空气弹簧垂向、横向特性的有限元分析

发布时间：2021-11-17 01:00

　　空气弹簧是车辆悬挂系统的关键部件之一,在其它工业部门也有广泛的应用。它的垂向刚度理论计算公式计算结果比较准确,而横向刚度的理论计算公式计算结果误差较大,因此,本文用有限元计算来解决这个问题。在有限元计算过程中,由于涉及了几何非线性、材料非线性和边界非线性,其计算工作是比较复杂的、收敛也比较困难,所以,目前国内、外还没有很好的解决办法。 本文采用了目前广泛使用的有限元ANSYS软件来计算空气弹簧,利用所建立的空气弹簧的静态有限元模型,考虑了空气弹簧气囊与上、下盖板的接触状态对空气弹簧变形、应变、应力分布的影响;分析了静态接触工况下充气压力、帘线角等参数对状态的影响;论文还计算了空气弹簧横向刚度以及垂向刚度,并分别给出了相应的计算图像及关系曲线。 通过与类似空气弹簧试验结果的比较,可以看出本文所采用的计算方法是行之有效的,它可以适用于空气弹簧的性能分析,并且为将来新型空气弹簧的设计提供了一定的理论计算依据。 

【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】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1一1双曲囊式空气弹簧组成

西南交通大学硕士研究生学位论文第3页图1一1双曲囊式空气弹簧组成1.上盖板;6.橡胶囊;2.气嘴;3.螺钉:4.钢丝圈:7中腰环;8.橡胶缓冲垫:5.压环;9.下盖板图1一2CCKGI型转向架上的空气弹簧组成上盖板;2.内压环;3.橡胶囊;4外筒;5.内筒;6橡胶垫板:7节流孔:8螺栓以代替叠板弹簧。1959年，四方机车车辆厂在新造低重心车辆的转向架上，1960年，在新造双层客车的转向架上，又安装了双曲囊式空气弹簧。1965年长春客车厂在试制DKI型转向架时，对双曲式弹簧稍加改进，并设计了电磁式高度控制阀，采用无摇动台控制结构，在摇枕中下部和构架侧梁内侧之间加装横向复原弹簧。经多次试验证明垂直振动性能很好。但由于采用横向复原螺旋钢，在车辆进出曲线和通过道岔时，侧摆较大，横向振动性能仍不理想

簧安装也很不方便，故未扩大使用。长春客车厂于1965年在试制客车的CCKZI型转向架上，安装了外筒锥角为40。，内筒为0“的约束膜式空气弹簧。如图1一2所示;四方机车车辆厂于同年也在高速列车的KZZ型转向架上安装了内、外筒都为0“的约束膜式空气弹簧如图1一3所示，这两种转向架均采用旁承支重的无摇台结构，用节流孔产生阻尼，代替垂直油压减振器。经过试验和实际运用证明:安装这种空气弹簧后，车辆无论在垂直振动性能方面，还是在横向振动性能方面，都获得了颇为良好的运行品质。但由于利用列车管作为风源，机车难于供风等原因，这种空气弹簧也没有得到推广。1968年，长春客车厂在地铁电动客车的DKZ型转向架上安装了自由膜式空气弹簧如图1一4所示，取得了颇为理想的垂直振动性能和横向振动性能，并降低了空气弹簧的安装高度。现在

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3499913