100%低地板车用弹性车轮的开发

叙述了100%低地板车用弹性车轮的结构设计、材料研制以及疲劳试验。试验结果表明,所研制的弹性车轮满足设计要求。     

弹性车轮压装过程仿真计算

建立包含橡胶件的弹性车轮有限元模型,基于Abaqus软件仿真模拟弹性车轮组装过程.分析橡胶材料的力学特性,采用Mooney-Rivlin本构模型模拟其超弹性特性,考虑橡胶件大变形且不可压缩特性,建立多个接触关系和变步长反复迭代方法以保证计算收敛和缩减计算规模,研究压装过程各部件应力变化情况.仿真结果显示:压装完成后弹性车轮整体最大von-Mises应力为129.1 MPa,出现在压环与轮心过盈配合面处;最大径向应力为143.3 MPa,出现在轮心辐板圆弧过渡处.压装完成后弹性橡胶件最大von-Mises应力为8.1 MPa,径向应力均处于压缩状态.压装完成后轮毂与橡胶接触面应力在边缘位置处较大,轮缘侧应力略大于另一侧,且边缘位置应力大于中心位置处应力3倍.压装过程中轮心辐板位置最大应力随压装进行逐渐变小,最大应力位置逐渐靠近辐板厚度较薄的圆弧过渡处.压装应力作为车轮运营过程中的预应力.     

剪切型弹性车轮的刚度分析与强度校核

采用Yeoh橡胶本构模型建立了剪切型弹性车轮的非线性有限元模型,完成了剪切型弹性车轮的轴向与径向刚度计算,通过与试验结果对比,验证了该模型能较好地预测弹性车轮的刚度特性。同时考虑到弹性车轮各部件的结构与受力特点,分别采用单轴疲劳准则和Crossland多轴准则完成各部件的疲劳强度评估,得到各部件的疲劳安全系数。计算结果表明,弹性车轮轮箍、轮心与压环的疲劳强度能满足要求。     

低地板车辆用整体式锻造轴桥承载能力分析

轴桥是低地板有轨电车独立轮对的关键承载件，为了研究其承载性能，根据德国交通企业联合会发布的VDV 152:2016《基于城市轨道交通建设和运营规则的城市轨道车辆的强度设计规范》的规范要求，通过有限元仿真和试验测试等方法对整体式锻造轴桥的承载能力进行了详细分析。研究结果表明：根据VDV 152:2016规范要求计算得出的载荷工况能够更好地反映轴桥的使用情况；基于有限元软件仿真轴桥使用环境下的柔性约束，并采用FKM(德国机械工程委员会)规范对仿真计算结果进行分区域利用率评估，评估结果显示轴桥利用率为96%;采用整体模锻成形工艺和套筒形刀具机加工工艺可以使轴桥获得高综合性能，满足粗糙度为0.8、同轴度为0.02等高精度尺寸的要求；通过模拟轴桥约束条件等方法获得的试验应力与仿真应力偏差约为10%;采用极值应力工况组合绘制轴桥的载荷曲线并进行分阶段疲劳加载试验，轴桥未出现疲劳裂纹，满足设计要求。     

弹性车轮用橡胶减振材料疲劳性能的研究

疲劳是破坏橡胶减振制品的一个重要因素,橡胶减振制品的疲劳性能严重影响其使用寿命,本文通过一种简便的测试橡胶疲劳方法,对不同配方的橡胶材料进行疲劳性能研究,考察了各种因素对橡胶疲劳性能的影响。该方法可以有效地检测橡胶材料的疲劳特性,预测橡胶减振制品的使用寿命.     

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.     

低地板车辆用轴桥现状及其发展

介绍了低地板车辆用轴桥的主要分类、结构形式以及国内外的运用情况,提出其发展方向。     

分块式橡胶弹性车轮的研制

弹性车轮通过在轮箍和轮心之间增加弹性元件,避免了金属的直接接触,可以大幅度减少车辆运行时的噪音和振动,减少车辆对环境的影响,提高乘客舒适性。文中对弹性车轮的结构及材料进行了研究,通过计算及各项性能试验表明,该块状式弹性车轮具有良好的刚度和疲劳性能,车轮综合性能满足产品的设计要求。目前该车轮已通过各项考核,顺利装车运用。     

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。