大功率机车驱动系统联轴器弧齿端齿盘结构性能分析及参数优化

为了适应大功率机车驱动系统对联轴器的性能要求,建立弧齿端齿盘的分析模型,利用ANSYS进行有限元分析和参数优化,研究弧齿端齿盘的结构及性能,并且通过与相同参数的直齿端齿盘的性能进行比较.得出弧齿端齿盘的性能优越性.研究结果表明与直齿端齿盘相比,弧齿端齿盘能较大的提高齿面接触强度和齿根强度,能够满足大功率机车驱动系统对联轴器端齿的性能要求,延长端齿盘的使用寿命.     

十字端齿盘在机车驱动系统中的应用研究

介绍十字端齿盘在机车驱动系统中的应用,并系统阐述了十字端齿盘的结构特点,主要参数的选择原则,齿形强度计算和齿面接触应力.在ANSYS中建立十字端齿盘的有限元模型,在机车启动和极限两种工况下进行端齿的强度分析.通过分析端齿的Von-Mises应力和齿面接触应力,得出齿根内侧的Von-Mises应力较大,最大值在右侧第二个齿的内侧角点.齿面上下边缘的接触应力比中间大,齿面内侧比外侧大,但均在材料的许用应力范围内.     

重载机车传动系统端齿静强度应力仿真分析

为了准确模拟重载机车传动系统中端齿的应力分布,基于ANSYS有限元分析软件建立端齿的三维模拟模型,分别对端齿在各个工况运行时的接触应力和齿根弯曲应力进行了仿真分析,为端齿的设计提供理论依据。计算结果表明,端齿的弯曲及接触强度满足设计要求。     

三大件式转向架心盘纵向冲击力研究

模拟了在列车纵向动力作用时,平面心盘承载式转向架心盘处的作用力.计算结果表明,空车心盘冲击载荷一直存在.摇枕点头运动时,上下心盘之间的塑料和金属衬垫潜在的缺陷或损伤,增加了点接触载荷.纵向冲动作用下,在心盘壁产生的垂向摩擦力是心盘表面产生点载荷的重要因素.边缘壁摩擦产生的剪切载荷可能是引起心盘塑料垫片边缘破坏失效的主要原因.增大心盘承载面的直径将使心盘壁的接触载荷增大,但不会明显减小上心盘和心盘衬垫之间的垂向点载荷.     

基于实测应力的动车组制动盘盘毂服役特性

针对仿真或仅考虑紧急制动状态下动车组制动盘盘毂安全性分析中存在的不足,基于盘毂应力在线测试,分析动车组高速运行和不同制动方式下盘毂的频谱特性和成分特性;考虑应力集中,根据静力等效原则进行毂齿根部的应力线性化,分析不同制动方式对盘毂疲劳损伤的影响;采用指数模型拟合和核密度估计相结合的方法,推理97.5%置信度下的盘毂实测应力谱,并考虑车轮镟修前后盘毂损伤演化和材料强度退化,评估盘毂服役安全性。结果表明:盘毂载荷振动频率主要分布在0~71 Hz和341~680 Hz频带,车轮镟修可有效降低341~518 Hz频带内的载荷振动、消除518~680 Hz频带内的载荷振动;动车组高速运行和车轮状态不良是造成盘毂损伤的主要原因;若按盘毂服役寿命为1500万km计算,盘毂疲劳薄弱区的等效应力为37.4 MPa,累积损伤为0.61,该结果可为盘毂的结构设计和检修维护策略制定提供依据。     

轴端接地装置绝缘盘刚度对各部件材料利用率的影响

以某型轴端接地装置为例,文章分析了绝缘盘刚度变化对轴端接地装置各部件承载能力发挥程度的影响,并基于ANSYS软件对绝缘盘取不同刚度值的情况进行仿真计算,考察轴端接地装置各部件的应力随绝缘盘刚度值的变化情况,据此确定合适的绝缘盘刚度值,使轴端接地装置各部件具有合理的材料利用率,以充分发挥各部件的承载能力。     

绝缘盘刚度对轴端接地装置强度的影响

以某型轴端接地装置为例,分析绝缘盘刚度变化对轴端接地装置强度的影响,并且基于Ansys软件对轴端接地装置中绝缘盘取不同刚度值的情况进行仿真计算,考察轴端接地装置各个部件的应力随绝缘盘刚度值的变化情况,据此确定绝缘盘合适的刚度值,使得轴端接地装置各个部件及螺栓具有合理的材料利用率,以充分发挥各个部件的承载能力。     

关于货车心盘螺栓松动的分析和建议

近几年来，为了防止心盘螺栓松动，在货车检修作业中相继推广使用了8．8级和10．9级高强度心盘螺栓，并配合使用防松螺帽，使得心盘螺栓松动现象有所减少，但是仍时有发生。心盘的主要作用是传递车辆的垂直载荷及纵向、横向载荷，心盘螺栓松动会使心盘在传递这些载荷时相对于摇枕发生位移，严重时可能切断心盘螺栓，当车辆产生蛇行运动或通过曲线时，     

跨坐式单轨车辆轴端安装的制动盘设计

根据跨坐式单轨车辆走行部结构和空间尺寸,以及工作和维护需求,设计了可拆卸摩擦环的制动盘结构。制动盘直接压装在减速箱一级减速轴的外端。建立制动盘结构仿真模型,对制动盘温度场及热应力场进行有限元分析,仿真验算在超员载荷条件下的制动过程中制动盘的温度与应力。结果表明,所设计的盘毂轴端安装可拆卸制动盘热容量满足跨坐式单轨车辆制动要求。     

国内外铁路货车端墙侧压力标准研究与发展(2)

在铁路货车设计中,确定散粒货物对货车端墙和侧墙的侧压力,一直是颇有争议的关键难题之一。如果对端墙的侧压力值及其分布规律认识不清,可能会将端墙设计载荷取得过小,导致因强度不足而影响到货物运输的安全。研究端墙的散粒货物侧压力值及其分布规律,可明确端墙设计载荷,提高货车运用可靠性,尤其在目前货车朝着重载提速方向发展的过程中具有重要的现实意义。在系统介绍俄罗斯、北美、澳大利亚、日本铁路货车侧压力标准研究的情况和演变发展,并总结各阶段货车侧压力相关技术规范特点的基础上,对比分析我国与国外的现行标准的差异,总结侧压力研究规律与趋势,为我国铁路货车侧压力标准研究与修订提供指导和依据。     

铁路拱形防风明洞风荷载研究

兰新铁路第二双线穿过著名的百里风区、三十里风区,其风害极为严重。为了最大限度地减少限速和停轮,在百里风区的核心区采用设置防风明洞的防护措施。通过CFD数值模拟与风洞模型试验研究,得出了作用在防风明洞表面的风荷载随风速增大而增大,且迎风侧为正压、背风侧及拱顶为负压的分布规律。     

铁路货车轴重与轮轨动态相互作用研究

大轴重货车已被公认为铁路重载运输的发展方向之一。但是,轴重增加将加剧轮轨动态相互作用。分析轴重增加对动力学性能,特别是磨耗问题和轮轨动态相互作用的影响规律。表明小曲线半径条件下,随着轴重的提高,轮轨动态相互作用加剧;在曲线半径较小的情况下,轴重越大,导致的钢轨RCF损伤越明显;而且,轮轨接触应力随着轴重的增加而增加。充分分析轴重与轮轨动态相互作用的关系将有利于重载运输的安全性,减缓对线路的破坏作用。     

地铁车辆轮重调整问题研究

通过建立地铁车辆轮重调整力学分析模型,推导出轮重变化的解析式。建立了A型地铁车辆轮重调整整车模型,通过分析计算找出整车轮重变化规律。利用理论推导及仿真计算结果能够很好地指导轮重调整试验,实现一次加垫调整就能满足轮重差要求的目标,节约试验工时,提高了工作效率。     

大轴重货车车轮热负荷下疲劳强度分析

随着车辆轴重的不断提高,车轮所承受的工作载荷显著增加,随之而来的车轮疲劳寿命下降将直接影响列车的安全运行。运用有限元分析软件ANSYS仿真分析长大坡道制动下车轮的温度场,根据国际铁路联盟标准UIC 510-5—2003确定计算载荷,计算了32.5 t轴重车轮在计算载荷工况下的应力场。将多轴应力状态转化为单轴应力状态,对车轮辐板进行疲劳强度评定。     

基于LabVIEW的地铁车辆重量及重心调节计算

文章介绍了地铁车辆的重量、重心及轴重和轮重的计算方法,并采用LabVIEW软件对地铁车辆的重量参数进行数据导入、重量计算、重心调节、轴重和轮重计算、结果显示和数据导出,其中计算部分通过LabVIEW中调用MATLAB脚本节点进行编程计算。该程序人机界面友好,计算精度高,便于地铁车辆设计过程中悬挂设备的位置布置及车辆轴重轮重的计算。     

基于“边际轮重”的铁道机车轮重调整算法研究

针对铁道机车的称重调簧计算方法的研究,文章提出了"边际轮重"的概念,建立了铁道机车用于轮重分析的模型和通用方程组,演绎了轴箱弹簧加垫对机车各车轮轮重分布影响(即边际轮重)的计算过程,并以某三轴转向架为例给出了具体的边际轮重计算结果。文章还介绍了基于整车称重试验台实际测到的轮重称重数据和二系悬挂的结构特点,计算理想轮重和理想加垫量的方法,以及对理想加垫量计算结果进行规格化处理的原则。最后给出了所介绍的计算方法的适用范围。     

带侧移D型车小曲线轮重减载率分析

分析了带侧移D型车轮重减载率的特点,总结了各带侧移D型车轮重减载率的情况,并提出了带侧移D型车适用的轮重减载率限度值。     

840D车轮辐板孔裂纹成因的强度及疲劳分析

采用大型通用商业分析软件Abaqus及Ansys,计算840D车轮在典型工况下的应力分布。计算分析表明:在坡道制动、机械载荷和停车制动3种典型工况作用下车轮辐板孔外侧处于受压状态,内侧处于受拉状态,而且应力幅值较大,是疲劳薄弱点;坡道制动工况与机械载荷工况的组合作用,是车轮辐板孔边产生高应力的主要因素;在相同制动工况下,车轮辐板孔边应力随着轮辋厚度的减小而增大,随着辐板孔向轮辋偏移量增大而增大;机械载荷工况与坡道制动工况的组合作用是导致各种车轮辐板孔疲劳裂纹萌生的主要原因;机械载荷工况与停车制动工况的组合作用对车轮辐板孔边萌生疲劳裂纹的影响相对较小。     

货车轮重测试系统研究

随着货车车辆运行速度的提高 ,轮 (轴 )重偏差对车辆动力学性能和制动性能的影响也会加剧。为了检测货车车辆轮 (轴 )重偏差 ,设计了货车车辆轮 (轴 )重测试系统 ,能够完成轮重测量 ,并可提供轮重偏差调整方案     

地震荷载作用下轮轨系统振动特性分析

为了分析轮轨系统在地震荷载激励下的动力响应,根据振动力学和有限元理论,利用ANAYS结构分析软件,建立三维轮轨系统接触的有限元模型,模型中考虑轮轨之间的实际接触状态,计算在地震荷载激励下的轮轨系统的振动特性。结果表明:地震荷载下轮轨接触应力是静力时的1.8倍,并且轮轨出现短暂的分离,接触区域的等效Mises应力有不同程度增大,车体加速度超出限值14.3%。