地铁车辆转向架齿轮箱吊座结构优化

赵 尚 熊德伟 黄晓燕 李 雪

（1.中国人民解放军镇江船艇学院，212003，镇江；2.合肥南车轨道交通车辆有限公司，230011，合肥∥第一作者，讲师）

在北京地铁1号线东段上运行的车辆自1999年8月投入使用，至今，服役时间已经超过大修的期限［1］。本文针对1号线东段地铁车辆转向架在大修中发现的齿轮箱吊座出现裂纹问题进行了研究，对该车辆转向架构架上的齿轮箱吊座进行了相应的结构优化。

齿轮箱吊座起着传递牵引力、固定齿轮箱的重要作用。导致其产生裂纹的原因有很多，如生产工艺不合理，制造质量控制不严，工作条件恶劣，使用维护不当等。实际工作中，吊座受到的作用力的方向在列车加速、减速和正向、反向行驶时正好相反，由此，造成吊座经常处于拉压的交变应力状态；考虑到焊缝处应力集中的影响，其局部应力有可能超过疲劳强度，从而产生裂纹。如果裂纹继续发展导致构架损坏，行车安全性将不能得到保证。

所以，为了提高齿轮箱吊座的承载能力，减少裂纹的发生，就必须提高齿轮箱吊座的刚度和强度。本文采用变密度法，利用Optistruct软件对齿轮箱吊座进行结构优化。

1 齿轮箱吊座有限元模型的建立

根据齿轮箱吊座结构的二维图纸，利用Pro／Engineer三维建模软件建立吊座的三维模型，填满吊座两侧板与上盖板、下盖板中间的空腔，使其形成实心结构，并与构架横梁焊接的区域和吊台下面吊挂区域留出相应的空间，以防止产生结构干扰。参见图1。

图1 齿……