动车组设计大作业
CRH2动车组轮对与轴箱弹簧CAD/CAE设计
班级：车辆086班
姓名：张XX 学号：20080XXX
日期：2011年12月8日
转向架是车辆的主要组成部分之一，其重要作用为承载、传力、缓冲、导向。其
结构性能的好坏，直接影响车辆的牵引能力、运行品质、轮轨的磨耗和列车的安全。
随着列车的第六次大提速及高速动车组的投入运行，列车安全性成为我们更为关注
的问题。为次必须解决高速运行时的稳定性、平稳性和良好的曲线通过性能等关键
技术问题以保证高速列车安全行驶、乘坐舒适、减少维修。因而我们很有必要去分
析构成转向架的各零部件，尤其是轮对装置，轴向弹簧。从而保证转向架的各个部
分有足够的强度，稳定性。确保其在运行中不会存在安全隐患，也能更经济更好的运营从而为社会创造更多财富。
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轴箱弹簧
一、螺旋弹簧CAD设计
1、制造工艺过程
修正下料→端部加热→锻尖→加热→卷绕→淬火→回火→强化处理（喷丸、强压、渗碳）→磨平端面→试验或验收。
2用三段直线扫描法绘制轴箱外弹簧
弹簧是由簧条圆绕三条首尾相连的直线扭转而成的，故其造型过程为：先绘制三条首尾相连的直线，再绘制簧条圆，然后利用扫描特征中的沿路径扭转命令依次创建弹簧基体，最后利用拉伸切除特征创建支撑圈。
二、CAE设计 （一）受力分析
车体 空气弹簧 构架 轴箱弹簧支柱座 轴箱弹簧支柱安装面 轴箱弹簧
CRH2EMU动车组当定员为100人时，定员重量56t。有
PV?56.0?1000?9.8?8?68600(N)Pmax?pv(1?kvd)?68600?(1?0.5)?
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（二） 应力计算
1）前处理 轴箱外弹簧具体尺寸如下图，用三段直线法画弹簧模型
2）求结果
1建立算例（添加约束，划分网格，）分别对强度和疲劳特性进○
行有限元分析。
○2为弹簧添加材质选用合金钢
○3添加约束，固定弹簧下端表面,向轴箱弹簧上表平面施加一竖直向下的力，其大小为75000N。
网格划分 节点总数23425，单元总数13615
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簧受载后变形图如下所示，最大位移产生在弹簧上表面，其值为113.9mm（弹簧被压塌）。
施加50000N大小的力，其变形量为81mm。 从上至下探测4点，获得右边图形。
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