ｔｖ ｇｅ ｆ ａ
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１ 引 言
刚度系数和轴箱 弹簧 的刚度 一 致… ， 弹性 定 位 节
．９ Ｎ ｍ ３ 动车组作为高速铁路技术的核心 ， 在我国成功研 点刚度 在 横 向 和纵 向分 别 为 ５ ４ Ｍ ／ 和 ｌ ． ７ ／ 轴箱弹簧垂向刚度为 １２４ ／ ＭＮ ｍ， ． ４ ＭＮ ｍ。 网格 发 和运 营 ， 志 着 我 国 已进 人 世 界 高 速 铁 路 强 国行 标 权 列 。动 车组 转 向架 的构架是 转 向架 中关键 部件 之一 ， 数量决定 了计算 结果 的精 度 和规 模 ， 衡 网格数 最 不但是安装各种零部件的骨 架 ， 且要传递垂 向力 、横 量 与 精 确 度 两 者 的关 系 ， 终 离 散 出 的 节 点 数 为 １４ ９ 单 ６２ ２ 离 向力 、扭矩 载荷 等 ， 疲劳强 度直 接影 响整车 的安全 ３ ９ ５ ， 元 数 为 １ ３ ９ ， 散 的 有 限 元 模 型 如 其
性 能。 因 此 以 Ｃ Ｈ Ｒ ３动 车 转 向 架 为 例 ， 据 Ｔ ／ 依 ＢＴ
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２６ — ０ ５ 动力转 向架构架强度试验方法》 ３ ８ ２０ （ 规范 ， 对
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