单轴转向架焊接构架疲劳强度及模态分析＊

付 伟，黄运华，刘 韦，贾洪龙

（1 西南交通大学 机械工程学院，四川成都610031；2 中国北车集团公司 长春轨道客车股份有限公司 转向架开发部，吉林长春130062）

单轴转向架由于具有优良的曲线通过能力及较低的轮轨作用力［1］，其在国外已得到较深入的理论研究［2－4］，并已成功实现运营。但国内关于单轴转向架的理论研究起步较晚，更没有关于其焊接构架结构设计方面的研究。单轴转向架焊接构架结构形式与常规转向架焊接构架有所不同，目前国内尚无单轴转向架的计算规范，也缺少对单轴转向架焊接构架结构强度的研究，因此有必要对其焊接构架进行结构强度的研究。基于此，本文拟采用有限元方法，依据 TB／T 2368－2005《动力转向架构架强度试验方法》［5］设置载荷工况，对某新型客车单轴转向架焊接构架进行研究。首先对单轴动力转向架焊接构架的静强度进行校核，然后根据ORE B12／RP17给出的多轴应力向单轴应力转化的方法和Goodman疲劳极限图对构架进行疲劳强度的分析［6］。

1 焊接构架的结构及有限元模型

1.1 构架的结构

单轴车辆每辆车采用两组单轴转向架。转向架为两系悬挂，其中一系悬挂采用圆锥橡胶弹簧进行定位并设置垂向减振器，二系悬挂由空气弹簧进行承载并设置横向减振器、抗蛇行减振器、横向止挡、抗点头扭杆。基础制动装置为单个轴盘制动，牵引电机采用体悬式，通过单牵引拉杆传递纵向力。焊接构架由侧梁、端梁、纵向梁、减振器座、齿轮箱座、牵引拉杆座、制动吊座等组成。……