3.后处理 轴箱弹簧载荷在双卷弹簧中的分配
1.作用在双卷弹簧内外圈的载荷分配为
pv?p1?p2 （1） 2.有内外卷弹簧变形相等条件有
p1k1?p2k2
（2）
而pv=68600N,又是（1）和式（2）解得p1=48909N，p2=19691N，因此 pmax1=p1?1.5=73363.5(N) , pmax2=p2?1.5=29536.5(N)
对上图中弹簧强度分析：知 pmax1=73363.5N,故分析中载荷值取75000N是合理的。（三）强度分析 由以上有限元分析比较知弹簧强度足够
即在车辆受到到最大动载荷作用时弹簧才被压实，受到静载荷50000N时能正常工作
轮对
1轮对的受力分析
采用日本JIS E 4501铁道车辆车轴强度设计法和JIS E 4502铁道车辆车轴品质要求
- 6 -
M?(j?g)W/4,M??M,M?rP?Q(a?l)?yR?12v1300
n??wb/?b?b?m(M1?M2?M3)/Z????Q0?hp/j,R0? (h?r)P/g,P??LW,y?a?l?(j?g)/2,l?x?y
式中，a为轴颈中心到轮座端部的距离；d为车轴直径；g为车轮踏面间距；h为车轴中心线与重心的距离；j为轴颈间距；l为轮毂长度；r为车轮半径；Z为轮座处的抗弯截面模量数；P为横向力；Q为
P引起的轴颈上的垂向力；为P引起的踏面上的垂向力；W为轴箱弹
簧上的重量；分别为P，垂向加速度和横向力引起的轮座处弯矩；分别为垂向动荷系数和横向动荷系数；分别为轮座处车轴的工作应力和疲劳许用应力；n为疲劳安全系数。
一、 车轴CAD造型
- 7 -
二、CAE设计
（一）受力分析
车体 二系弹簧 构架 一系悬挂装置 轮对（车轴 车轮）
CRH2EMU动车组当定员为100人时，定员重量56t。有
F?56.0?1000?9.8?4(N)?137200(N)Fmax?F?(1?Kvd)?205800(N)
（二）应力计算
1.打开simulation模块，由于在solidworks材料库力没有车轴材料S38C, 这里用合金钢代替。 2.建立新算例，命名为车轴强度分析 3.为车轴两边轮座添加全约束
- 8 -
4.为车轴两端轴颈上表面添加垂 直向下的力15800N，如下图所示。
4，划分网格
如图所示用四面体单元将空心车轴划分为364058个单元，共32906个节点。
5，求解
由下图可知轴最大应力及应力集中处在图中发红的区域（轴颈与防尘板座过渡处和防尘板座过渡处与轮座过渡处），用探针分别从轴颈外端向里取点如图所示，可得到如
- 9 -
下所示坐标图。最大应力100MPa，产生在防尘板座与轮座过度处，该应力值小于材料的无装配区疲劳许用应力300mpa。
由下图可知轴的合位移最大值2.52e-001mm。发生在轴颈的最外端从位移探测图中可知道变形位移量从轴端向里逐渐减小，到防尘板座与轮座过渡处变形量很小几乎为零。用探针分别从轴颈外端向里取点如图所示，可得到如下所示坐标图。
CRH2车轮
- 10 -