實驗用CRH3型動車組列車轉向架構架設計

李妍

摘要：動車組轉向架的構架，在長期的高速行駛中會產生疲勞磨損，甚至引起構架的失效和斷裂，非常容易造成事故。為保證CRH系列動車組列車具有良好的安全性、穩定性以及乘坐舒適性，需要對構架進行分析優化得出符合要求的構架型式。本文對轉向架構架進行solidworks三維建模，然后根據《UIC515-4客車轉向架結構強度試驗方法》對所設計的列車轉向架構架進行靜強度分析計算與模擬，驗證設計結果是否符合設計標準。

關鍵詞：構架;斷裂;安全;建模;工況

轉向架構架把各個零部件組裝成一個整體，支承、傳遞各種載荷作用力。它不僅要滿足零件的組裝要求，還要滿足設計強度要求和車輛限界等因素，常用的構架有日型、口型、井型、H型和目型。根據這些要求設計一款內側式懸掛構架，該構架采用無搖枕結構，減少了大量懸吊件，具有結構簡單，安裝空間大等特點。設計構架如圖1，一系懸掛裝置安裝在圓形凹槽里，材料用A36鋼，屈服極限為250MPa。

CRH型動車組轉向架構架部分技術參數如表1所示。

計算可得：Fz=58.9kN;Fy=83.4kN。

根據《UIC515-4-1993 客運列車結構強度試驗方法》標準，列車通過曲線時，影響力可以看成一個橫向作用力和一個滾動力，用垂直百分比α表示，一定范圍內的變化可以解釋為一個顫動力，用垂直百分比β表示。

一般運動條件下：α=0.1，β=0.2。表2選取5種比較典型的情況進行分析。構架的5種受力計算的情況結果如表3所示。

用solidworks軟件進行應力分析。構架受力分析統計結果如表4所示。

此轉向架構架使用的材料A36鋼，屈服極限為250MPa。結合表4結果可以看出，最大應力為59.7MPa，未超過屈服極限250MPa，最大應變為0.1947mm，極其微小可以忽略不計，最大應變位置發生在一系懸掛安裝座內側，所以本文設計的CRH3型動車組列車轉向架構架符合要求。

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