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原文传递 地铁车辆转向架结构仿真设计和强度分析
论文题名: 地铁车辆转向架结构仿真设计和强度分析
关键词: 地铁车辆;转向架;连接强度;接触应力;三维仿真
摘要: 随着我国经济的快速发展,地铁、轻轨等城市轨道交通运输方式以其运力大、正点率高、排放空气污染气体少等特点,逐渐被许多大城市选择成为处理交通堵塞,乘车困难问题重要解决办法。目前,我国城市地铁线路上使用的车辆类型有A型车、B型车、C型车几种类型。转向架是城市轨道交通车辆的关键零部件,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舒适度。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。本文以从西门子整机进口的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。
  在结构仿真设计方面,首先对该地铁转向架进行整体分析,本文研究的转向架为无摇枕转向架。根据其是否有动力装置可以分为拖车转向架和动车转向架两种,本文以拖车转向架为研究对象。转向架由轮对轴箱装置、构架、弹簧悬挂装置(即一系悬挂装置、二系悬挂装置)、基础制动装置和电机驱动装置(使用与动车)组成。了解转向架的整体结构特点和各零部件的连接关系,根据各零部件的结构和工艺特点,利用三维软件Solidworks对其进行三维仿真实体建模,然后根据各零部件之间的装配关系,结合地铁转向架的装配工艺,基于Solidworks对该转向架进行虚拟装配,验证零部件结构的合理性。
  在关键零部件的强度分析上,选取转向架中的关键零部件轮对为研究对象,轮对是轨道交通车辆转向架中最重要的承载部件之一,直接接受来自于轨道的各种冲击,其强度直接影响车辆运行安全,故需要在设计阶段对其强度进行分析。确保其在使用寿命期间具有足够的安全性和可靠性的前提下,充分发挥材料和结构的整体承载能力。依据相关设计标准,利用有限元分析软件,首先对轮对的过盈连接强度进行分析,找出轮轴接触面上的应力分布规律和过盈量对接触应力的影响规律,为轮对的结构和工艺优化提供数据支撑;其次,对车轴车轮进行疲劳强度分析,校核轮对的强度是否满足要求。
作者: 董金妹
专业: 交通运输工程
导师: 杨信丰;杨芳
授予学位: 硕士
授予学位单位: 兰州交通大学
学位年度: 2015
正文语种: 中文
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