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铁路货车转向架圆弹簧疲劳寿命影响因素的分析研究
| 论文题名： | 铁路货车转向架圆弹簧疲劳寿命影响因素的分析研究 |
| 关键词： | 转向架圆弹簧;铁路货车;疲劳寿命;影响因子 |
| 摘要： | 铁路货车转向架圆弹簧是铁路货车转向架的主要部件之一,其性能和使用寿决定了铁路货车转向架运行的安全性和稳定性,为使弹簧能与铁路货车整车寿命(质量保证期)一致,即正常使用一个厂修期(9年)的要求,铁道部运装货车[2004]342号文《铁路货车转向架圆柱螺旋弹簧技术条件》规定了弹簧的疲劳寿命不低于300万次,这也是目前铁道部科技司和运输局要求定期(每年)组织抽查检验各制造厂弹簧疲劳试验寿命的主要原因,因此,分析研究弹簧疲劳寿命的影响因素,对提高弹簧的疲劳寿命(使用寿命)非常重要。弹簧由于承受交变应力的作用,在运行过程中发生的弹簧断裂主要是疲劳断裂,所以,弹簧的疲劳强度是关键的性能指标。疲劳强度低于弹性极限或屈服强度等静应力强度。弹簧在实际运行中受纯静应力的情况很少,当应力变化缓慢、或者变化幅度较小、次数较小时,则可以看作是静应力,这是设计计算中受第Ⅲ类载荷的弹簧。应力变化次数多、变化幅度大的弹簧则应考虑疲劳强度,也就是设计计算中受第Ⅰ、Ⅱ类载荷的弹簧。目前,我国的铁路货车运行速度达到了120Km/小时,承受交变应力的作用,因此,铁路货车转向架圆弹簧是典型的受第Ⅰ、Ⅱ类载荷的弹簧,必须考虑其疲劳强度。影响弹簧疲劳强度的因素是多方面的,既有弹簧钢原材料方面的因素,也有弹簧制造工艺方面的因素,进行较为系统地分析影响弹簧疲劳强度(寿命)的因素很有必要。本文根据铁路货车转向架圆弹簧(以转K2弹簧为研究对象)在正常运行过程中发生断裂和疲劳试验过程发生断裂的情况,进行较为系统全面分析,从中选取未达到疲劳寿命的断裂弹簧和达到疲劳寿命的弹簧进行比较试验分析,利用相关试验分析设备,分析弹簧断裂的断口特征,分析弹簧钢原材料的非金属夹杂物、晶粒度、有害气体含量及生产工艺中热处理质量、表面质量、金相组织等诸多因素对弹簧疲劳强度(寿命)的影响,采取相应的技术措施,以提高弹簧的疲劳寿命和使用寿命。 |
| 作者： | 田中健 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 钱翰城 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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