太阳成集团tyc234cc|主站首页

太阳成集团tyc234cc|主站首页

1刚度计算

    扭杆本身具有扭转刚度,但扭杆主要为转向架提供抗侧滚刚度。抗侧滚扭杆一般是在整个转向架设计基本完成后进行,当车辆的抗侧滚刚度达不到设计要求时,通过增加抗侧滚扭杆来增加车辆的抗侧滚刚度。经过大量理论研究和试验,抗侧滚扭杆的比较佳侧滚刚度为二系悬挂侧滚刚度的1.5倍左右。抗侧滚扭杆装置的系统扭转刚度主要与其结构尺寸有关,根据设计尺寸求得该型城轨车辆用抗侧滚扭杆装置的系统扭转刚度为1.SIMN·m/rad,满足1.5(110% ) MN.m/rad的设计要求。

2强度分析

    弯扭杆和上、下球头分别采用52CrMoV4 ,42CrMo金属材料,材料参数如表1所示。

城轨车辆抗侧扭滚扭杆扭转刚度试验机验证方法 

      在确定部件材料各项性能参数后,采用ABAQUS软件对结构进行了有限元分析计算,如表2所示,士18. 5 kN工况(极限工况)时,抗侧滚扭杆装置的比较大应力位于扭杆折弯处,大小为415. 5M Pa,低于其材料的屈服强度1 300 MPa,安全系数为3. 129;连杆组件的比较大应力为221. 2 MPa,位于球头轴承座内和结构变化的过渡区域,低于42CrMo的屈服强度650 MPa,安全系数为2. 938 ;支撑座比较大应力为20. 5 MPa,远低于屈服强度585 MPa,安全系数为28. 537;即所有结构和材料均可满足强度要求。因此该型抗侧滚扭杆装置各部件均满足静强度要求。

城轨车辆抗侧扭滚扭杆扭转刚度试验机验证方法 

    基于FE/safe软件进行疲劳寿命计算,得出了该型抗侧滚扭杆装置在士12. 3 kN疲劳1 000万次工况下的FOS(强度因子)。从图2可以看出,扭杆装置在疲劳载荷谱下的比较小强度因子FOS1. 152,位于扭杆轴比较大应力区域,大于1,满足疲劳设计要求。

城轨车辆抗侧扭滚扭杆扭转刚度试验机验证方法 

3固有模态强度分析

    抗侧滚扭杆装置根据IEC613731999标准,要求能承受在纵向、横向和垂向3个方向上规定的振动频率,在0100 km/h速度范围内运行时,与车体不产生共振。通过仿真计算,得到系统前17阶自振频率和相关振型状态如表3和图3所示,其中扭杆装置在2-500 Hz内的自振频率共计16阶,由图表可知,系统第1阶固有频率为28. 852 Hz,其主要振型为扭杆轴1阶弯曲,可供车体整体设计参考。

城轨车辆抗侧扭滚扭杆扭转刚度试验机验证方法 

4试验验证

    参照相关技术要求,对该型弯扭杆式抗侧滚扭杆装置进行了刚度、弹性、应力、疲劳试验。试验结果表明抗侧滚扭杆刚度满足1.5(1110%)MN"m/rad要求,刚度测试曲线如图4所示;扭杆轴弹性扭转变形量在10‘以内;应变片测得应力结果与有限元分析结果误差不超过5%;通过1 000万次疲劳试验.试验过程中对应变片进行监测显示载荷均匀可靠,试验后对抗侧滚扭杆装置进行探伤检测,未发现任何裂纹扩展和断裂现象。

城轨车辆抗侧扭滚扭杆扭转刚度试验机验证方法 

 



COPYRIGHT (©) 2021 中创实验机 All rights reserved鲁ICP备10018659号-19