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铁路内锁闭装置和可动心轨辙叉的变形及应力分析
| 论文题名： | 铁路内锁闭装置和可动心轨辙叉的变形及应力分析 |
| 关键词： | 铁路内锁闭装置;可动心轨辙叉;异形销孔;应力分析 |
| 摘要： | 本文针对西安西门子信号有限公司的S600内锁闭转辙机和60kg/m—18号可动心轨辙叉,采用有限元软件Abaqus建立了辙叉系统的模型,分析了心轨应力、变形以及内锁闭锁闭轴的应力变化。论文中采用的计算模型包括心轨、翼轨、锁闭轴、锁闭块、动作杆、机壳以及各种连接件在内的几乎全部相关部件,并建立了车轮和枕木模型以模拟真实载荷、约束情况,比较真实的反映了整个系统的实际情况。 论文的计算载荷分为垂直和横向作用力,为了能真实反映心轨变形,特将载荷加载到车轮轴心上,通过轮轨接触传递到心轨。在计算过程中考虑载荷作用点(火车车轮与心轨接触点)的位置随列车前进距离的变化,列车每前进一段距离为一个节点,计算并得到一组数据。本文研究了在列车经过心轨时,心轨变形、锁闭轴应力的周期性以及与列车行进距离的内在联系。此外本文还对内锁闭机构的锁闭轴、动作杆等零件进行了局部分析,并对其做了改善。 通过对计算结果进行分析比较,可以发现:列车在心轨上运动时,如果几个车轮相距距离不大,在驶过某一特殊点之前,第一个车轮是造成心轨变形和锁闭轴受力的主要原因,在这之后,后一个车轮和第一个车轮共同对心轨变形及锁闭轴应力造成影响。锁闭轴受力及心轨变形具有变化快、上下幅值差较大、变化过程复杂等特点,且呈现明显的周期性变化,按照现有载荷,各个零部件均能满足静强度条件,疲劳损伤将是主要失效形式。本文对以后的相关设计提供了参考,对下一步工作,既针对带缺陷零部件的疲劳寿命分析打下了基础。 通过对锁闭轴、动作杆的局部应力分析可以发现,原设计方案中锁闭轴和动作杆锁闭孔存在明显的应力集中。本文中的分析计算表明:采用圆柱锁闭轴方案和异形销孔技术能有效的减小应力集中,避免零件的疲劳损伤。本文还提出了一种异形销孔的设计计算方法。 |
| 作者： | 刘宇光 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 史丽晨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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