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公铁两用车转向架轮对结构设计与优化
| 论文题名： | 公铁两用车转向架轮对结构设计与优化 |
| 关键词： | 公铁两用车;转向架轮;结构设计;强度分析 |
| 摘要： | 随着中国基础建设投资的不断加大，中国的轨道交通行业获得了持久快速的发展，无论是大铁路的建成通车还是城市轨道交通建设都呈现出了前所未有的发展前景。轨道车辆运营速度的提高在给人们带来快捷方便生活的同时，也给车辆的检修带来了很大的压力，另外铁路运输只能依靠钢轨的铺设来实现，所以铁路到公路的转换也是一个很大的问题，在这样的背景下，公铁两用车的投入使用就显得非常有必要。公铁两用车，顾名思义就是既能在公路上使用也能在铁路上运行的特种车辆，它不仅具有铁路运输运量大、距离长的特点又具有公路运输方便灵活的特点。 本文以摆臂式公铁两用车为依托，介绍了摆臂式公铁两用车的特点，着重研究了其转向架轮对的结构设计与优化。轮对的设计包括车轴的设计与车轮的设计。车轴的设计包括轴箱滚动轴承的选型、车轴材质的选择、车轴各段尺寸的设计以及各段的形位公差的确定，在设计完成后按照相关的标准对车轴进行了疲劳强度的校核;车轮的设计包括车轮种类、型式以及踏面的确定，车轮截面各尺寸的设计等。在确保初始车轮满足静强度与疲劳强度要求的基础上，分别利用ANSYS和isight对初始车轮进行了优化，最后得到了理想的结果。在ANSYS优化的过程中，建立了初始车轮的APDL参数化模型，确定了设计变量的最终优化范围，得到了ANSYS的优化结果;在isight的优化中，以ANSYS优化得到的设计变量的优化范围为基础，利用自适应模拟退火优化算法，采用isight集成ANSYS程序的方法，对初始车轮进行了优化，得到了优化结果，通过对比ANSYS的优化结果，最终得到了在约束条件下的最优设计。 本文的目的在于设计出满足摆臂式公铁两用车要求的一种全新轮对，通过后续的优化，使得车轮在约束条件下的质量最小，得到了车轮的最优设计。通过本文的优化探索，旨在总结出一种轨道车辆车轮优化的方法，具有一定的代表性。可以对日后中国的轨道车辆车轮的优化提供一定的参考。 |
| 作者： | 闫东淼 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宋永增 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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