轨道交通车辆层状弹簧结构参数对其垂向刚度的影响

针对层状弹簧结构参数对其垂向刚度性能影响的问题,基于层状弹簧设计及生产应用经验,利用有限元仿真分析和试验相结合的方法,分析研究了橡胶层外径、橡胶层内径以及胶层厚度等层状弹簧关键结构参数对垂向刚度影响的规律,确定了层状弹簧垂向刚度理论计算公式,并进行了验证分析.结果 表明:层状弹簧橡胶层外径对垂向刚度影响效果最为显著,起正向影响作用,影响灵敏度值约为5.5～7.7;橡胶层内径为负向影响,影响灵敏度值约为-1.7～-2.5;胶层厚度为负向影响,影响灵敏度值约为-2.1 ～-2.5;胶层数与垂向刚度呈反比影响关系.同时验证了理论计算公式的准确性.     

老化作用对无砟轨道扣件橡胶垫板刚度影响的试验研究

WJ-7B型扣件是我国高速铁路无砟轨道采用较多的一种扣件,扣件的橡胶垫板提供轨道结构的弹性,对高速列车运营舒适性有重要影响.结合橡胶的材料特性,通过橡胶老化和疲劳试验,分析了材料老化对橡胶垫板刚度的影响.试验结果表明,在-40℃和+23℃环境温度下,老化作用对橡胶垫板原有疲劳性能略有改变;而+40℃环境温度下的疲劳试验,老化作用对橡胶垫板原有的疲劳性能影响较为明显,以疲劳前后静刚度变化率为例,老化后的橡胶垫板变化率为9.36%,未老化橡胶垫板变化率为15.76%.     

橡胶弹性车轮结构及性能试验研究

本文分析了橡胶弹性车轮的常见结构和应用特点,进行了橡胶材料、刚度和噪声降低对比性能试验.结果表明,研制的橡胶弹性车轮能较好地满足设计降噪要求.     

几种典型机车用轴箱拉杆对比分析

主要对SS9型、SS7E犁和HXD2型机车用轴箱拉杆以及其关键部件之一的橡胶关节等进行了介绍.通过对这3种轴箱拉杆的结构优缺点、刚度性能、橡胶关节的性能、疲劳可靠性等的对比分析,对主机厂今后进行该类产品的结构设计提出了具体的建议.     

填充高阻尼材料增强网孔式橡胶弹性垫板的性能

刚度和阻尼是影响轨下弹性垫板减振性能的重要参数。针对一种新型网孔式橡胶弹性垫板,建立三维有限元模型研究其刚度和阻尼特性,以及网孔中填充高阻尼材料对垫板阻尼特性的影响。研究结果表明:相较于传统的沟槽式弹性垫板,网孔式弹性垫板具有更大的弹性,阻尼比略大,内部应力分布均匀,应力较低;在网孔中填充高阻尼材料可以大幅度提高垫板的阻尼比,改善垫板内部应力分布,还可通过改变填充物饱和度调整弹性垫板的垂向位移量,使垫板适用于多种刚度要求的轨道系统,拓展垫板的适用性。     

轨道交通弹性车轮轮箍承载特性研究

针对轮箍在运用过程中的疲劳失效问题，结合弹性车轮结构特点和承载原理，对轮箍的承载特性及相关影响因素进行系统研究，以提高轮箍的承载强度和弹性车轮运用安全性。为了精确分析弹性车轮轮箍在弹性支撑下的应力特性，基于有限元理论，建立了考虑橡胶块弹性离散支撑的轮箍承载特性参数化计算模型，对不同车轮刚度、轮箍厚度和车轮直径等结构参数下的轮箍应力状态分布、动态变形量、应力幅值等进行了研究。研究结果表明，在车轮运行过程中，轮箍内表面和外表面应力分布均呈“W”形变化趋势，其中内表面以拉应力为主，外表面以压应力为主；随着轮箍厚度、车轮刚度的增大，轮箍承载性能和安全性得到改善；但随着车轮直径的增大，轮箍的承载强度呈降低趋势，因此对于直径较大的弹性车轮应当适当增大车轮刚度及轮箍厚度，以确保轮箍的安全性能。文章的研究方法和结果为弹性车轮结构及性能优化提供了可靠的设计依据，为提高弹性车轮的运用安全可靠性提供了极强的指导作用和参考价值。     

有限元分析在预测两种橡胶关节刚度中的应用

介绍了整体式、分瓣式橡胶关节的结构特点及相关的生产工艺,利用有限元分析软件对分瓣式结构橡胶型面进行优化,同时对两种结构的刚度及应力情况进行了分析,将分析结果和试验结果进行比较。结果表明:有限元技术可以预测出不同结构橡胶关节产品的刚度特性,指导产品设计。     

弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响

基于橡胶件材料的Mooney-Rivlin本构模型建立压剪复合型弹性车轮有限元模型,分析橡胶件的材料参数、预压缩量及环境温度对弹性车轮等效刚度的影响。在弹性车轮传统模型基础上建立其6自由度复合动力学模型及整车动力学模型,研究弹性车轮等效刚度对车辆动力学性能的影响。结果表明:弹性车轮等效刚度随材料参数、预压缩量及环境温度增加而增加,其中材料参数和预压缩量对等效刚度的影响较大,预压缩量由3.5mm增至5.5mm时每增加1mm其径向刚度分别增加48.26和65.11 MN·m~(-1),其他方向刚度也表现出同样的趋势;径向刚度主要影响轴箱垂向振动加速度和轮轨垂向力,这2个指标随径向刚度的增加而减小;轴向刚度与轮轨垂向力呈正相关,增加轴向刚度有利于提高曲线通过能力;偏转刚度对车辆动力学性能的影响与轴向刚度基本相似;各向等效刚度的变化对车辆平稳性的影响较小。     

复合弹性元件的刚度分析

轴箱拉杆横向定位刚度的稳定性对机车运行性能有很大影响。文章采用金属橡胶件取代传统的橡胶弹性件,解决了由于橡胶件性能不稳定和老化可能导致拉杆刚度变化的问题,提高了拉杆使用寿命。     

锯齿啮合橡胶关节结构介绍

以一种机车用轴箱拉杆橡胶关节为例,介绍一种锯齿啮合橡胶关节结构。该结构的特点在于能实现较小的径向/轴向刚度比,具有轴向自锁功能,良好的承载能力,疲劳性能好。     

关于高速列车轴箱拉杆涡杆式橡胶关节承载特性的探讨

分析了高速列车上的轴箱拉杆涡杆式橡胶关节的结构特点、成型方式、刚度匹配及产品疲劳特性,结果表明,涡杆式橡胶关节具有良好的刚度匹配特性,能够满足设计需要的疲劳寿命要求.     

提速车弹性节点刚度测试问题的探讨

通过对25T型提速客车用SW—220K型转向架弹性节点刚度检测方法的分析、比较,发现弹性节点采用不同检测方法对其刚度检测结果影响非常大;另外,鉴于我国橡胶制品刚度检测没有标准可循,给产品符合性检验带来不便,为了正确评判产品质量,针对弹性节点刚度检测方法提出了几点建议。     

重庆单轨车辆用SYS450D型空气弹簧研制

介绍了重庆单轨车辆用空气弹簧的技术要求及结构特点,根据技术要求进行了结构设计,通过有限元计算确定了胶囊及橡胶堆工艺制造的关键参数,进行了承载力、垂向刚度、横向刚度、最大横向变形能力、最大外径、疲劳耐久性、耐压强度、耐环境性能等型式试验,并随后装车进行了线路动力学试验。试验结果表明,研制的空气弹簧满足技术要求,达到了替代原型空气弹簧的目的。     

橡胶隔振垫减振轨道设计研究

针对橡胶隔振垫减振道床独特的结构,分析了圆形隧道内橡胶隔振垫减振道床的尺寸、橡胶减振垫刚度的不同对结构配筋及减振效果的影响,以确保减振型轨道结构的安全性、有效性和耐久性,可供类似工程的橡胶隔振垫减振轨道设计参数取值参考和借鉴.     

整体硫化弹性铁垫板结构设计研究

整体硫化弹性铁垫板属于橡胶-金属复合材料,目前普遍应用于铁路、航空、船舶等各行业。整体硫化弹性铁垫板结构特点突出,其弹性均匀,列车运行平顺性好,可提高乘客舒适度;有效限制橡胶劣化途径,可提高产品使用寿命;产品结构适应性好,还能有效降低列车运营振动噪声。重点结合地铁压缩型减振扣件用弹性铁垫板结构设计,论述其关键参数、结构设计、生产制造工艺、相关测试等方面内容,研究弹性铁垫板结构关键参数和型式尺寸接口设计方法,针对结构设计重要参数之一垂直静刚度进行简化计算和有限元分析,并通过相关检验和实测,数据完整翔实。     

一种机车橡胶堆刚度性能设计新思路探讨

随着材料科学技术的进步,橡胶配方中的各种材料、工艺和胶粘剂得到了长足发展,金属橡胶粘结强度甚至可以超过橡胶本体强度,这导致机车橡胶堆可尝试采用新型的橡胶自由外型面.以一个典型的机车二系橡胶堆刚度设计为案例,提出了一种利用有限元分析方法进行垂向刚度设计的新方法.在材料参数、结构型式和接口尺寸不变的条件下,仅通过橡胶自由外...     

提速车辆转向架橡胶球铰刚度分析

根据提速客车转向架橡胶球铰的结构特点，结合橡胶的本构模型及相关系数，利用ABAQUS软件对其径向刚度、轴向刚度、偏转刚度和扭转刚度进行了分析，并将计算结果和试验结果进行了比较。结果表明：计算结果和试验结果具有较好的一致性，利用有限元分析能指导橡胶球铰及同类产品的结构设计。     

弹性支承块橡胶套靴与块下胶垫的优化设计

针对弹性支承块枕下胶垫及套靴存在的松动、失效等问题,基于有限元动力分析模型研究块下合理刚度的取值范围,并提出将套靴与决下胶垫合二为一的新型一体化橡胶套靴的设计方案;基于有限元静力分析方法,从理论角度确定新型一体化橡胶套靴的结构参数;通过试样试制、性能测试等方法验证其经济性、可靠性与适用性。     

双拉杆式机车转向架轴箱定位刚度分析

分析双拉杆式轴箱定位的纵横刚度组成,比较各橡胶元件参数对定位刚度的影响,建立了双拉杆式轴箱定位刚度的模型。工程化的轴箱定位刚度计算公式具有较高的计算精度,有利于轴箱定位橡胶元件的设计、制造和测试。     

基于ADAMS的弹性车轮振动分析

通过ADAMS VIEW软件建立模型,采用将弹性车轮引入轮毂电机系统的使用,通过编写接触算法解决动态接触时的高频振动问题,并通过参数优化选择,来达到如何能最大程度并且合理的降低轮芯处轮毂电机系统所受到的振动冲击目的。研究结果表明,弹性车轮的引入能够很大程度上减少通过轨缝时对轮毂电机产生的冲击,在对刚度参数进行合理的选择分析后,最高减小了78.5%的正向冲击加速度以及56.1%的负向冲击加速度。能够有效的达到减小轮毂电机冲击,降低了电机在机械方面安全性隐患的目的。