动车转向架构架强度分析
关于地铁转向架组装质量提升分析
关于地铁转向架组装质量提升分析摘要：本文全面探讨了地铁转向架的组成、组装工艺及质量提升措施。
首先，详细阐述了转向架的主要部件，包括架构、轮对轴箱、悬挂系统、牵引系统和基础制动装置。
接着，论文深入分析了转向架的组装工艺，涉及齿轮箱、轴箱体、轮对、联轴节的装配及总装过程。
最后，文中针对提升组装质量提出了具体措施，如精确设计规划、先进制造技术、持续质量控制、员工培训和供应链管理的优化。
通过这些分析，旨在为地铁转向架的设计、制造和质量管理提供全面的参考。
关键词：地铁转向架；组装工艺；组装质量1 地铁转向架的主要组成部分地铁转向架是地铁列车关键的机械部件，其设计和组装质量直接影响列车的运行安全性、稳定性和舒适度。
转向架的主要组成部分包括转向架构架、轮对轴箱设备、悬挂系统、牵引系统和基础制动装置。
（1）转向架构架转向架构架是转向架的基础框架，通常由钢或铝制成。
它不仅承载了车体的重量，还提供了其他关键部件的安装平台。
构架的设计决定了转向架的整体强度和刚度，对于吸收和分散来自轨道的冲击和振动至关重要。
此外，良好的构架设计有助于减少噪音和提高乘客舒适度。
（2）轮对轴箱设备轮对轴箱设备是转向架中用于安装车轮和轴的部分。
它包括轮对、轴箱和轴承等部件，是实现车辆移动的核心。
轮对轴箱设备的质量直接影响列车的行驶平稳性和噪音水平。
为了保证运行安全，轮对和轴箱必须具有足够的强度和耐磨性，同时轴承也需确保低摩擦和高可靠性。
（3）悬挂系统悬挂系统负责吸收轨道和车辆之间的振动，提供稳定的乘坐体验。
它通常包括初级悬挂和次级悬挂两部分。
初级悬挂连接轮对和转向架，而次级悬挂则连接转向架和车体。
这些悬挂装置通常由弹簧、减震器和空气弹簧等构成，它们共同工作，减少车辆在高速运行时的颠簸和摇晃。
（4）牵引系统牵引系统是转向架中用于提供动力的部分，通常包括牵引电机、变速箱和相关的电气设备。
这一系统负责产生牵引力，使地铁列车能够启动、加速、运行和减速。
浅谈动车组动车转向架的关键部件性能分析
浅谈动车组动车转向架的关键部件性能分析由于我国人口基数庞大, 经济也正处于上升发展期, 因此人们的生活水平与发达国家相比还有一定的差距。
而铁路客运的载客能力大、价格相对低廉,故而成为我国大陆地区最主要的旅客运输方式之一。
其中, 动车组转向架部件的性能在很大程度上决定了动车组运行的安稳性, 所以关于动车组转向架的性能分析尤为重要。
1 动车组及其转向架部件性能分析1 . 1 动车组的转向架部件发展分析20世纪50年代中期,我国针对火车的转向架开始进行设计。
其主要型号设计到了101、102以及103型等。
其大部分构架速度设计为1 00KM/H。
其主要运用于21型火车客车中。
但是,由于当时的技术条件落后,转向架也呈现出了结构复杂、运行能力较差和笨重的缺点。
2 0 世纪50年代末期,四方厂设计出了120KM/H 速度的202型号转向架。
这种转向架区别于之前的结构,采取铸钢H型的构架设计。
这种转向架同时也采用了闸瓦制动、两系螺旋弹簧悬挂、二系油压减震器以导柱式轴箱定位装置等。
随着我国高速列车理念的提出以及多次的火车提速,一大批高速客车转向架应运而生。
我国引入了动车组技术,开发除了C RH系列的动车组的非动力转向架和动力转向架等。
其中,CRH1A动车组采取了真空期弹簧转向架, 悬挂采用的是单组钢簧加单侧拉板定位,基础自动采用了直通式电空自动。
最为重要的是,CRH1型的中央悬挂采用了橡胶堆和空气弹簧。
随着时代的发展,CRH1、CRH2、CRH3等动车组的转向部架愈发先进, 为我国动车组的技术发展奠定了坚实的基础。
1 .2 C R H 2 动车组的简介及其转向架部件性能分析同样,CRH2动车组的高速转向架亦是四方股份公司进行研发和生产的。
总的来说,CRH2的高速转向架运用的是无摇枕式的转向架,呈现出H型的构架。
其中,二系采取了现阶段最具高度自动调节装置的空气弹簧悬挂系统。
而且, C RH 2的转向架部件中横梁承担了辅助风缸。
CRH3动车组转向架构架结构分析
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毕业设计（论文）开题报告
题 目 董宣利 动车组转向架构架结构分析（一）——左梁建模与结构分析 学号 20121096 班级 试 1206 班 专业 机械（卓越）
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一、研究内容摘要 进入二十一世纪， 人们越来越关注出行的快速舒适、 旅行的安全以及环境的可持续发展。 高铁本身不可替代的优势，使之成为世界经济快速发展的产物，高速铁路的到来，预示着轨 道交通的复兴。改革开放以来，我国经济飞速发展，普快列车越来越满足不了人们日益加快 的生活节奏和出行要求。大力发展高速铁路技术是适应现代化建设的跨越式发展，实现中国 梦的正确抉择。我国的基本发展方法是引进国外现有的先进设计制造技术，在此基础上进行 吸收，最终设计制造出具有我国自主知识产权的高铁技术，进入世界先进之林。CRH 高速列 车是电力动车组，是前铁道部向德国西门子、日本川崎重工等外企引入并消化吸收后，由中 国中车生产制造的高速动车组，命名为“和谐号” 。研究和谐号动车组转向架构架结构强度 有限元分析，对我国高铁技术以后向舒适性和环境相关性发展具有重要的理论应用价值。 二、进行的主要工作 1、绘制 CRH3 动车组转向架构架三维零件图。 2、根据转向架构架二维图，将绘制的三维零件图进行装配。 3、装配完成后，对装配体进行干涉检查。 4、学习 ANSYS Workbench 有限元分析软件，建立构架的有限元模型。 5、用 Workbench 对转向架构架模型进行静力学分析和模态分析。 三、预期达到的成果 1、对 CRH3 转向架构架的技术及工作原理有一定的了解。 2、熟练使用 SolidWorks 软件、进行转向架构架的三维造型。 3、熟练使用 SolidWorks 软件对转向架构架的整体进行三维装配。 4、掌握与运用 Workbench 进行转向架构架的静力分析。 5、掌握与运用 Workbench 进行转向架构架的模态分析。 四、毕业设计进度 1 -3 周 搜集 SolidWorks 及 Workbench 等软件的相关资料和高速转向架资料。 4 -6 周 使用 SolidWorks 2014 进行转向架构架的三维造型及装配。 7 -10 周 使用 Workbench 15.0 对转向架构架结构的静强度分析以及模态分析。 11-13 周 撰写论文和翻译文献。 五、搜集的参考文献和资料 [1] 王伯铭. 高速动车组总体及转向架[M]. 成都：西南交通大学出版社，2014. [2] 王文静. 动车组转向架[M]. 北京：北京交通大学出版社，2012. [3] 薛风先等. ANSYS 12.0 机械与结构有限元分析从入门到精通[M]. 北京：机械工业出 版社，2010. [4] 廉耀东. ANSYS Workbench 15.0 结构分析快速入门指南[M]. 北京： 电子工业出版社， 2015.
动车组转向架构架疲劳强度及寿命分析
动车组转向架构架疲劳强度及寿命分析郑伟;商跃进;王红;黄堃【摘要】以CRH380BL动车组转向架构架为研究对象，根据UIC 615-4加载标准，使用Abaqus 有限元软件进行了静强度分析，利用Goodman曲线进行了疲劳强度校核。
并在此基础上考虑焊接缺陷对尺寸系数等的影响，采用 Fe-Safe疲劳分析软件对构架进行了寿命估算。
分析结果表明：构架的静强度和疲劳强度满足UIC 615-4标准要求，构架疲劳寿命符合设计规范。
%CRH380BL EMU bogie frame is taken as the research object.According to UIC615-4 loading standard,the static strength is analyzed by Abaqus finite element software and the fatigue strength is verified by Goodman curve.And on this basis,the fatigue analysis software Fe-safe is used to estimate the fatigue life of the bogie frame with consideration of influences of the welding defect on the size coefficient and so on.The analysis results show that the static strength and fa-tigue strength of the frame can meet the requirements of the standard UIC6 1 5-4 ,and the minimum of the fatigue life conforms to the design specifications.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2016(035)006【总页数】5页(P67-71)【关键词】动车组;转向架构架;强度;疲劳寿命【作者】郑伟;商跃进;王红;黄堃【作者单位】兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】U269.34在车辆运行过程中，构架承受着极其复杂的交变载荷作用，其疲劳破坏严重影响着列车的行车安全［1－2］，因此转向架构架的强度研究显得十分必要，对保障列车运行的安全性与可靠性具有重要的现实意义.杜子学等［3］利用TB／T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》对地铁转向架构架进行了强度和模态分析.王文静等［4］依据JIS E 4207《铁路车辆－转向架－转向架构架设计通则》对CRH2转向架构架进行了强度分析.罗超勇等［5］利用EN 13749《铁路应用－转向架构架结构要求的规定方法》对高速动车转向架构架进行了静强度分析和疲劳强度校核.上述研究中，TB／T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》为国内强度标准，对于一些现有的高速轨道车辆并不适用.目前转向架构架静强度评价标准主要分为三大类：国际铁路联盟标准（UIC 515－4［6］、UIC 615－4［7］），欧洲标准（EN 13749［8］），日本工业标准（JIS E 4207［9］、JIS E 4208［10］）.其中，UIC 515－4、UIC 615－4将静强度试验分为3部分：超常载荷静强度试验，模拟运营主要载荷静强度试验，模拟运营局部载荷静强度试验；EN 13749将静强度试验分为2个部分：超常载荷静强度试验，正常运营载荷静强度试验；JIS E 4207、JIS E 4208只有相当于模拟运营载荷的静强度试验，未对超常载荷下构架的静强度做出规定.由于国际铁路联盟标准考虑的更全面更具体（其中UIC 515－4主要用于非动力装置，UIC 615－4主要用于动力装置），因此本文采用UIC 615－4《移动动力装置－转向架和走行装置－转向架构架结构强度试验》（以下简称UIC 615－4）标准，对动车组动力转向架构架进行了静强度分析及疲劳强度校核，并在此基础上，进一步对构架疲劳寿命进行了估算，从而为构架检修周期提供了一定的依据.1.1 静强度载荷及工况CRH380BL动力转向架构架轴数nb＝2，轴重p0＝17t，转向架质量mz＝9600kg，材料为S355J2G3WC，屈服极限355MPa，根据UIC 566标准［11］，焊接结构超常工况下安全系数为1.1，许用应力322MPa.正常运行工况下安全系数为1.65，许用应力为215MPa.根据UIC 615－4标准计算超常载荷工况以及模拟运营工况下的载荷值，对构架进行加载：1）超常载荷①垂向载荷，作用于两个空簧座上：式中：mv为运行阶段空车的质量；m＋为转向架质量；c1为异常载荷；g为重力加速度.②横向载荷③斜对称载荷在垂向和横向超常载荷状态下，考虑轨道1%的扭曲产生的载荷.2）模拟运营载荷①垂向载荷式中：c2为常用载荷.②横向载荷③斜对称载荷斜对称载荷为5‰的轨道扭曲导致的载荷.考虑到曲线对转向架的影响，转向架要承受各种加载组合，试验时要顺序模拟.由车体垂向运动（沉浮运动）引起的垂向力变化，它由垂向力的百分数β来代表：βFz；由车体的滚动引起的垂向力变化，它由垂向力的百分数α来代表：αFz.一般来说，就正常工作条件来看，α＝0.1，β＝0.2.通过不同加载组合共得出15种工况，其中，超常载荷工况共有两种，如表1所列，模拟运营工况共有13种，如表2所列.1.2 构架有限元模型静强度分析由Abaqus软件完成，对局部非承载结构进行了简化［12］.采用六面体单元对构架整体进行结构离散，离散出的节点数为618 375个，单元数为426 221个；为了模拟实际约束情况，在一系弹簧安装座和转臂定位节点处添加弹簧约束，弹簧单元刚度值设置与实际一致［13］.一系弹簧组的垂向刚度为1.244kN ／mm，横向刚度和纵向刚度为0.980 kN／mm，弹性定位节点横向和纵向刚度分别为5.49kN／mm和13.7kN／mm，垂向刚度15kN／mm.有限元模型如图1所示，约束和加载位置如图2所示.1.3 计算结果分析利用Abaqus对构架进行相关计算，分别得到超常载荷工况和模拟运营工况下各工况的应力云图.超常载荷工况最大应力值出现在工况2，应力值为277.7MPa，发生在横向止挡座与横梁管连接处，如图3所示.应力值小于许用应力322MPa，满足强度要求.模拟运营工况最大应力值出现在工况9，应力值为209.8MPa，发生在下盖板与转臂定位连接处，如图4所示，应力值小于许用应力215MPa，满足强度要求.由于模型的节点数较多，根据文献［14］控制点选取的原则，选取各载荷工况下应力较大处和截面形状突变处的较大应力值点作为强度校核的控制点.根据13种模拟运营工况的应力分布特点，选取应力较大和截面形状突变部位的6个应力值较大的点为主要控制点.确定控制点在各工况下应力的最大值和最小值，平均应力σm和应力幅值σa［15］.平均应力值为最大应力与最小应力和的平均值，应力幅值为最大应力与最小应力差的平均值.控制点平均应力和应力幅值如表3所列.表3中，控制点1为侧梁与横梁连接处，2为横向止挡处，3为转臂定位座与侧梁连接处，4为空气弹簧支撑座处，5为一系弹簧座处，6为下盖板靠近弹簧座拐角处.利用Goodman－Smith疲劳极限图对所选的6个控制点进行校核，如图5所示.校核点全部位于包络线内部，疲劳强度满足要求.3.1 有限元结果读入超常载荷是车辆运行中可能发生的最大载荷，在使用寿命中出现次数极少.模拟运营载荷是车辆运行中实际发生的载荷，出现次数极其频繁，是构架疲劳试验的载荷依据.因此寿命估算选取模拟运营工况中应力值最大的工况9为研究对象.Fe－safe中对于多个载荷加载情况，需将载荷进行分步.将工况9的垂向载荷和横向载荷分为两个分析步在Abaqus进行计算.计算结果如图6和图7所示，其中垂向力单独作用下应力为196.6MPa，横向力单独作用下应力为94.8MPa，均小于许用应力215MPa，满足强度要求.将Abaqus计算结果导入到Fe－safe中.3.2 疲劳寿命估算根据UIC 615－4加载标准定义疲劳载荷，沉浮系数β＝0.2，滚摆系数α＝0.1，垂向载荷从0.7Fz到1.3Fz，平均应力为Fz（Fz为模拟工作中静态试验时的垂向力，数值为表2模拟运营工况1垂向载荷所示数值）.横向力从0到±Fy（Fy为模拟工作中静态试验时的横向力，数值为表2中的横向载荷所示数值）.在Fe－safe中定义构架材料，设置表面粗糙度，应力集中系数，尺寸系数等参数.构架材料S355J2G3WC表面粗糙度为12um；有效应力集中系数Kσ＝1＋q（aσ－1），其中：q为应力集中敏感系数；aσ为理论应力集中系数；尺寸系数直径为d的试样疲劳极限与直径为d0的试样的疲劳极限的比值，上述参数的取值参见文献［15］.焊接缺陷的存在会增强应力集中效应，使应力集中系数和尺寸系数值增大.考虑焊接缺陷的影响，将有效应力集中系数和尺寸系数值的数值乘以修正系数1.3［16－17］.经过计算得到构架疲劳寿命估算结果.将Fesafe的结果文件导入Abaqus中查看寿命云图，图标显示值为对数疲劳寿命值.估算结果显示，构架最小寿命为1 186万次，发生在下盖板与弹簧座圆孔过度处，如图8和图9所示，大于UIC 615－4标准规定的1 000万次，构架疲劳寿命满足设计要求.1）构架静强度和疲劳强度满足UIC 615－4标准要求.构架疲劳寿命符合设计规范. 2）Abaqus和Fe－safe联合仿真为构架疲劳寿命的估算提供了一种有效方法，同时疲劳寿命的估算为构架检修周期提供了一定的依据.3）本文考虑了焊接缺陷对尺寸系数等参数的影响，但并没有建立含有焊缝的构架有限元模型，对焊缝进行疲劳寿命评估，这是本文今后有待研究的工作.【相关文献】［1］商跃进.动车组车辆构造与设计［M］.成都：西南交通大学出版社，2010.［2］ Luo R K，Gabbitas B L，Briekle B V，et al.Fatigue damage evaluation for a railway vehicle bogie using appropriate sampling frequenciese［J］.Vehicle System Dynamics，1998，29（1）：405－415.［3］杜子学，徐道雷，刘建勋.某型地铁车辆转向架构架强度及模态分析［J］.机械工程与自动化，2012（5）：24－26.［4］王文静，刘志明，李强，等.CRH2动车转向架构架疲劳强度分析［J］.北京交通大学学报，2009，33（1）：5－9.［5］罗超勇，王勇，宋烨.高速动车转向架构架静强度及疲劳强度分析［J］.机械工程与自动化，2014（6）：7－9.［6］ UIC 515－4－1993，Passenger rolling stock－trailer bogies－running gear－bogieframe structure strength tests［S］.1993.［7］ UIC 615－4－2003，Motive power units－bogie and running gear－bogie frame structure strength tests［S］.2003.［8］ BS EN 13749－2005，Railway applications－methods of specifying structural requirements of bogie frames［S］.2005.［9］ JIS E 4207－2004，Truck frames for railway rolling stock－general rules for design ［S］.2004.［10］ JIS E 4208－2004，Test methods of static load for truck frames and truck bolsters of railway rolling stock［S］.2004.［11］ UIC566－1990，Loadings of coach bodies and their components［S］.1990. ［12］石亦平，周玉蓉.Abaqus有限元分析实例讲解［M］.北京：机械工业出版社，2010. 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CRH3C动车组次轮四级修转向架构架关键尺寸分析
CRH3C动车组次轮四级修转向架构架关键尺寸分析摘要：本文对CRH3C动车组次轮四级修的部分动车构架及拖车构架测量关键尺寸，并与五级修测量结果对比，分析动车构架及拖车构架在Z方向尺寸变化差异的原因。
关键词：CRH3C动车组；次轮四级修；构架；关键尺寸。
中图分类号：文献标识码：B前言为充分了解CRH3C动车组构架经过五级修进入次轮四级修的状态变化，本文对次轮四级修车组抽取部分构架进行关键尺寸测量，分别列举动车构架及拖车构架的检测结果，及与五级修时的尺寸测量结果对比。
1 CRH3C动车组构架的结构及高级修检修要求CRH3C动车组是以德国ICE3为原型车开发研制的，是国内首个投入运营的时速300Km 的8辆编组动车组，其设计寿命20年。
截止至2023年CRH3C平台动车组运营时间已经全面超过设计寿命的一半，该车型最高运行里程已达到约800万公里。
转向架构架为走行部及其附件的支撑结构，将来自车体的静态和动态负载传输给轮对，承受车辆运行中的轮对导向力、牵引力和制动力。
CRH3C动车组构架由侧梁、横梁和纵梁组焊成“H”形结构，侧梁由钢板焊接而成，横梁为无缝钢管，主体材质为S355J2W。
（a） CRH3C动车组拖车构架（b） CRH3C动车组动车构架图1 CRH3C动车组拖车构架及动车构架2009年至2010年北京交通大学结构强度实验室为原北车长春轨道客车股份有限公司（现中车长客股份公司）生产的CRH3转向架构架进行静强度和疲劳试验。
实验参考EN 13749及UIC515-4要求，实验结果显示：超常工况的最大应力为269.0MPa，小于转向架用材的屈服强度355MPa；经过1000万次的疲劳试验，没有疲劳裂纹产生[1]。
理论上构架能满足设计寿命使用要求。
CRH3C动车组构架在三级修、四级修主要是状态检查，并不测量关键尺寸；五级修后的三、四级修增加对构架部分焊缝探伤检查。
五级修时对构架关键焊缝进行探伤检查，对关键尺寸进行测量[2]，构架测量图及构架五级修尺寸测量要求见下图及下表。
转向架构架强度试验标准对比.
文章编号：１００２－７６０２（２０１１）０９－００１２－０６转向架构架强度试验标准对比刘德刚１，刘宏友２，李庆升１（１．南车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程实验室，山东青岛２６６１１１；２．青岛四方车辆研究所有限公司技术研究部，山东青岛２６６０３１）摘要：从试验内容、试验载荷、试验工况组合和试验结果评定等方面对比了ＵＩＣ、ＥＮ和ＪＩＳ关于转向架构架强度试验的标准，并针对我国进行转向架构架强度试验给出了一些建议。
关键词：构架；静强度试验；疲劳试验；ＵＩＣ５１５；ＵＩＣ６１５；ＥＮ１３７４９；对比中图分类号：Ｕ２７０．３３１＋．８文献标识码：Ｂ转向架构架是车辆系统上一个至关重要的承载部件，疲劳破坏是其主要的失效形式，抗疲劳强度设计是转向架的设计重点。
针对构架的静强度和疲劳强度，国外高速铁路发达国家有设计规范和试验规范，用以指导构架的设计和生产，保障其强度特别是疲劳强度的可靠性。
我国铁路经过６次大规模提速，车辆运行速度有了大规模的提高，转向架构架承受的动态载荷越来越剧烈，其疲劳可靠性是摆在每位从事铁道车辆疲劳强度研究人员面前的一个重要课题。
作为其疲劳强度研究的一个重要方面，本文将对国外高速铁路发达国家的试验标准进行对比研究。
这些标准包括：ＵＩＣ５１５—４—１９９３《铁路客车—拖车转向架—传动齿轮转向架构架结构强度试验》（以下称ＵＩＣ５１５—４）；ＵＩＣ６１５—４—２００３《动力单元—转向架和走行装置—转向架构架的结构强度试验》（以下称ＵＩＣ６１５—４）；ＥＮ１３７４９—２００５《铁路应用—转向架结构要求的规定方法》（以下称ＥＮ１３７４９）；ＪＩＳＥ４２０７—２００４《铁路车辆—转向架—转向架构架设计通则》（以下称ＪＩＳＥ４２０７）；ＪＩＳＥ４２０８—２００４《铁路车辆—转向架—载荷试验方法》（以下称ＪＩＳＥ４２０８）。
ＵＩＣ５１５—４、ＵＩＣ６１５—４均是单一叙述转向架构架静强度和疲劳强度试验的标准，其中，ＵＩＣ５１５—４针对无动力转向架，而ＵＩＣ６１５—４针对有动力的机车和动车转向架。
基于RADIOSS的地铁车转向架构架的静强度分析
基于RADIOSS的地铁车转向架构架的静强度分析本文运用Altair公司的HyperMesh软件建立了地铁车转向架构架的有限元模型，并参照UIC 615-4和JIS E 4208标准对构架施加载荷，采用RADIOSS求解器求解构架在各附加工况下的应力，完成了构架的静强度分析。
1 概述转向架是地铁车辆的重要部件之一，它直接承载车体重量，保证车辆顺利通过曲线。
同时，转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。
构架作为转向架其余零部件的安装基础，不仅要将车体重量和运行中的振动载荷传递到轮对，还要承受连接在其上的牵引、制动与悬挂系统部件所产生的各向载荷。
由于构架有如此复杂的受力状态，因此，有必要在转向架的设计阶段对构架的强度进行评估。
本文以某A型地铁车转向架的构架为研究对象，利用Altair公司的HyperMesh软件建立构架的有限元模型，并利用RADIOSS 求解器软件求解构架在几种典型的工况下的应力，并用HyperView软件查看构架的应力分布，进行结果的后处理，从而完成了构架的静强度分析。
2 构架的静强度分析2.1 构架的基本结构及有限元模型目前，全封闭箱型结构的H型构架应用广泛，该型构架用低合金高强度钢板焊接而成，具有质量轻、强度大、寿命长的特点。
构架主要由2根侧梁和2根横梁组成。
侧梁与横梁内部设有多块筋板，用以加强构架的强度，提高构架主体结构的可靠性。
构架的两侧梁两端有轴箱支座，可安装锥形弹簧；中部设有空气弹簧安装座。
此外，构架上还有齿轮箱吊座、牵引拉杆座和电机吊座等结构，利用HyperMesh软件建立的构架的有限元模型如图1所示。
点击图片查看大图图1 构架的有限元模型2.2 构架的静强度分析工况本文按照UIC 615-4和JIS E 4208标准对地铁车转向架构架进行强度计算，根据应力计算结果，评估构架的静强度。
构架强度计算的载荷参照UIC 615-4和JIS E 4208标准中的附加载荷确定。
高速动车组转向架构静强度与动载荷分析 张峰
高速动车组转向架构静强度与动载荷分析张峰摘要：在我国进入改革开放的21世纪以来，我国的经济发展十分迅速，高速动车组转向架构架是现代物流体系中最为重要的结构之一，其不仅可以作用于高速动车组各个车厢的连接位置，同时对于铁路车辆检修工作而言也有着重要意义，所以为了使得高速动车组转向架构架可以更好的应用在动车组运行工作中，就需要针对其各项参数展开全面的分析与研究。
在本篇文章中将会针对高速动车组转向架构架静强度与动荷载展开分析，希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词：高速动车组；转向架构架；静强度与动载荷引言铁路运输相比公路运输、航空运输、水上运输等具有运量大、成本低、污染小、连续性强等诸多优点，一般情况不受气候地形等外界因素影响。
从第一条铁路建成开始，随着铁路事业的不断发展创新，新技术新成果的不断开发和引进，铁路运输凭借它的诸多优势己经逐渐成为现代化交通运输体系中最为重要的运输手段之一。
为了在铁路运输领域创造更高的成绩，提高铁路运输能力和运输速度，世界各国争相发展铁路机车车辆制造业，这一行业也因此成为国民经济发展中重要的基础产业。
1高速动车组转向架结构一个构架和两个轮对组成的用以支撑整个车体的小车即为转向架。
转向架构架和轮对的质量、尺寸、转动惯量以及悬挂等参数能够直接影响列车运行的稳定性和乘客乘坐的舒适性。
随着铁路事业的发展，我国客车针对转向架强度和动力学性能方面的研究逐渐从落后走向先进，各种先进技术层出不穷，新型转向架的使用为使我们的旅行变得越来越舒适提供了有利条件。
转向架的主要作用有：能够支撑整个车体，承受并传递横向、垂向、纵向载荷及驱动力和制动力，均匀分配由车体产生的重量；能够提高车辆的载重和运行速度，满足运输需要；利用转向架的轴承装置将滚动转化平动，提高列车运行稳定性；可以同时适应直线线路和曲线线路的运行，保证列车运行安全。
转向架在传递牵引力和制动力的同时充分利用车轮和轨道之间的粘着力，放大由制动缸产生的制动力，有效提高列车的制动效果，保证行车安全。
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关键词 ： 强度 ； 构架 ；Ｒ－ ； 限元 ＣＩ 有 Ｉ ３ 中图分类 号： Ｈ ２ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ７ ４ １ （ ０２ ０ － ０ １ ０ １０ － ４ ４ ２ １ ） １ ０ ０ － ３
．１ｅ ｓｒ ｎｇ ｈ ａ ｏ ａ ｎａｙ ｉ ｎ ｏｃ ｍ ｏ ｉ ｅ ｂｏ ｉ ｒ ｍｅ Ｉｔｖ ｇｅ ｆ ａ
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２ 有 限元模型
ＣＨ Ｒ ３动 车 转 向架 构 架 采 用 焊 接 结 构 ， 料 为 材
（ ｃｏｌｆｍ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｅｔｃｌ ｎｉ ｅ ｎ ， ａｚｏ ａ ｔ ｇｕｉ ｒｔ， ａｚｏ ７ ０７ ， ｈｎ ） Ｓｈｏ ｏ ｅｈ ｎ ａ ａｄｅ ｃ ｉ ｇｎ ｒ ｇ Ｌｎｈｕ￣ ｏ ｎ ｎ ｅ ｉ Ｌ ｎｈｕ ３０ ０ Ｃ ｉ ｃ ｌ ｒａ ｅ ｅｉ ｏ ｖ ｓｙ ａ
Ａｂｔ ｃ： ａｉｇＣ Ｈ ｏｉ ｆ ｍ ｆ ｏｏ ｏｉ ｓｒｓａｃ ｂｅｔ，ｉ ｉｇａ ｔｅｔｅｃａａｔ ｉｉ ａｄｍ ｃａ ｉ ｌｐｒ ｓｒ ｔ Ｔ ｋｎ Ｒ ３ｂｇ ａ ｅｏ ｃｍ ｔ ｅａ ｅｅｒ ｏｊｃ ａ ｎ ｔｈ ｈｒｃ ｒ ｔ ｎ ｅｈｎｃ ｅ－ ａ ｅｒ ｌ ｖ ｈ ｍ ｈ ｅ ｓｃ ａ
ｆｒ ｎｅ ｆ ｏ ｅ ｒｍ ｆｓｌ ｏｅ ｏ Ｒ ３ｂｇｅ ｒ ｓ ｂｉ ｅ Ａ ｃｒｉ ｅｓ ｎａｄＴ ／ ６ — ０ ５Ｍｏ ｏ ｍａ ｅｏ ｇ ａ ｅ， ｉ ｍ ｄｌ ｆ Ｈ ｏ ａ ｉｅｔ ｌｈｄ． ｃｏ ｎ ｔｔ ａｄｒ Ｂ Ｔ２ ８ ２０ — ｂｉ ｆ ｌ ｏｄ Ｃ ｉ ｆ ｍｅｓ ａ ｓ ｄ ｇｏｈ ｔ ３ ｔ ｅｐｗ ｒ ｇ ａ ｅｓｕｔｒ ｒｎｔ ｔ ｔ，ｈ ａ ｏｄｔ ｎｉ ｄｆ ｅ ａｄｔ ｔ ｎ ｈｏ ｅｓｌ ｏｅ ｉ ａａｙｅ ｉ ｏ ｅ ｉ ｆ ｔ ｃ ｅｓ ｅｇ ｓ ｔｅｌ ｄｃｎ ｉｏ ｅｎｄ，ｎ ｅｓｅｇ ｔ ｏｉ ｍ ｌｓ ｎｌｚｄ ｖ ｏ ｂ ｅｒ ｍ ｒ ｕ ｔ ｈｅｓ ｏ ｉ ｓ ｉ ｈ ｒｔ ｆ ｈ ｄ ｄ
性 能。 因 此 以 Ｃ Ｈ Ｒ ３动 车 转 向 架 为 例 ， 据 Ｔ ／ 依 ＢＴ
图 ２所 示 。
２６ — ０ ５ 动力转 向架构架强度试验方法》 ３ ８ ２０ （ 规范 ， 对
其 静强 度和 疲劳 强度进 行分 析 ， 结果 为深人 了解 所得
高速动车转 向架构架的性能提供了一定参考。
ｓ ｌ ｃｅ ｏ ｅ ｉ ｓ ｈ ｈ ｅ ｍｉｓｂｅ ｓ ｅ ｓ ｏ ｔｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｅ ｉ ｅ ｕｒ ｍｅ ｔｃ ｎ ｍｅ ｔｔ ｅ ｓａｉ ｔｅ ｇｈ ａ ｄ ｆｔ ｕ ｅｅ ｔｄ ｎ ｄ ｓｌ ｓｔ ａ ｔ ｅ ｐ ｒ ｓ ｉｌ ｔ ｓ ，ｓ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ ｄ ｓｇ ｒｑ ｉ ｅ ｎ ｒ ｒ ｎ ｅ ｎ ａ ｅ ｈ ｔ ｔ ｓｒｎ ｔ ｎ ａ ｉ ｅ ｃ ｇ ｓｒ ｎ ｈ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｔ ｇ ｕｒ ｅ ｔ ｅ ｅ ｎ．
ｗｈ ｃ ｉ ｅｔ ｄ ｉｔ ｅ ｆ ｉ ｅ ｎ ｎ ｌ ｓ ｏｔ ｒ Ｓ Ｓ ｉｈ ｄ ｖ ｒ ｏｔ ｎｔ ｅ ｍｅ ｔ ａｙ ｉ ｓ ｆ ｅ ｎ ｈ ｉ ｅｌ ａ ｓ ｗａｅ ＡＮ Ｙ ．Ｔｈ ｎ ｙ ｉ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｅｍａ ｉ ｍ ｔ ｓ ａ ｕ ｆ ｈ ｅａ ａ ｓ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｘ ｍｕ ｓｒ ｓｖ ｌ ｅｏ ｅ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｎ ｈ；ｆ ｍｅ；Ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓｒ ｇ ｅｔ ｒ ａ ＲＨ３；ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ｎｅ
１ 引 言
刚度系数和轴箱 弹簧 的刚度 一 致… ， 弹性 定 位 节
．９ Ｎ ｍ ３ 动车组作为高速铁路技术的核心 ， 在我国成功研 点刚度 在 横 向 和纵 向分 别 为 ５ ４ Ｍ ／ 和 ｌ ． ７ ／ 轴箱弹簧垂向刚度为 １２４ ／ ＭＮ ｍ， ． ４ ＭＮ ｍ。 网格 发 和运 营 ， 志 着 我 国 已进 人 世 界 高 速 铁 路 强 国行 标 权 列 。动 车组 转 向架 的构架是 转 向架 中关键 部件 之一 ， 数量决定 了计算 结果 的精 度 和规 模 ， 衡 网格数 最 不但是安装各种零部件的骨 架 ， 且要传递垂 向力 、横 量 与 精 确 度 两 者 的关 系 ， 终 离 散 出 的 节 点 数 为 １４ ９ 单 ６２ ２ 离 向力 、扭矩 载荷 等 ， 疲劳强 度直 接影 响整车 的安全 ３ ９ ５ ， 元 数 为 １ ３ ９ ， 散 的 有 限 元 模 型 如 其
研 究 与 分 析
・
机械 研 究与 应 用 ・
动 车转 向架构 架 强 度分 析
宋 向辉 ， 王 红， 商跃进
７０ ７ ） ３ ０ ０ （ 兰州 交通 大 学 机 电 工程 学 院 ， 肃 兰 州 甘
摘
要： Ｃ Ｈ 以 Ｒ ３动车转向架为研 究对象， 针对动 车转 向架构架 的结构特 点和 受力特性 ， 建立 Ｃ Ｈ Ｒ ３动车转 向架构 架 的实体模 型， 根据 Ｔ ／ ３ ８ ２０ （ 力转向架构架强度试验方法》 范确定 了构架的载荷 工况， Ｂ Ｔ２ ６ — ０ ５ 动 规 并将 实体模 型导入有 限元分析软件 Ａ Ｓ Ｓ中对构 架进行强度分析 。分析 结果表 明 ： 架各部 位的最 大应 力值 均小 于材 ＮＹ 构