踏面制動(dòng)單元安裝接口可靠性研究.pdf

1、我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，帶動(dòng)了城市軌道的發(fā)展。軌道交通在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，因運(yùn)營(yíng)線路的特殊性，列車(chē)需頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)，且因兩個(gè)站臺(tái)之間的距離較短，需較大的列車(chē)制動(dòng)減速度。踏面制動(dòng)是軌道交通主要的制動(dòng)方式，因此要求踏面制動(dòng)單元具備極高的穩(wěn)定性和安全性。在列車(chē)實(shí)施制動(dòng)過(guò)程中，踏面制動(dòng)單元安裝接口處的聯(lián)接螺栓易出現(xiàn)失效問(wèn)題。因此，踏面制動(dòng)單元安裝接口是否安全是列車(chē)能否安全實(shí)施制動(dòng)的一個(gè)重要因素。針對(duì)這種情況，需對(duì)踏面制動(dòng)單元的安裝

2、接口進(jìn)行可靠性分析和研究。
　　在總結(jié)國(guó)內(nèi)外安裝接口技術(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，結(jié)合本論文所需解決的問(wèn)題，選用合適的方案對(duì)踏面制動(dòng)單元安裝接口進(jìn)行研究分析。
　　踏面制動(dòng)單元與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間通過(guò)螺栓相連。列車(chē)制動(dòng)，踏面制動(dòng)單元受多載荷作用，其將受到的載荷傳遞給聯(lián)接螺栓。因此，對(duì)踏面制動(dòng)單元安裝接口分析時(shí)需考慮多種載荷因素的影響。由于切應(yīng)力是引起材料屈服強(qiáng)度的主要因素，為簡(jiǎn)化計(jì)算模型，本文主要研究了螺栓所受的切向

3、力作用?；谄氖芗袈菟ǖ挠?jì)算模型并結(jié)合旋轉(zhuǎn)中心理論，分析踏面制動(dòng)單元安裝接口的受力情況，從而確定安裝接口受力預(yù)計(jì)算的理論方法。
　　基于有限元仿真方法建立踏面制動(dòng)單元安裝接口的三維模型，根據(jù)TB/T3058-2002,對(duì)踏面制動(dòng)單元在不同工況下的受力進(jìn)行設(shè)定，模擬踏面制動(dòng)單元安裝接口的實(shí)際受載情況。通過(guò)對(duì)踏面制動(dòng)單元安裝接口模型進(jìn)行靜強(qiáng)度分析和瞬態(tài)分析，對(duì)比各種工況下，聯(lián)接螺栓處的應(yīng)力云圖。結(jié)果表明，踏面制動(dòng)單元安裝接口是安全可

4、靠的。
　　根據(jù)應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型，用蒙特卡洛模擬法計(jì)算安裝接口在不同工況下的應(yīng)力和強(qiáng)度之間的關(guān)系，分析安裝接口的可靠性。通過(guò)可靠度的計(jì)算，即可判斷安裝接口是安全可靠的。
　　結(jié)合理論分析和有限元仿真兩種方法，分別對(duì)螺栓組和止擋結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，確定螺栓的最優(yōu)個(gè)數(shù)、最優(yōu)布局和止擋的最優(yōu)位置，為踏面制動(dòng)單元安裝接口的實(shí)際設(shè)計(jì)提供參考作用。同時(shí)，運(yùn)用MATLAB的GUI界面，進(jìn)行人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)，設(shè)置聯(lián)接螺栓主要參數(shù)、無(wú)止擋踏面