实验用CRH3型动车组列车转向架构架设计

李妍

摘要：动车组转向架的构架，在长期的高速行驶中会产生疲劳磨损，甚至引起构架的失效和断裂，非常容易造成事故。为保证CRH系列动车组列车具有良好的安全性、稳定性以及乘坐舒适性，需要对构架进行分析优化得出符合要求的构架型式。本文对转向架构架进行solidworks三维建模，然后根据《UIC515-4客车转向架结构强度试验方法》对所设计的列车转向架构架进行静强度分析计算与模拟，验证设计结果是否符合设计标准。

关键词：构架;断裂;安全;建模;工况

转向架构架把各个零部件组装成一个整体，支承、传递各种载荷作用力。它不仅要满足零件的组装要求，还要满足设计强度要求和车辆限界等因素，常用的构架有日型、口型、井型、H型和目型。根据这些要求设计一款内侧式悬挂构架，该构架采用无摇枕结构，减少了大量悬吊件，具有结构简单，安装空间大等特点。设计构架如图1，一系悬挂装置安装在圆形凹槽里，材料用A36钢，屈服极限为250MPa。

CRH型動车组转向架构架部分技术参数如表1所示。

计算可得：Fz=58.9kN;Fy=83.4kN。

根据《UIC515-4-1993 客运列车结构强度试验方法》标准，列车通过曲线时，影响力可以看成一个横向作用力和一个滚动力，用垂直百分比α表示，一定范围内的变化可以解释为一个颤动力，用垂直百分比β表示。

一般运动条件下：α=0.1，β=0.2。表2选取5种比较典型的情况进行分析。构架的5种受力计算的情况结果如表3所示。

用solidworks软件进行应力分析。构架受力分析统计结果如表4所示。

此转向架构架使用的材料A36钢，屈服极限为250MPa。结合表4结果可以看出，最大应力为59.7MPa，未超过屈服极限250MPa，最大应变为0.1947mm，极其微小可以忽略不计，最大应变位置发生在一系悬挂安装座内侧，所以本文设计的CRH3型动车组列车转向架构架符合要求。

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