转向架构架外文资料翻译
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UIC标准615-4 2003年2月第2版OR 翻译移动动力装置——转向架和走行装置——转向架构架结构强度试验国际铁路联盟本活页所属卷类:第Ⅴ——铁道车辆第Ⅵ——牵引第Ⅷ——技术要求应用从1994年1月1日起在国际铁路联盟所有成员中正式生效更新记录1994年1月第1版第1次发布2003年2月第2版在佛莱姆马克重新印刷·该活页责任人姓名已写入该UIC规程中。
目录概述 (1)1. 导言 (2)2. 一般条件 (3)3. 施加有特殊载荷的静态试验 (4)3.1 施加负载定义 (4)3.2 试验程序和获得的结果 (4)4. 模拟工作中主要负载的静态试验 (5)4.1 施加负载定义 (5)4.2 试验程序 (5)4.3 获得的结果 (6)5. 模拟工作中特殊负载的静态试验 (7)5.1 施加负载的定义 (7)5.2 试验程序 (8)5.3得到的结果 (8)6. 疲劳试验 (9)6.1 试验条件 (9)6.2 施加负载的定义 (9)6.3 试验程序 (9)6.4 获得的结果 (11)7. 疲劳强度的评估 (12)附录A 静态试验时所加力示意图 (13)附录B 疲劳试验时所施加力相对时间变化示意图 (14)附录C 疲劳试验阶段的定义 (15)文献目录 (16)本活页是对电动转向架进行技术评审的一个组成部分。
它介绍了为了鉴定转向架构架承受工作负载能力而作的各种试验。
1. 导言本活页是一系列关于到电动转向架进行技术审查方面的规定之一。
它还包括了UIC活页615-0,615-1,615-3,615-4和615-5(参见原文16文献目录)。
它介绍了鉴定转向架构架承受工作负载能力用的各种试验台试验。
要进行以下4组试验:- 静态试验,采用特殊负载这些试验是用来评价在几种最大工作负载联合作用下,转向架构架会不会产生永久变形。
- 模拟工作时主要负载的静态试验这些试验是用来评价在几种主要工作负载联合作用下,(垂直和横向力,线路扭曲作用)转向架会不会产生永久性疲劳裂纹。
铁路运输的转向架构架应力Rusu-Casandra Aurelia Liliana*, Baciu Florin, Iliescu Nicolae, Atanasiu Costica期刊Procedia Engineering100 ( 2015 ) 482 – 487第二十五届DAAAM智能制造与自动化国际学术研讨会,DAAAM 2014年布加勒斯特理工大学,Splaiul Independentei 313号,布加勒斯特,部门6060042,罗马尼亚摘要:本文对工厂中用于运输的典型铸铁转向架构架在加载相应常见的工作操作下产生的应力和应变的分布情况进行了研究对比。
使用三维有限元方法进行数值分析的结果和使用应变仪技术的实验研究结果进行了比较。
计算和实测得到了相同的结果并且准确的测算出了构架的最大应力区。
知道了最危险的应力集中区后对其进行新的优化设计工艺使其在加速是不会变的不安全从而来确保铁路运输的安全。
关键词:转向架;应力分析;有限元方法;实验技术;设计优化1 引言铁路行业和火车制造商的主要目标是交通安全、运输经济和铁路运输能力。
如今,现代技术和它的新特性导致了不断的提高设计和施工车辆的车身结构。
铁路行业遇到的新阶段发展:改进运行服务安全、轻质结构,保证最大装载量,减少产品设计周期和在同一时间降低建设、维护和修理的成本。
大部分的铁路车辆研究关注铁路机车的关键结构部件的完整设计过程,如转向架帧、车轴、车轮和其他组件,其中包括设计过程、评估方法,验证和制造质量要求[1]。
列车转向架是铁路车辆的一个主要组成部分,转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一,转向架支撑车体、承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力,并使轴重均匀分配,在支撑车身静载荷中扮演着一个重要的角色,转向架能使车辆灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线,保证车辆安全运行。
而且转向架还具有支撑轮对、车轴、制动装置和悬架装置的功能,转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装,使之具有良好的减振特性,以缓和车辆和线路之间的相互作用,减小振动和冲击,减小动应力,提高车辆运行平稳性和安全性。
枕木 sleeper轨枕 crossing平交道口 multiple unti动车组high-speed railways高速铁路 maglev磁力悬浮火车centrifugal force离心力 emergency brake handle 紧急制动手柄 metro地铁 light rail轻轨铁路commuter train通勤车tanker罐车operation 运转操作infrastructure下部构造platform站台EMU电力牵引动车组 DMU 内燃牵引动车组 cushioning减震缓冲electricity-air control电空控制antiskid防滑装置 bolster枕 rotational resistance回转阻hunting蛇行 narrow-gauge窄轨 bolster springs摇枕弹簧damper减震器阻尼器 longitudinal anti-yawing dampers纵向抗蛇行减震器disc brakes盘形制动 traction transfer device 牵引装置wheel tread brakes 踏面制动tread gradient踏面斜self-steering自导向Vehicle Suspension车辆悬挂cushion system缓冲装置vertical movement垂向振动 primary suspension一系悬挂装secondary suspension二系悬挂装置车钩 coupler 摇枕bolster乘务员crew轴箱axlebox棚车boxcar封闭车housing car保温refrigerator car牲畜车 stock car漏斗车 hopper罐车 tank car集装箱 container车体 carboy复合车 combine car邮政车 railway post office圆顶车dome转向架bogie瞭望车observation car缓冲器 draft gear行李车 baggage car卧铺车sleeping car旁承side bearer制动缸 brake cylinder侧梁 side beams横梁cross beamscrosstie敞车 gondola英译汉1. The basic design of a passenger car hasn”t changed much since themiddle of the 19th century,but there are several different passenger car types in service around the world.2. 自19世纪中期以来,客车的基本设计没有发生多大改变,但仍有不同形式的客车在全世界范围内使用。
简述转向架的结构组成
转向架(Bogie),俗称"车轴",是轨道交通车辆中的重要部件,用于支撑车辆底盘和提供转向、减震等功能。
转向架是组成轮轴传动系统的主要构件,结构复杂、功能齐全。
下面将生动全面地介绍转向架的结构组成。
1. 转向架框架
转向架的框架是由钢板焊接而成,主要用于支撑整个转向架的各个部件。
转向架框架中间通常设有托架孔、制动器安装孔,便于对其他装置进行安装调整。
2. 弹簧装置
转向架上的弹簧装置主要用于缓冲车辆的振动和冲击,使乘车更加平稳舒适。
常见的弹簧装置有叶片弹簧、气弹簧等。
3. 转向机构
转向架的转向机构是主要的转向装置,其结构复杂,包含多个部件组成。
转向机构主要包括转向齿轮、转向轮、转向台、轴承等。
4. 轮轴
轮轴是转动轮子的核心组件,也是转向架中的关键部件。
轮轴的结构包括闸带轮、保持轮、轴承座等。
5. 制动装置
制动装置是保障列车行驶安全的重要部件,通常安装在转向架上。
制动装置包括制动机构、制动盘、制动爪等。
以上就是转向架的结构组成,它们协同作用,构成了转向架这一
重要部件。
了解转向架的结构组成,对于轨道交通业的工程师和技术
人员具有重要的指导意义,能够帮助他们更好地了解和维护车辆。
DPT转向架基本构造及性能本车转向架为二轴通用型转向架,两转向架结构基本一致。
Ⅰ位端为不带车轴齿轮箱的非动力转向架(图1),Ⅱ位端为带车轴齿轮箱的动力转向架(图2)。
转向架主要由构架、车轴轴承箱、车轴齿轮箱、轮对、旁承、牵引杆装置、基础制动装置、砂箱等部件组成。
图1 非动力转向架图2 动力转向架1.构架2.车轴轴承箱3.车轴齿轮箱4.轮对5.旁承6.牵引杆装置7.基础制动装置8.砂箱动力转向架四角各装有一个砂箱。
每个砂箱储砂量为20kg,砂箱下部装有撒砂阀和撒砂管。
非动力转向架斜对角上各装有一只铁鞋,铁鞋用链条栓接在铁鞋座上,以防丢失,链条缠绕在铁鞋座的挂勾上,使用时将其取下。
作业车速度表传感器及接地装置装在轴箱端部,其布置见图3。
图3在构架与车体之间、构架与轴箱轮对之间均设有安全连接装置,在车辆吊装或起复时无需捆扎。
在轴箱下部还设有防倾覆装置,以防止作业车掉道后倾覆。
转向架构架两侧的中部位置装有2个侧挡,能保证作业车车体与转向架单侧的自由横动量,当侧挡贴靠起作用后侧挡体内的橡胶块还能产生弹性横动量。
转向架的主要技术参数:轴式2-B最高运行速度120km/h轴距2400mm自重 5.3t轮径840mm牵引点距轨面高度580mm制动缸直径6”制动倍率7.921.构架构架是转向架的骨架,它将转向架的各个组成部分连接起来,并保证它们之间的相互位置关系。
构架结构如图4所示。
它主要由左侧梁、右侧梁、横梁、前端梁、后端梁等组成全焊接“日”字型结构。
如图4所示。
图4 构架1 端梁 2.侧梁 3.减振器座 4.拐臂座 5.车体侧挡 6.旁承座7.挂板座 8.拉杆座 9.轴箱侧挡座 10.拉杆弹簧座 11.铁鞋座两端梁为工字形截面,侧梁和横梁采用箱形梁结构,各板材均采用低合金钢Q345B。
构架侧梁底面焊有轴箱侧挡体,轴箱侧挡结构见图5所示。
1.5.螺母6.垫圈7.螺栓8.油杯座板检查构架侧梁、轴距、上下拉杆座间距、旁承平面度等到几个主要尺寸,可以大体判断构架有无严重变形。
基于确保疲劳强度和减轻重量的转向架构架设计B.H.Park and K.Y.Lee机械工程学院,延世大学,首尔,韩国.这份手稿是于2005年4月8日收到后接受修改,出版于2005年11月25日。
DOI: 10.1243/09544097F01405摘要:在一个转向架的设计发展过程中,转向架构架疲劳强度的影响是一个重要的设计准则。
此外,为了节约能源和材料需要减轻重量。
在这项研究中,用有限元方法在各种加载条件下对转向架构架进行疲劳分析是根据UIC的标准形成的,这种方法试图通过人工神经网络和遗传算法来减小转向架构架的重量。
关键词:转向架、强度、疲劳强度分析、神经网络、优化。
1简介:转向架是列车上一个非常重要的构件,它承载着铁道车辆在运动中的各种力。
铁道车辆的运动受到轨道的几何形状、轮轨相互作用、悬挂装置和零部件的惯性力的影响。
同时,一台高速运行列车的转向架结构的重量应该尽可能轻。
因此,转向架的强度应该在国际标准如UIC[1]和JIS [2]的基础上仔细地进行计算分析,以获得一个合理的设计方案。
在过去的设计过程里,诸如一些试验,现场测试,并对原型改进得到一个合理的设计等步骤需要许多时间和很高的成本。
然而,在计算机辅助工程(CAE)产品设计中,应用有限元分析方法(FE)可以减少所需的成本和时间。
利用有限元分析方法研究转向架构架曾有几次先例[3,4]。
此外,转向架占车辆总重量的一大部分。
目前设计者在节省能源和材料的驱动下对车辆的结构进行轻量化设计。
在CAE产品设计步骤,降低重量的优化方案以及最优算法的应用可使重量减轻并满足约束条件的疲劳强度。
这是一个典型的疲劳约束下降低转向架重量的结构优化问题,但只是应用现有数控优化算法,问题是无法解决的。
在这一问题上,疲劳约束作为一种分析不表达功能方面的设计变量。
在这篇文章中,建立转向架构架的有限元模型是为了模拟疲劳试验。
这项研究中使用的转向架是由焊接构架、摇枕、自导向机制、一系悬挂、二系悬挂和盘形制动装置组成。
209T型转向架209T型转向架最大的特点是采用了纵向牵引拉杆装置,用以代替传统纵向摇枕档。
209T型转向架具有良好的横向振动性能,轴箱弹簧和摇枕弹簧采用的都是圆柱螺旋弹簧,受到空重车车钩高度允许变化范围的限制,弹簧的静挠度不可能设计得很大1.2 209T型转向架结构特点209T型转向架的结构由构架装置、摇枕弹簧悬挂装置、轮对轴箱弹簧定位装置和基础制动装置等组成。
1、构架装置209T型转向架的构架为铸钢一体式或钢板压型焊接H形构架。
在构架侧梁外侧铸有摇枕吊座托架,托架上焊有铸钢摇枕吊座,在构架侧梁中部外侧装有横向缓冲器,它由挡轴、缓冲橡胶及与构架侧梁-体的缓冲器座组成。
组装时将缓冲橡胶压入缓冲器座内即可。
2、摇枕弹簧悬挂装置209T型转向架的摇枕弹簧悬挂装置为摇动台式,采用单节长吊杆,构架外侧悬挂,带油压减振器的摇枕圆弹簧组,它由摇枕、下心盘、下旁承、中心销、摇枕弹簧、油压减振器、弹簧托梁、摇枕吊轴、摇枕吊、摇枕吊销、摇枕吊销支承板、安全吊及纵向牵引拉杆装置等组成。
摇枕为铸钢空心的变截面等强度梁,两端向上翘起,通过侧梁处凹下。
下心盘用螺栓组装在摇枕上。
下旁承装于摇枕端部,位于构架侧梁外侧,中心距为2390 mm,俗称外侧旁承,不但便于检修,切可以减小车体的侧面滚振动。
209T型客车转向架取消了纵向摇枕挡,在转向架两侧斜对称安装有纵向牵引拉杆结构。
弹簧托梁不但将两侧吊轴联系成整体,而且还可承受弹簧和吊轴的偏心力。
托梁采用铸钢件不但抗腐蚀性能较好,可减少检修工作量,而且也增大了摇动台抗横向振动刚度。
摇枕吊轴为实体变截面等强度梁,用Q235钢锻制,与弹簧托梁连接的螺栓孔开在两端靠端轴处。
摇枕吊采用Q235钢锻制。
上、下孔均镶有锻钢衬套,上孔衬套其内部为R70 mm的圆弧面,与摇枕吊销中部R75 mm圆弧面吻合,摆动灵活;下孔衬套内部沿轴向不是弧面而是平直面,与吊轴轴端的圆柱面接触,以增加接触面减少磨耗。
转向架的作用及组成资料
悬架是车辆运动的重要部分,它是车辆轮胎与车身机体之间的一种连接系统,用来吸收行驶过程中产生的冲击力。
转向架(Steering Knuckle)是悬架系统中关键的部件,它支撑车轮,使车轮能够转动,还可以帮助车轮回到正确位置,保证行驶过程中的安全性。
转向架主要由齿轮轴,支承轴套(Bearing Carrier),销轴,半轴,减振器螺栓,传动轴(Transmission Shaft),支架,支架支座,连接螺栓(Connecting Bolt)等组件组成,外圆轴箱(Spider Axle Housing)是转向架的基本组件。
齿轮轴有助于整个悬架系统中能合理分配力矩,支承轴套用来安装驱动和传动部件,销轴是安装悬架转向架的重要部件,半轴用于卡住车轮的运动,螺栓的作用是固定悬架的支架,支架的作用是连接轮胎和悬架,以及与驱动零件连接,传动轴的作用是传递动力和轮胎的转动,支架支座的作用是安装支架,悬架支架的作用是向车轮传输能量,连接螺栓用于连接车轮、支架和支架,外圆轴箱为半轴提供支撑。
转向架也可以通过更换转向拉杆(Steering Lever)和悬架杆(Suspension Rod)来改变整体悬架的性能,从而改善弯道的操控性能,同时,转向架的材料也对悬架性能产生了影响,如铝合金和钢材中的断裂强度和硬度,上述材料的断裂强度和硬度影响着车辆在路面行驶时转向架所承受的强度和刚度,而这些属性又直接影响着车辆的行驶安全性。
通过上述介绍可以知道,转向架对悬架系统性能影响十分大,它不仅支撑车轮使其能够转动,而且还能够帮助车轮回到正确位置,保证行驶过程中的安全性,因此,维修车轮转向架时应注意,在拆卸转向架时要仔细检查拆卸件的情况,并尽量使用原厂拆卸件,以确保行驶安全。
一、一般名词术语 General1、车辆的种类铁道车辆 rolling stock, railway vehicle, railway car 客车 carriage, passenger car货车 wagon, freight car特种车 special car钢木车 steel-wood car全金属车 all metal car全钢车all steel car二轴车 two-axle car四轴车 four-axle car六轴车 six-axle car转向架式车 bogie car关节式车 articulated car动车 motor-car拖车 trailer控制车 controlling car动车组 powered car train-set合造车 combined car简易客车 simply equipped coach代用客车 substitute passenger car双层客车 double-deck coach母车 car with axle generator子车 car without axle generator座车 seat coach硬座车 semi-cushioned seat coach软座车 cushioned seat coach, soft seat coach卧车 sleeping car硬卧车 semi-cushioned berth sleeping car软卧车 cushioned berth sleeping car餐车 dining car行李车 luggage van,baggage car邮政车 mail van,postal car了望车 observation car公务车 service car,private car文教车 culture and education car医疗车 hospital car卫生车 ambulance car试验车 test car维修车 maintenance car宿营车 dormitory van,train crew car轨道检查车 track inspection car轨道探伤车 rail faults detection car隧道摄影车 tunnel-photographing car限界检查车 structure gauge detection car检衡车 track scale test car发电车 generator car锅炉车 boiler car救援车 relief car敞车 open-top car,gondola car棚车 covered wagon,box car平车 flat car罐车 tank car守车 caboose, brake van煤车 coal car砂石车 gravel car矿石车 ore car漏斗车 hopper car水泥车 cement car保温车 thermal car隔热车 insulated-cover wagon,insulated box car加冰冷藏车 ice-cooled refrigerator car冷冻板冷藏车 eutectic-ice-cooled refrigerator car加温车 heater car冷藏加温车 refrigerator and heater car机械冷藏车 mechanical refrigerator car单节机械冷藏车 mono-unit mechanical refrigerator car 机冷货物车 mechanical refrigerator freight car机冷发电车 mechanical refrigerator generating car机械冷藏车组 mechanical refrigerator car train-set 通风车 ventilated car家畜车 live stock car, stock car活鱼车 fish car零担办公车 office car for peddler train毒品车 posion car集装箱车 container car长大货物车 heavy-duty car,high capacity car凹底平车 depressed center flat car落下孔车 well car, well-hole car双联平车 twinned flat car钳夹车 schnabel car自动倾翻车 side dump car除雪车 sweeper, snow plow长钢轨车组 long rail car train-set电站车组 power station car train set车辆纵向 longitudinal direction of car车辆横向 transverse direction of car车端 end of car一位端“B” end of car二位端“A” end of car一位侧 No.1 position side二位侧 No. 2 position side轴位 position of axle轮位 position of wheel梁位 position of sill车钩中心线高 hright fron top of rail to coupler center车辆长度 length of car车辆宽度 width of car车辆最大宽度 max. width of car车辆高度 height of car车辆最大高度 max. height of car车体长度 length over ends of car body底架长度 length of underframe罐体长度 length of tank barrek车体宽度 width over sides of car body底架长度 underframe width车体内长 inside length of car body车体内宽 inside width of car body车体内侧面高 inside height of car body车体内中心高 inside height from floor to roof centre地板面高 height of floor from rail top车辆定距(心盘中心距) length between bogie pivot centers车辆全轴距 total wheel base of car车辆定距比 ratio of car body length to length between bogie centres 换长 equivalent length旁承间隙 side bearing clearance自重tare weight载重 loading capacity整备品重 servicing weight总重 gross weight自重系数coefficient of tare weight, tare-to-load capacity每延米重load per meter of track簧上重量suspended weight, weight above spring簧下重量non-suspended weight, weight under spring构造速度design speed通过最小曲线半径 min. radius of curvature negotiated动力系数coefficient of kinetic force振动舒适度comfortable quality of vibration平稳性指标(振动舒适度指标)index of running stability倾复稳定性security of over turing from track脱轨稳定性security of derailment6、其他空车empty car轴数number of axle车辆标记lettering and marking of car车辆型号model of car车辆号码serial number of car定员seating capacity技术履历簿technical ancestry book吊hanger卡clamp,clip吊卡anchor,suspension座seat,rest,bracket吊座hanger bracket托carrier,support,bearer环ring链chain连接板connecting plate补强板reinforcing plate筋板rib隔板partion plate撑板staying plate托板supporting plate固定板fastening plate压板pressing plate吊板hanging plate支承板bearing plate垫板shim,pad调整板adjusting plate限制板locating plate挡板baffle plate防跳板anticreep plate护板shield plate防尘板dust guard plate磨耗板wear plate防火板fireproof plate盖板cover plate腹板web plate翼板flange plate地板floor plate顶板roof plate墙板side plate装饰板decorating plate饰带板lining根据位置不同所用板plate used in other place节流板moderating plate,limiting plate垫shim,pad,liner,washer盖cap,cover,lid阀valve体body梁girder,sill,beam,stringer柱post斜撑diagonal brace压条cornice,molding,treadle bar承木wooden parting stringer,nailing strip隔热材料heat-insulating material二走行装置running gear1 一般走行装置running gear转向架bogie,truck二轴转向架two-axle bogie三轴转向架three-axle bogie组合转向架combination bogie导框式转向架pedestal bogie导框式转向架non-pedestal bogie导框式转向架pedestal bogie整体侧架转向架bogie with integral box side frame 构架frame,bogie structure侧架bogie side frame轮对wheel set有箍车轮tyred wheel整体车轮solid wheel碾钢车轮wrought steel wheel,rolled steel wheel 轴箱journal box承载鞍adapter轴箱定位装置box guidance弹簧减振装置spring and vibration absorber device 弹簧悬挂装置suspension damper弹簧装置spring device轴箱弹簧装置journal spring device摇枕弹簧装置bolster spring device轴箱弹簧journal spring摇枕弹簧bolster spring均衡弹簧equalizer spring空气弹簧air spring橡胶弹簧rubber spring第一系弹簧装置primary suspension第二系弹簧装置secondary suspension一系弹簧装置single-stage suspension二系弹簧装置two-stage suspension自动高度调整装置automatic height adjuster减振器vibration absorber摩擦减振器snubber油压减振器hydraulic damper旁承side bearing滑块式旁承sliding block side bearing摆块式旁承pendulum side bearing滚子式旁承roller side bearing液压旁承hydraulic side bearing气液旁承hydro-pneumatic side bearing转向架基础制动装置bogie brake rigging踏面制动tread braking盘形制动disc braking, rotor braking单侧制动single side braking双侧制动clasp braking制动梁brake beam闸瓦brake block, brake shoe闸片brake ling中磷闸瓦medium phosphor brake shoe高磷闸瓦high phosphor brake shoe合成闸瓦composite brake shoe制动盘braking disc心盘面自由高free height from rail top to centre plate wearing surface 转向架对角线bogie diagonal轴距wheel base固定轴距fixed or rigid wheel base转向架全轴距total wheel base of bogie assembly轮对内侧距distance between backs of wheel rims轴颈中心距distance between acting centers of journal load踏面tread踏面斜度tread taper踏面基点taping point滚动圆rolling tread circle车轮直径wheel diameter轮箍厚度tire thickness轮辋内侧厚度rim inside thickness轮辋外侧厚度rim outside thickness轮辋宽度rim width轮缘高度flange height轮缘高度测定线flange base line轮缘厚度flange thickness轮毂直径diameter of boss轮毂厚度boss thickness轴箱导框间隙pedestal clearance with pedestal guide摇枕挡间隙column guide cleatance with the column轴载荷axle loading force轴荷重axle load轴重wheel set load心盘载荷centre plate loading force旁承载荷side bearing loading force斜对称载荷obliquely symmetrical loading force弹簧静挠度static deflection of spring弹簧动挠度dynamic deflection of spring弹簧挠度裕量surplus deflection of spring, reserve deflection of spring 挠度裕量系数reserve coefficient(or surplus factor) of spring deflection 转向架扭曲刚度bogie against distortion rigidity摩擦减振器相对摩擦系数relative friction coefficient of snubber油压减振器阻力系数damping coefficient of hydraulic damper减振指数damping index临界阻尼值critical damping value脱轨系数coefficient of derailment轴温axle temperature轮缘垂直磨耗vertical wear on flange踏面擦伤scotching on wheel tread踏面剥离flaking on wheel tread2、转向架构架 bogie structure发电机吊架genertor hanger support缓解弹簧座release spring bracket闸瓦托吊座brake head hanger bracket安全吊座safety hanger bracket固定支点座fixed fulcrum bracket端梁end sill侧梁side sill纵向梁longitudinal sill辅助梁auxiliary transom摇枕吊耳bolster hanger lug横梁transom闸瓦托吊耳brake head hanger lug3 转向架侧 bogie side frame轴箱承台pedestal journal roof上斜弦梁top oblique chord检查孔inspection hole斜楔挡friction wedge stop上弦梁top chord立柱column轴箱挡pedestal leg制动梁滑槽brake beam guide下弦梁bottom chord弹簧承台spring seat凸脐spring seat boss摇枕孔bolster opening下斜弦梁bottom oblique chord轴箱导框pedestal4 摇枕及弹簧装置bolster and spring device弹簧托梁spring plank carrier摇枕吊bolster hanger摇枕吊销bolster hanger pin摇枕吊销座bolster hanger pin seat油压减振动器hydraulic damper, oil damper弹簧夹板spring button摇枕弹簧(外圈)bolster spring(outer)摇枕弹簧(内圈)bolster spring(inner)下旁承体bogie side bearing base下旁承胶垫bogie side bearing rubber pad下旁承滑块bogie side bearing sliding block摇枕挡bolster guide下心盘bogie centre plate中心销centre pin摇枕bolster下旁承bogie side bearing横向缓冲器lateral buffer横向拉杆lateral connecting rod摇枕板弹簧bolster double elliptic spring弹簧托板spring plank安全吊safety hanger摇枕吊轴bolster hanger shaft5 摇枕bogie bolster斜楔摩擦面bolster friction wedge pocket slope凸脐spring seat boss心盘安装面centre plate location排水孔draining hole中心销孔centre pin hole固定杠杆支点安装面dead lever fulcrum bracket location 下旁承座bogie side bearing seat摇枕挡column guide6,7 轮对轴箱及弹簧装置wheel set,journal box and spring device后挡板rear guard油卷lubricating pad前枕front guard轴箱盖box lid轴瓦垫journal bearing wedge轴箱体journal box body轴瓦journal bearing防尘板dust guard,dust shield车轴皮带轮axle belt pulley车轴axle车轮wheel防尘挡圈dust guard ring滚动轴承roller bearing弹簧支柱spring guide-post定位套locating bush轴箱弹簧journal spring支持环spring guide缓冲胶垫rubber pad轴箱后盖journal box rear cover轴箱体journal box body紧定螺母set nut防松板locking plate轴箱前盖journal box frim cover均衡弹簧座equalizing spring seat轴箱导框pedestal均衡弹簧(内圈、中圈、外圈)equalizing spring(inner, intermediate, outer) 均衡梁equalizer轴箱托板journal box tie bar轴箱导框磨耗板pedestal wear plate8 轮对wheel set车轴axle车轮轮箍tire, tyre车轮扣环retaining ring车轮轮心wheel centre整体车轮solid wheel9 车轴axle中心孔centre hole轴颈前肩hournal front fillet轴颈后肩journal rear fillet轮座前肩wheel seat front fillet轮座后肩wheel seat rear fillet轴中央部axle middle portion轴身axle body轮座wheel seat防尘板座dust guard seat轴颈journal轴领collar10 整体车轮solid wheel辐板web plate轮缘flange轮毂孔wheel hub bore轮毂hub,boss轮辋rim踏面thread辐板孔web plate hole11 轴箱体journal box body前壁front wall内顶journal box roof轴箱口journal box opening雨檐eaves瓦垫挡journal bearing wedge stopper 承台座pedestal seat底部bottom排水槽draining slot轴箱盖耳孔座journal box hinge lug 后壁rear wall防尘板槽dust guard slot瓦耳挡bearing lug guard侧壁side wall导槽pedestal guide12 油压减振器hydraulic damper压板pressing plate胶垫rubber fitting垫板pad套sleeve密封盖seal cap密封圈seal ring密封衬垫seal ring retainer螺母nut密封弹簧seal spring导向套guide bush缸端盖cylinder end cap缸体cylinder body防尘罩dust protector活塞piston芯阀key valve阀套valve bush阀座valve seat阀瓣valve clack进油阀座oil inlet valve seat储油缸oil storage cylinder13 转向架基础制动装置bogie brake rigging制动梁brake beam制动梁缓解弹簧brake beam release spring闸瓦托吊brake head hanger固定杠杆dead lever拉杆间隙调整器pull rod type slack adjuster 制动梁拉杆brake beam pull rod移动杠杆live lever上拉杆导轮托top connecting rod guide移动杠杆上拉杆live lever top connecting rod 拉杆connecting rod移动杠杆拉杆吊live lever conection hanger 闸瓦插销brake shoe key闸瓦brake shoe闸瓦托brake head闸瓦间隙调整器brake shoe slack adjuster拉环brake beam and lever connection移动杠杆拉杆live lever connection闸瓦托调整簧brake head spring卡板catch plate压板button调整板adjusting plate调整螺杆adjusting screw调整弹簧adjusting spring调整螺母adjusting nut14 制动梁brake beam滚子roller滚子轴roller shaft下拉杆安全吊lower connecting rod safety link支柱strut弓形杆tension rod槽钢梁compression channel内挡箍inner check ring闸瓦托brake head端部磨耗板end wear plate15 轴端发电装置axle-end drive generating equipment调整手轮锁紧螺母adjusting hand wheel lock nut调整手轮adjusting hand wheel调整弹簧垫adjusting spring guide调整弹簧adjusting spring调整弹簧座adjusting spring seat调整丝杠adjusting lead screw连接轴connecting shaft连接轴紧固螺母connecting shaft sernut密封前盖front seal cap挡尘板dust guard皮带轮belt pulley挡盖guard cap电机托cenerator bracker客车发电机generator for passengercar调整杠杆adjusting lever更多铁路行业资讯敬请点击中国铁道论坛(/)。
高铁转向架介绍英文作文Title: The Significance of High-Speed Rail Bogies in Modern TransportationHigh-speed rail has revolutionized the way people traverse the globe, offering unprecedented speed and comfort. At the very core of this innovative transportation system lie the bogies, which not only support but also propel the trains at incredible velocities. These intricate mechanical systems play a pivotal role in ensuring the safety, stability, and performance of high-speed rail networks. In this essay, we delve into the key features and functions of high-speed rail bogies, exploring their paramount significance in the ever-evolving world of transportation.The Basic Structure and Components of High-Speed Rail BogiesA bogie, essentially a truck-like assembly mounted beneath the rail car, constitutes the backbone of a high-speed train. It comprises a frame, wheelsets, axles, andvarious suspension systems. The wheelsets, the most fundamental element, provide the essential link between the train and the tracks. High-speed rail bogies typically feature two or more wheelsets per bogie, depending on the specific design and requirements of the train.The frame serves as the foundation, supporting the weight of the rail car and its passengers or cargo. Constructed using robust yet lightweight materials such as steel or aluminum alloys, the frame strikes a delicate balance between strength and weight. Additionally, it houses the suspension system, a crucial component for ensuring a smooth and comfortable ride for passengers.High-speed rail bogies often incorporate advanced suspension technologies like air springs or coil springs to effectively absorb shocks and vibrations from the tracks.Key Functions and FeaturesOne of the primary functions of high-speed rail bogies is their ability to navigate tight curves while maintaining stability at high speeds. This is achieved through the useof specialized steering mechanisms and wheelset guidance systems. Equipped with sensors and actuators, the wheelsets constantly monitor their position and make adjustments to the steering as necessary, ensuring a seamless transition through curves and switches without compromising safety and stability.Furthermore, high-speed rail bogies play a vital role in the braking system. Operating at speeds often exceeding 200 miles per hour, these trains require highly efficient braking systems capable of rapidly slowing down the substantial weight of the train. Typically, bogies are equipped with disc brakes or regenerative braking systems that convert the kinetic energy of the train intoelectrical energy, which can be fed back into the power grid.Design and OptimizationThe design of high-speed rail bogies is a complex endeavor that requires meticulous attention to detail. Recent advancements in design methodologies, such asconfiguration design and variant design, have facilitated the rapid development of new bogie instances while optimizing existing ones. These techniques enhance design efficiency and ensure that design resources are utilized effectively.Moreover, the use of advanced materials and technologies, like arch-shaped wheel treads and various shock absorbers, ensures that bogies can withstand the rigors of high-speed operation without compromisingstability or safety. Through meticulous optimization, the critical speed at which bogies become unstable can be pushed beyond 500 kilometers per hour.Maintenance and MonitoringGiven the immense stresses and wear that bogies undergo during operation, regular maintenance and monitoring are paramount. Comprehensive inspections, timely replacements of worn-out components, and proactive maintenancestrategies are essential to ensure the continued safe and reliable performance of high-speed trains.ConclusionIn conclusion, high-speed rail bogies are the unsung heroes of modern transportation, enabling trains to traverse vast distances at breathtaking speeds. Their intricate design, advanced features, and robust construction ensure that passengers enjoy a smooth, safe, and comfortable journey. As the world continues to embrace high-speed rail as a viable mode of transportation, the importance of bogies in ensuring its success and sustainability cannot be overstated.。
基于确保疲劳强度和减轻重量的转向架构架设计B.H.Park and K.Y.Lee机械工程学院,延世大学,首尔,韩国.这份手稿是于2005年4月8日收到后接受修改,出版于2005年11月25日。
DOI: 10.1243/09544097F01405摘要:在一个转向架的设计发展过程中,转向架构架疲劳强度的影响是一个重要的设计准则。
此外,为了节约能源和材料需要减轻重量。
在这项研究中,用有限元方法在各种加载条件下对转向架构架进行疲劳分析是根据UIC的标准形成的,这种方法试图通过人工神经网络和遗传算法来减小转向架构架的重量。
关键词:转向架、强度、疲劳强度分析、神经网络、优化。
1简介:转向架是列车上一个非常重要的构件,它承载着铁道车辆在运动中的各种力。
铁道车辆的运动受到轨道的几何形状、轮轨相互作用、悬挂装置和零部件的惯性力的影响。
同时,一台高速运行列车的转向架结构的重量应该尽可能轻。
因此,转向架的强度应该在国际标准如UIC[1]和JIS [2]的基础上仔细地进行计算分析,以获得一个合理的设计方案。
在过去的设计过程里,诸如一些试验,现场测试,并对原型改进得到一个合理的设计等步骤需要许多时间和很高的成本。
然而,在计算机辅助工程(CAE)产品设计中,应用有限元分析方法(FE)可以减少所需的成本和时间。
利用有限元分析方法研究转向架构架曾有几次先例[3,4]。
此外,转向架占车辆总重量的一大部分。
目前设计者在节省能源和材料的驱动下对车辆的结构进行轻量化设计。
在CAE产品设计步骤,降低重量的优化方案以及最优算法的应用可使重量减轻并满足约束条件的疲劳强度。
这是一个典型的疲劳约束下降低转向架重量的结构优化问题,但只是应用现有数控优化算法,问题是无法解决的。
在这一问题上,疲劳约束作为一种分析不表达功能方面的设计变量。
在这篇文章中,建立转向架构架的有限元模型是为了模拟疲劳试验。
这项研究中使用的转向架是由焊接构架、摇枕、自导向机制、一系悬挂、二系悬挂和盘形制动装置组成。
转向架构架疲劳强度的评估则根据国际标准UIC615-4进行“动力单位转向架和运行齿轮转向架构架结构强度试验”。
该优化问题是由一个降低转向架重量的对象函数和约束条件下的疲劳设计标准构成。
近似疲劳的约束的人工神经网络(ANN)函数和微观遗传算法(µGA)被用来解决这一优化问题。
图1转向架构架模型2转向架构架的应力分析2.1转向架构架的有限元模型在这项研究中,分析对象是摇枕转向架(图1(a))。
对转向架构架有限元模型数值分析的目的是进行除摇枕外转向架疲劳强度的评估,拖车转向架构架是由28250个节点、23870个矩形壳单元、2710个六角形固体单元紧密连接而成。
考虑到拖车转向架构架一系悬挂的边界条件,弹簧边界元件就可以建立,并且这些元件的刚度与一系悬挂完全相同。
拖车转向架构架有12根弹簧为基本悬挂单元。
软件程序使用Altair Hyper Mesh和ABAQU。
这个转向架构架材料是SWS490A,定义在文献[2],该材料的性能见表1。
2.2负载条件下评价转向架构架疲劳强度的影响疲劳分析是基于暂行标准。
在职载荷主要是为了确保使用时在已考虑到的主要力综合作用过程中没有任何发生疲劳裂纹的风险。
载荷产生的情况,包含转向架构架的各种不同负载、直线轨道、曲线通过、轧制和跳跃的影响、和跟踪扭曲。
表2和3显示各个负载的负载情况和应用领域。
表1转向架构架材料特性(MPa)表2主应力情况在表2中,m v(kg)是空车质量,n b是转向架数量,m+(kg)是单个转向架质量,C1(kg)是乘客的平均质量,g (m/s−2)为重力加速度。
根据表2和标准UIC 615-4[ 1 ],主要载荷的情况可由表3进行规定。
疲劳强度分析时使用的变量如F z1,F z2,F y,F t1,F t2的施加情况列在图.1(a)中。
在每个节点,每种载荷下的应力由表3确定。
可以从结果看出,表5中定义的最大应力σmax和最小应力σmin的大小由图2中步骤确定,根据σmax and σmin,平均应力σm和应力幅值σa由下式定义:σm=σmax+σmin2和σa=σmax−σmin2(1)表3主应力载荷(KN)根据每一节点上的σm 和 σa ,可以得到如图.3所示的古德曼图。
应力幅值需满足下式要求:n =σa σp<1 (2)图2 最大和最小应力的确定图3修改后的古德曼图许用应力σp从古德曼图中获得,n是设计因数。
表4中的初始设计的分析结果如图3中所示。
如图3所示,疲劳强度大多满足古德曼应力图的要求。
在焊接和磨削处,一些节点违反古德曼图。
最高值的n是1.04。
3转向架构架的优化设计中3.1人工神经网络的设计因数n疲劳强度约束为一个三层逼近误差反向传播神经BPN网络。
神经网络塑造了人脑执行某一特定任务或处理信息的方式[6]。
人工神经网络的高度非线性逼近函数得到了很好的利用。
反向传播是一种多用途的学习算法。
考虑转向架构架的疲劳强度,设计因子n被选择作为输出参数,然而其上盖板、下盖板和里面的侧架垂直盖板是被选择作为输入参数网络。
表4和图4显示各个设计变量的初始值,上、下限值和最初的重量。
首先,疲劳分析数据应该在逼近人工神经网络时获得。
这三个水平的设计变量的全因子设计被用来产生训练数据集。
每一个变量如表4所示有初始值和上下限值。
三项测试验证了近似模型的可靠性。
用于BPN的特定的节点通过27次最严格的试验选择。
这些结点呈现在图5中。
在这项研究中,图6所示的神经网络模型被应用于在每个节点上逼近设计因子。
表5标记了选定节点设计因子近似结果。
测试数据及疲劳分析数据之间的最高百分比误差为5.34%,结果表明,该模型的测试成功完成。
表4设计变量和限值设计变量位置厚度(mm)下限值初始值上限值初始重量:0.529tX(1)侧架上盖板121620X(2)侧架下盖板121620X(3)侧架垂直盖板812163.2遗传算法优化遗传算法(GAs)是一种基于自然选择力学和自然遗传学的搜索算法。
遗传算法会结合收敛性解决方案得到全局最优或近似解,已经被成功运用到各种各样的一些功能优化问题。
数量增加时,算法找到一个更好的解决办法。
然而,一个更大的数量规模需要更多的计算时间才能找到最合适的解决方案。
因此,戈德堡[7,8]提出了串行遗传算法(SGA),它通过与常规遗传算法相比一个更小的规模。
在SGA的基础上,Krishnakumar[9]在1989年提出了µGA。
图4转向架构架的设计变量X图5节点约束条件在这项研究中,五个个体规模的µGA得到使用。
µGA流程图如图7。
该优化问题是定义如下最小化 F(X)=∑A i X iNi=1ρ (3)约束{n<112≤X1≤2012≤X2≤208≤X3≤16(4)F( X ) (kg)是盖板的重量,N是设计变量的个数,A (mm2)是第i个的盖板的面积,X i(mm)是第i个盖板的厚度。
SWS490A的密度ρ是7.85×10 kg/mm3。
图6 3-3-1神经网络模型表5各项测试中人工神经网络设计因子和疲劳分析的误差图8遗传算法结果图8显示目标函数F(X)的优化过程使用µGA。
三种不同仿真研究在小于误差0.5%的范围进行了。
最优值的最好结果是0.504吨(表6)。
转向架构架的重量比最初的设计降低了4.7%。
约束条件变成节点4862处的1.000了(见表7)。
优化结果的值和设计变量最优值的分析结果之间最大误差为2.93%。
表6优化结果表7设计因子预测值与比较值E(﹪)=|(a)−(b) (b)×100|表7表明神经网络模型的近似最优值满足修改后的古德曼图,但在实际计算最佳厚度, 古德曼图节点4862是不符合的。
这是由于预测和分析模型之间的误差。
4 总结在这项研究中,转向架构架的疲劳强度是在转向架发展步骤中根据标准UIC估计的。
在这个过程中成功采用了商品化研制。
然后,转向架构架降低重量的问题解决了。
疲劳强度并不满足修改后的古德曼图表的设计条件。
然而,进行了降低转向架构架重量优化后的,重量比最初的设计降低了4.7%。
在这个过程中,使用了BPN网络和GA 的方法。
近似模型满足设计约束,但预测和分析模型之间的误差导致优化设计的分析结果违反了设计约束。
参考文献1 International Union of Railways. Motive power units,bogies and running gear, bogie frame structure strengthtests . UIC 615 – 4, 1994.2 Japanese Industrial Standard.Truck frames for railway rolling stock – general rules for design. JIS E 4207, 1992.3 Dietz, S., Netter, H., and Sachau, D.Fatigue life prediction of a railway bogie underdynamic loads thoughsimulation. Veh. Sys. Dyn., 1998, 29, 385 – 402.4 Oyan, C.Structural strength analysis of the bogie frame in Taipei rapid transit systems. Proc. Instn Mech. Engrs,Part F: J. Rail and Rapid Transit, 1998, 212 (F3), 253 – 262.5 European Rail Research Institute.Programme of tests to be carried out on wagons with steel underframe andbody (suitable for being fitted with the automatic buffing and draw coupler) and on their cast steel frame bogies.ERRI B12/RP 17, 7th edition, 1993.6 Hagan, M. T.Neural network design, 1996 (PWS Publish Company, Boston, MA).7 Goldberg, D. E.Sizing populations for serial and parallel genetic algorithms. Proceeding of the 3rd International Conference on Genetic algorithms, Arlington, V A, 1989,pp. 70 – 79 (Morgan Kaufmann).8 Goldberg, D. E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning , 1989 (Addison-Wesley,Boston, MA).9 Krishnakumar, K. Micro-genetic algorithm for stationary and non-stationary function optimization. SPIE,Intell. Control Adapt. Syst. , 1989, 1196, 282 – 296.。