CRH2动车组轮对与轴箱弹簧
CAD/CAE设计
一、轴箱弹簧的CAD/CAE设计
（一）问题描述
1.CRH2轴箱弹簧组组成参数：
图1.1 轴箱弹簧组组成及参数
1—外圈弹簧；1—内圈弹簧；3—防雪罩
2.CRH2轴箱弹簧载荷在双圈弹簧中的载荷分配计算： CRH2动车组当定员数为100人时，定员重量为56t。则有：
Pv?56?1000?9.8?8?68600N；
由载荷在双圈弹簧中的分配Pv?P1?P2和内外圈弹簧中的变形相等条件P1/k1?P2/k2可得：
对CRH2高速动车组，取动载荷系数k?0.25，则外簧和内簧的最大载荷分别为：
Pmax1?(1?k)P.5N1?1.25?49418?61772Pmax2?(1?k)P2?1.25?19182?23977.5N PN,P2?19182N1?49418CRH2轴箱弹簧外簧圈建模过程如图2-1-1所示：
（二）轴箱弹簧组的CAD设计
1.轴箱内弹簧的CAD设计 采用三段直线扫描法：
绘制三条首尾相连的直线→绘制簧条圆→利用扫描特征中的沿路径扭转命令依次创建弹簧基体→利用拉伸切除特征创建支撑圈。完成如下图所示的零件造型：
图1.2 内弹簧 图1.3 外弹簧
(三）轴箱弹簧组的CAE设计 1.轴箱外弹簧的CAE设计 1.1刚度计算 1.1.1受力分析
弹簧下端受到轴箱支撑面的支持力，上端施加1mm的位移，计算支撑 反力即可得到弹簧刚度的大小。
1.1.2应力计算 (1)前处理：
基本思想：弹簧一端固定，另外一端施加单位位移，所得固定端支反力即为弹簧刚度。
定类型：CRH2轴箱外弹簧属于静态分析 画模型：调用之前建立好的轴箱外弹簧模型 设属性：设弹簧材料为碳钢板
分网格：共13137个节点，6999个单元。如下图所示:
图1.4 网格划分
(2)求解：
添约束：在弹簧下端加固定几何体约束； 加载荷：在弹簧上端施加1mm的位移；