动车组设计大作业

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1、实用标准文案动车组设计大作业姓名学号：精彩文档实用标准文案班级图1CRH2动车组转向架转向架是车辆的走行部，它用来传递各种载荷，并利用轮轨间的黏着保证牵引力的产生，所以转向架的重要性不言而喻。转向架主要由轮对、构架、二系弹簧悬挂装置、驱动装置（仅动力转向架有）和基础制动装置7部分组成。为了保证转向架各个部分有足够的强度和稳定性，有必要对其零部件进行分析，尤其是轮对和轴箱弹簧。本文以CRH2动车组转向架为研究对象，对其轮对和轴箱弹簧进行CAD/CAE设计分析。表1CRH2动车组转向架主要技术参数最高运行速度/km·h-1250运营速度/km·h-1200定员时轴重（10

2、0%定员）/KN137.2满员时最大轴重（200%定员）/KN156.8编组通过的最小曲率半径/m180单车调车通过的最小曲率半径/m130轴距/mm2500车轮直径（新/磨耗到限）/mm860/790轮对内侧距/mm1353适用轨距/mm1435转向架自重/t7.5(M)，6.87（T），6.95（T）*适用限界GB146.1—83及客运专线机车车辆限界（暂行规定）注：6.95（T）*为带排障装置转向架重量Ⅰ表2轴箱双螺旋弹簧项目参数轴箱弹簧的CAD/CAE设计分析精彩文档实用标准文案图2轴箱双螺旋弹簧㈠轴箱内弹簧的CAD设计三段直线扫描法:弹簧是由簧条圆绕三条首尾

3、相连的直线扭转而成的，故其造型过程为：先绘制三条首尾相连的直线，再绘制簧条圆，然后利用扫描特征中的沿路径扭转命令依次创建弹簧基体，最后利用拉伸切除特征创建支撑精彩文档实用标准文案图3轴箱内弹簧实体配置:可以生成具有不同尺寸、特征和属性的零件系列。可以手动生成配置，也可以使用系列零件设计表同时建立多个配置。右键单击特征尺寸（弹簧高度）>配置尺寸>输入配置尺寸：安装高度和对应的静载高值精彩文档实用标准文案图4轴箱内弹簧的配置图三段直线扫描法对轴箱外弹簧的CAD设计图5轴箱外弹簧的配置图精彩文档实用标准文案㈡轴箱内弹簧的CAE设计(1)受力分析车体→空气弹簧→构架→轴箱弹簧

4、支柱座→轴箱弹簧安装面→轴箱弹簧图6受力图当定员100人时，忽略轮对自身的重量，则每个圆簧的轴向载荷为：KN=68600NN（2）弹簧刚度计算：弹簧一端固定，另外一端施加单位位移，所得固定端支反力即为弹簧刚度。定类型（静态分析）→设属性（合金钢）→分网格→添约束（固定弹簧下端面）→加载荷（在上端面施加单位位移）→查错误→求结果→列结果（列约束反力）→绘制图形比例为10:1（变形图，应变图和应力图）图8轴箱双内弹簧的网格图图7轴箱内弹簧的网格细节图9静态位移图图10静态应变图精彩文档实用标准文案图11静应力图图12约束反力图由约束反力图可知轴箱内弹簧的刚度为K1=362

5、N/mm，相同计算方法得轴箱外弹簧的刚度为K2=936N/mm图13轴箱外弹簧的约束反力图（3）弹簧强度计算：基本思想是弹簧一端固定，另外一端施加最大位移（=最大载荷/弹簧刚度），所得应力即为弹簧最大应力。作用在双卷弹簧内外圈的载荷分配为：（1）由内外圈弹簧的变形相等条件有：（2）而=68600N，由式（1）和式（2）解得P1=19131.9N，P2=49468.1N，因此Pmax1=P1X1.25=239114.875N，Pmax2=P2X1.25=61835.25N66.1mm8488个单元15820个节点所以可知在误差允许的范围内,当车体承受最大载荷时,轴箱外弹

6、簧接近于压紧高度状态，所以取精彩文档实用标准文案。图14网格图图15静应力图6487个单元12130个节点由图15静应力图可知σmax=1414.6Mpa，σmax/2=707.3Mpa<[σ]=850Mpa（考虑螺旋角的大小），所以轴箱内弹簧的强度足够。用相同的分析方法对轴箱外弹簧进行了分析。图16网格图图17静应力图由图17静应力图可知σmax=1605.7Mpa，σmax/2=802.85Mpa<[σ]=850Mpa（考虑螺旋角的大小），所以轴箱外弹簧的强度足够。综上，所以轴箱双卷螺旋弹簧的强度足够，满足要求。Ⅱ轮对的CAD/CAE设计分析精彩文档实用标准文案㈠

7、车轴的CAD设计图18车轴零件图㈡车轴的CAE设计精彩文档实用标准文案表2各动车车轴有关参数图19车轴的加载方案图（3）（4）（1）由表2各动车车轴有关参数知CRH2车轴的h1=1055mm，b=1000mm，m1=12.4t。所以P1=87167.815N，P2=64732.185N。定类型（静态分析）→设属性（AISI4340钢，退火）→分网格→添约束（左右轮座处添加弹性支承且对左轮座添加高级夹具，使其沿轴线方向不能动）→加载荷（对左右轴颈加载）→查错误→求结果→绘制图形，比例为500:1（应力图）→强度评价图20网格图精彩文档实用标准文案图21