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机车车辆转向架螺栓联接强度研究
| 论文题名： | 机车车辆转向架螺栓联接强度研究 |
| 关键词： | 机车车辆;转向架;螺栓联接;强度分析 |
| 摘要： | 随着机车车辆运行速度和载重量的不断提高，对机车车辆转向架上各零部件的安装和使用要求也越来越高。很多转向架在运行过程中不同程度地出现过螺栓联接失效的问题。因此，螺栓联接是转向架能否安全运行的一个重要因素。针对这种情况，有必要对机车车辆转向架螺栓联接的强度进行分析和研究。 以机车车辆转向架中具有代表性的减振器和轴端压板紧固螺栓组联接结构为研究对象，利用超静定和薄板弯曲理论对其进行了分析和研究。根据减振器阻尼特性和EN13749-2011标准确定了联接螺栓静强度和疲劳强度载荷工况。 对VDI2230准则第1部分及其介绍的螺栓强度校核过程进行了详细介绍，并对机械设计教材中介绍的传统的螺栓联接设计计算方法与VDI2230准则第1部分介绍的螺栓联接设计计算方法进行了对比分析。针对本文选择的两种螺栓组联接结构，根据VDI2230准则第1部分，对螺栓组联接结构进行了合理简化，得到了单个螺栓联接模型。计算得到了螺栓的柔度、被联接件的柔度和相对刚度系数等参数值，进而对联接螺栓的静强度和疲劳强度进行了校核。 以Excel工作簿为数据库操作对象，以VBA为编程工具，以Excel VBA工程为开发平台，创建了基于VDI2230准则第1部分的螺栓强度校核系统和螺栓联接相关参数查询系统，并建立了人机交互平台。用户只需要在相应的界面中选择和输入相应的参数，就可以快速得到联接螺栓的强度校核结果。 基于有限元方法，建立了减振器和轴端压板螺栓组联接结构的有限元模型。利用ANSYS有限元分析软件和FE-SAFE疲劳分析软件，对联接螺栓进行了有限元仿真分析。根据分析结果得到了螺纹应力分布规律，同时得到了联接螺栓的静强度和疲劳强度校核结果。 对比这两种方法得到的联接螺栓强度校核的结果，验证了VDI2230准则第1部分对机车车辆转向架联接螺栓强度校核的合理性。本文介绍的相关理论和螺栓强度校核方法对机车车辆转向架联接螺栓及相应的螺栓联接结构的设计具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 孟繁强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 米彩盈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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