高速动车组变轨距轮对结构强度研究
发布时间：2021-02-28 12:25
在科技进步和全球化浪潮的双重推动下,世界各国、各地区之间的经贸往来以及文化交流日渐频繁,极大地刺激了跨国和跨地区的货物和旅客运输。铁路运输以其大运量、低成本、低能耗、环保及安全快捷等特点在众多运输方式中独树一帜,成为了国际联运和区域间运输的首选。但长期以来各国、各地区出于政治、经济、军事和技术等方面的考虑而采用不同的轨距,导致铁路发展至今世界范围内不同轨距林立,对铁路国际联运效率的提高造成了较大阻碍,为实现不同轨距之间的铁路联运,变轨距转向架技术应运而生。本文首先介绍了针对不同轨距铁路联运的已有解决方案,对比分析了采用变轨距转向架技术的优势,继而介绍了国内外变轨距转向架技术的研究现状,鉴于结构强度可靠性在列车安全设计的突出地位,故对变轨距转向架关键部件—变轨距轮对疲劳强度进行研究。论文以某型高速动车组变轨距转向架中变轨距轮对的动力车轴和滑动套为研究对象,且由于车轴与滑动套存在花键传扭结构,所以也对花键配合强度进行研究。通过对目前已有的有关车轴、滑动套和花键强度研究方法的整理与归纳,选择合适的评估方法,再根据对变轨距轮对载荷传递关系的分析,进而采用合适的有限元模拟方法进行应力仿真并评估其...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界范围内铁路轨距分布图
西南交通大学硕士研究生学位论文第3页轮轴的疲劳失效问题依然是列车安全设计的重中之重，高速变轨距转向架设计中必须着重变轨距轮对的疲劳强度设计研究。图1-2ICE-1列车Eschede出轨事故图1-3ICE-3列车车轴疲劳断裂1.2变轨距转向架发展和研究现状1.2.1国外变轨距转向架发展和研究现状国外的变轨距转向架技术发展历史较长，技术相对成熟，这与部分国家国内铁路系统轨距多样化以及频繁的跨国铁路贸易需求有关，主要国家有西班牙、日本、德国、波兰、俄罗斯、瑞士以及韩国。西班牙是变轨距技术发展最为成熟且有丰富运营经验的国家之一，西班牙地处伊比利亚半岛，处于欧洲大陆的边缘，其铁路运输国际贸易必须横穿法国，西班牙境内的铁路线路绝大部分为1668mm伊比利亚轨距，而法国采用的是1435mm标准轨距，在贸易运输需求的驱动下，西班牙很早就开始了变轨距转向架技术的研究，目前西班牙国内两大轨道交通装备制造商Talgo和CAF公司均推出了相应的变轨距转向架产品，Talgo公司推出了Talgo-RD变轨距系统[6~8]，应用的产品有TalgoⅢRD、TalgoBT、Talgo250、TalgoAVRIL以及TalgoTRAVCA等变轨距列车，CAF公司有面向高铁和货车的Brava变轨距方案[9]，应用的产品有RenfeS120、RenfeS121和RENFES449等变轨距列车。图1-4是Talgo转向架结构示意图，图1-5是停靠在法国城市佩皮尼昂的TalgoⅢRD列车，图1-6是BRAVA转向架结构示意图，图1-7是搭载BRAVA变轨距转向架的RenfeS121高速变轨距列车。
西南交通大学硕士研究生学位论文第3页轮轴的疲劳失效问题依然是列车安全设计的重中之重，高速变轨距转向架设计中必须着重变轨距轮对的疲劳强度设计研究。图1-2ICE-1列车Eschede出轨事故图1-3ICE-3列车车轴疲劳断裂1.2变轨距转向架发展和研究现状1.2.1国外变轨距转向架发展和研究现状国外的变轨距转向架技术发展历史较长，技术相对成熟，这与部分国家国内铁路系统轨距多样化以及频繁的跨国铁路贸易需求有关，主要国家有西班牙、日本、德国、波兰、俄罗斯、瑞士以及韩国。西班牙是变轨距技术发展最为成熟且有丰富运营经验的国家之一，西班牙地处伊比利亚半岛，处于欧洲大陆的边缘，其铁路运输国际贸易必须横穿法国，西班牙境内的铁路线路绝大部分为1668mm伊比利亚轨距，而法国采用的是1435mm标准轨距，在贸易运输需求的驱动下，西班牙很早就开始了变轨距转向架技术的研究，目前西班牙国内两大轨道交通装备制造商Talgo和CAF公司均推出了相应的变轨距转向架产品，Talgo公司推出了Talgo-RD变轨距系统[6~8]，应用的产品有TalgoⅢRD、TalgoBT、Talgo250、TalgoAVRIL以及TalgoTRAVCA等变轨距列车，CAF公司有面向高铁和货车的Brava变轨距方案[9]，应用的产品有RenfeS120、RenfeS121和RENFES449等变轨距列车。图1-4是Talgo转向架结构示意图，图1-5是停靠在法国城市佩皮尼昂的TalgoⅢRD列车，图1-6是BRAVA转向架结构示意图，图1-7是搭载BRAVA变轨距转向架的RenfeS121高速变轨距列车。
【参考文献】：
期刊论文
[1]600/1067 mm变轨距动车组转向架方案选型分析[J]. 刘晓妍,黄运华,张隶新,张丽君,许红江. 机车电传动. 2018(06)
[2]1435/1520 mm变轨距动车组转向架结构方案设计[J]. 邵亚堂,黄运华,张隶新,许红江. 机车电传动. 2018(03)
[3]国外变轨距列车及其转向架的发展与研究[J]. 李芾,邵亚堂,黄运华,黄海凤. 机车电传动. 2018(03)
[4]过盈配合的轴-轴套拆解仿真研究[J]. 王伏林,张帅,闫顺,陶琪. 机械设计. 2018(02)
[5]渐开线花键副齿廓修形研究[J]. 胡娟娟,胡检发,谭援强,姜胜强,杨世平. 机械强度. 2018(01)
[6]渐开线花键副微动摩擦接触分析[J]. 谭援强,蒋理宽,姜胜强,杨世平,刘思思,胡检发. 机械工程学报. 2018(07)
[7]基于ANSYS/FE-SAFE的高速动车组非动力车轴疲劳寿命分析[J]. 曹建国,宋红攀,刘鑫贵,吴毅,江军,项彬. 中国铁道科学. 2017(01)
[8]基于有限元法渐开线花键副不对中载荷分布研究[J]. 谭援强,胡检发,姜胜强,杨世平,胡聪芳. 机械传动. 2016(09)
[9]30NiCrMoV12钢车轴的热处理工艺[J]. 薛振峰,赵兴龙,王艳芳. 金属热处理. 2016(07)
[10]“一带一路”战略视角下中欧班列发展路径探讨[J]. 许英明. 西南金融. 2015(10)
博士论文
[1]基于独立旋转车轮的变轨距转向架研究[D]. 黄运华.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]动车组车轴疲劳试验方法研究[D]. 李密.西南交通大学 2018
[2]新型变轨距转向架动力学性能研究[D]. 李慕尧.西南交通大学 2017
[3]变轨距货车转向架及其性能研究[D]. 刘寅华.西南交通大学 2006
本文编号：3055849
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界范围内铁路轨距分布图
西南交通大学硕士研究生学位论文第3页轮轴的疲劳失效问题依然是列车安全设计的重中之重，高速变轨距转向架设计中必须着重变轨距轮对的疲劳强度设计研究。图1-2ICE-1列车Eschede出轨事故图1-3ICE-3列车车轴疲劳断裂1.2变轨距转向架发展和研究现状1.2.1国外变轨距转向架发展和研究现状国外的变轨距转向架技术发展历史较长，技术相对成熟，这与部分国家国内铁路系统轨距多样化以及频繁的跨国铁路贸易需求有关，主要国家有西班牙、日本、德国、波兰、俄罗斯、瑞士以及韩国。西班牙是变轨距技术发展最为成熟且有丰富运营经验的国家之一，西班牙地处伊比利亚半岛，处于欧洲大陆的边缘，其铁路运输国际贸易必须横穿法国，西班牙境内的铁路线路绝大部分为1668mm伊比利亚轨距，而法国采用的是1435mm标准轨距，在贸易运输需求的驱动下，西班牙很早就开始了变轨距转向架技术的研究，目前西班牙国内两大轨道交通装备制造商Talgo和CAF公司均推出了相应的变轨距转向架产品，Talgo公司推出了Talgo-RD变轨距系统[6~8]，应用的产品有TalgoⅢRD、TalgoBT、Talgo250、TalgoAVRIL以及TalgoTRAVCA等变轨距列车，CAF公司有面向高铁和货车的Brava变轨距方案[9]，应用的产品有RenfeS120、RenfeS121和RENFES449等变轨距列车。图1-4是Talgo转向架结构示意图，图1-5是停靠在法国城市佩皮尼昂的TalgoⅢRD列车，图1-6是BRAVA转向架结构示意图，图1-7是搭载BRAVA变轨距转向架的RenfeS121高速变轨距列车。
西南交通大学硕士研究生学位论文第3页轮轴的疲劳失效问题依然是列车安全设计的重中之重，高速变轨距转向架设计中必须着重变轨距轮对的疲劳强度设计研究。图1-2ICE-1列车Eschede出轨事故图1-3ICE-3列车车轴疲劳断裂1.2变轨距转向架发展和研究现状1.2.1国外变轨距转向架发展和研究现状国外的变轨距转向架技术发展历史较长，技术相对成熟，这与部分国家国内铁路系统轨距多样化以及频繁的跨国铁路贸易需求有关，主要国家有西班牙、日本、德国、波兰、俄罗斯、瑞士以及韩国。西班牙是变轨距技术发展最为成熟且有丰富运营经验的国家之一，西班牙地处伊比利亚半岛，处于欧洲大陆的边缘，其铁路运输国际贸易必须横穿法国，西班牙境内的铁路线路绝大部分为1668mm伊比利亚轨距，而法国采用的是1435mm标准轨距，在贸易运输需求的驱动下，西班牙很早就开始了变轨距转向架技术的研究，目前西班牙国内两大轨道交通装备制造商Talgo和CAF公司均推出了相应的变轨距转向架产品，Talgo公司推出了Talgo-RD变轨距系统[6~8]，应用的产品有TalgoⅢRD、TalgoBT、Talgo250、TalgoAVRIL以及TalgoTRAVCA等变轨距列车，CAF公司有面向高铁和货车的Brava变轨距方案[9]，应用的产品有RenfeS120、RenfeS121和RENFES449等变轨距列车。图1-4是Talgo转向架结构示意图，图1-5是停靠在法国城市佩皮尼昂的TalgoⅢRD列车，图1-6是BRAVA转向架结构示意图，图1-7是搭载BRAVA变轨距转向架的RenfeS121高速变轨距列车。
【参考文献】：
期刊论文
[1]600/1067 mm变轨距动车组转向架方案选型分析[J]. 刘晓妍,黄运华,张隶新,张丽君,许红江. 机车电传动. 2018(06)
[2]1435/1520 mm变轨距动车组转向架结构方案设计[J]. 邵亚堂,黄运华,张隶新,许红江. 机车电传动. 2018(03)
[3]国外变轨距列车及其转向架的发展与研究[J]. 李芾,邵亚堂,黄运华,黄海凤. 机车电传动. 2018(03)
[4]过盈配合的轴-轴套拆解仿真研究[J]. 王伏林,张帅,闫顺,陶琪. 机械设计. 2018(02)
[5]渐开线花键副齿廓修形研究[J]. 胡娟娟,胡检发,谭援强,姜胜强,杨世平. 机械强度. 2018(01)
[6]渐开线花键副微动摩擦接触分析[J]. 谭援强,蒋理宽,姜胜强,杨世平,刘思思,胡检发. 机械工程学报. 2018(07)
[7]基于ANSYS/FE-SAFE的高速动车组非动力车轴疲劳寿命分析[J]. 曹建国,宋红攀,刘鑫贵,吴毅,江军,项彬. 中国铁道科学. 2017(01)
[8]基于有限元法渐开线花键副不对中载荷分布研究[J]. 谭援强,胡检发,姜胜强,杨世平,胡聪芳. 机械传动. 2016(09)
[9]30NiCrMoV12钢车轴的热处理工艺[J]. 薛振峰,赵兴龙,王艳芳. 金属热处理. 2016(07)
[10]“一带一路”战略视角下中欧班列发展路径探讨[J]. 许英明. 西南金融. 2015(10)
博士论文
[1]基于独立旋转车轮的变轨距转向架研究[D]. 黄运华.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]动车组车轴疲劳试验方法研究[D]. 李密.西南交通大学 2018
[2]新型变轨距转向架动力学性能研究[D]. 李慕尧.西南交通大学 2017
[3]变轨距货车转向架及其性能研究[D]. 刘寅华.西南交通大学 2006
本文编号：3055849
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