CRH2动车组轮对与轴箱弹簧CAD/CAE设计
班 级:车辆1001班
姓 名:李素乾 学 号:201003602
2013年12月20日
CRH2型电力动车组,是中华人民共和国铁道部为国营铁路进行第六次提速及建造中的高速客运专线铁路,向川崎重工及中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购的高速列车车款之一。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速(CRH)车辆均命名为“和谐号”。CRH2系列为动力分布式、交流传动的电力动车组,采用了铝合金空心型材车体。 CRH2转向架的结构特点为: 1、采用无摇枕H型构架 2、采用轻量、小型、简洁的结构
3、采用小轮径(直径860mm)的车轮以减少簧下重量
4、采用内孔为直径60mm的空心车轴,该内孔同时有利于对车轴进行超声波探伤 5、轴箱采用转臂式定位,轴箱弹簧采用双圈钢圆簧
6、二系采用具有高度自动调节装置的空气弹簧,且其辅助风缸由无缝钢管制成的横梁内腔承担
7、采用抗蛇行减震器兼顾高速稳定性和曲线通过性能 8、采用单拉杆式中央牵引装置传递纵向力 9、动车转向架上采用轻型交流异步电动机
10、采用挠性浮动齿式联轴式牵引电动机架悬式驱动装置 11、基础制动装置采用液压缸卡钳式盘形制动 12、全部车轮装有机械制动盘(轮盘) 13、拖车转向架车轴上装有机械制动盘(轴盘) 14、利用踏面清扫装置改善轮轨间运行噪声和黏着状态
本文以CRH2动车组轮对与轴箱弹簧为研究对象,建立其有限元模型。按照相关标准,应用Soidworks2012对其进行CAD/CAE设计分析。
CRH2动车组转向架基本参数
项目 最高试验速度/(km/h) 运营速度/(km/h) 定员时轴重(100%定员)/kN 满员时最大轴重(200%定员)/kN 参数 250 200 137.2(14t) 156.8(16t) 一、轴箱弹簧的CAD/CAE分析
(一)、问题描述
CRH2弹簧参数如下:
(二)、轴箱内弹簧的CAD/CAE设计 1、轴箱内弹簧的CAD设计
内弹簧的建模过程,采用三段直线扫描法。
绘制三段直线→扫描下支撑圈→扫描有效圈→扫描上支撑圈→拉伸切除→完成如图1.1所示
图1.1 内弹簧
2、轴箱内弹簧的CAE分析 2.1轴箱内弹簧刚度计算 2.1.1、受力分析
弹簧下端受到轴箱支撑面的支持力,上端施加1mm的位移,计算支反力即为弹簧刚度的大小。
2.1.2、应力计算 (1)前处理:
定类型:CRH2轴箱内弹簧属于静态分析; 画模型:运用solidworks2012建立弹簧模型; 设属性:设弹簧材料为合金钢
分网格:共15332个节点,8199个单元。结果如图1.2所示。
图1.2 轴箱内弹簧网格划分
(2)、求结果
添约束:在弹簧下端加固定几何体约束。
加载荷:在弹簧上端施加1mm的位移。结果如图1.3所示
图1.3施加约束与载荷
查错误:载荷列表后进行检查。

