【硕士】A型地铁转向架结构改进和强度分析【2007】

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内容简介

　　学科专业：车辆工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：北京交通大学　　学位年度： 2007年　　在国内所采用的A型地铁车辆的城市包括上海、广州、深圳，其技术一直是国际著名的供应商Simens、Bomberdier、Alstons三家的技术。所以，2004年上海电气集团在上海市发改委的支持下决定自主研发A型地铁车辆。A型地铁车辆的转向架以及车体己经自主开发成功，转向架在西南交通大学作了滚动试验，2007年6月已经组装出首个国产化的A型地铁车辆。　　上海轨道交通设备发展有限公司与申通公司、同济大学、地铁运营公司、日本YTT咨询公司组成联合团队研发具有自主知识产权的A型车转向架。针对在线运行国外转向架的不足，提出了转向架的结构优化设计方案。　　该转向架的构架横梁是在原德国Duewag转向架的基础上改进而成，主要改进部位是电机吊座、齿轮箱吊座和牵引拉杆座。经过多年的运营，地铁Duewag转向架发现在其电机吊座和齿轮箱吊座大量产生裂纹。结构优化方案通过增加断面高度以增加其抗弯断面模数，使得电机吊座及齿轮箱吊座的承载能力有较大的提高。一系悬挂装置采用广泛运用在广州地铁、深圳地铁和上海地铁的圆锥形金属橡胶弹簧，使轴箱在纵向、横向和垂直方向实现无间隙、无磨耗的弹性定位，并承受三个方向的载荷，其结构简单，便于维修。　　本文建立了优化设计构架的有限元分析模型，对构架的静强度和疲劳强度进行分析。分别确定了静强度和疲劳强度有限元模型的计算载荷，常见计算工况和评定标准。还特别根据用户的要求，对电机吊座和齿轮箱吊座进行加载。计算出了构架静强度、固有频率、振型和构架的疲劳强度。计算结果表明，优化设计构架静强度能满足相关标准的要求，构架各部位满足疲劳强度要求。该构架还通过了疲劳强度试验的验证。　　

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