基于AWE的動力工藝轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、鐵路運輸在整個國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中占有越來越重要的比重和作用，我國的鐵路發(fā)展正處在快速發(fā)展的關(guān)鍵時期。根據(jù)中國鐵路建設(shè)規(guī)劃，到2020年中國高速鐵路總里程將突破18000公里，屆時中國將擁有世界上規(guī)模最大的高速鐵路網(wǎng)，幾乎占全世界高鐵里程總數(shù)的一半。動車和高速鐵路的發(fā)展，加快了中國經(jīng)濟社會的全面發(fā)展，也引領(lǐng)世界經(jīng)濟與社會的發(fā)展，所以動車的快捷、安全、順暢運行和檢修工作顯得格外重要。
　　 動車組檢修共分為五級，通常一級、二級檢修

2、時動車組整列進入檢修基地進行作業(yè)；三級及以上級別檢修時需要機車車體與轉(zhuǎn)向架分離，此時需要配套的設(shè)備承載牽引機車車體。本文針對動車三級及以上級別檢修要求，設(shè)計一種新型的工藝轉(zhuǎn)向架。工藝轉(zhuǎn)向架可滿足各型動車的需求，可以在機車車體和轉(zhuǎn)向架分離后，替換轉(zhuǎn)向架，牽引承載機車車體，完成車體在各檢修工位間移動的專用工裝設(shè)備。目前很多國家都高度重視機車關(guān)鍵零部件的檢修維護問題，工藝轉(zhuǎn)向架可實現(xiàn)不同列車的快速檢修及調(diào)度服務(wù)。工藝轉(zhuǎn)向架的可靠設(shè)計與分析顯得

3、格外重要，不僅影響機車的檢修效率，而且對機車的安全快速替換或檢修起到人為無法替代的作用。
　　 本文所研制的動車工藝轉(zhuǎn)向架采用CAD/CAE技術(shù)，具備承載、運輸四種動車車體需要的工藝設(shè)備；利用ANSYS Workbench軟件對其關(guān)鍵零部件進行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計研究。其主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　 (1)結(jié)合鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝轉(zhuǎn)向架的技術(shù)規(guī)格書，設(shè)計一種可以滿足國內(nèi)動車不同車型(包括CRH1、CRH2、CRH3、CR

4、H5型動車)支撐寬度要求的工藝設(shè)備。采用二維軟件CAXA完成該工藝轉(zhuǎn)向架的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計；其中創(chuàng)新之處為采用橫向移動滑板在燕尾槽內(nèi)橫向移動，調(diào)節(jié)橫向?qū)挾纫詽M足不同車體寬度的需求。
　　 (2)利用三維設(shè)計軟件Pro/E對工藝轉(zhuǎn)向架初步結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵部件構(gòu)建三維模型。結(jié)合工藝轉(zhuǎn)向架的實際工況，在AWE(ANSYS Workbench Environment)環(huán)境中對工藝轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部件進行靜力學(xué)強度分析、疲勞強度分析和結(jié)構(gòu)動力學(xué)模態(tài)分