踏面制動單元安裝接口可靠性研究.pdf

1、我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，帶動了城市軌道的發(fā)展。軌道交通在運營過程中，因運營線路的特殊性，列車需頻繁啟動、制動，且因兩個站臺之間的距離較短，需較大的列車制動減速度。踏面制動是軌道交通主要的制動方式，因此要求踏面制動單元具備極高的穩(wěn)定性和安全性。在列車實施制動過程中，踏面制動單元安裝接口處的聯(lián)接螺栓易出現(xiàn)失效問題。因此，踏面制動單元安裝接口是否安全是列車能否安全實施制動的一個重要因素。針對這種情況，需對踏面制動單元的安裝

2、接口進(jìn)行可靠性分析和研究。
　　在總結(jié)國內(nèi)外安裝接口技術(shù)與機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，結(jié)合本論文所需解決的問題，選用合適的方案對踏面制動單元安裝接口進(jìn)行研究分析。
　　踏面制動單元與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間通過螺栓相連。列車制動，踏面制動單元受多載荷作用，其將受到的載荷傳遞給聯(lián)接螺栓。因此，對踏面制動單元安裝接口分析時需考慮多種載荷因素的影響。由于切應(yīng)力是引起材料屈服強度的主要因素，為簡化計算模型，本文主要研究了螺栓所受的切向

3、力作用。基于偏心受剪螺栓的計算模型并結(jié)合旋轉(zhuǎn)中心理論，分析踏面制動單元安裝接口的受力情況，從而確定安裝接口受力預(yù)計算的理論方法。
　　基于有限元仿真方法建立踏面制動單元安裝接口的三維模型，根據(jù)TB/T3058-2002,對踏面制動單元在不同工況下的受力進(jìn)行設(shè)定，模擬踏面制動單元安裝接口的實際受載情況。通過對踏面制動單元安裝接口模型進(jìn)行靜強度分析和瞬態(tài)分析，對比各種工況下，聯(lián)接螺栓處的應(yīng)力云圖。結(jié)果表明，踏面制動單元安裝接口是安全可

4、靠的。
　　根據(jù)應(yīng)力-強度干涉模型，用蒙特卡洛模擬法計算安裝接口在不同工況下的應(yīng)力和強度之間的關(guān)系，分析安裝接口的可靠性。通過可靠度的計算，即可判斷安裝接口是安全可靠的。
　　結(jié)合理論分析和有限元仿真兩種方法，分別對螺栓組和止擋結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，確定螺栓的最優(yōu)個數(shù)、最優(yōu)布局和止擋的最優(yōu)位置，為踏面制動單元安裝接口的實際設(shè)計提供參考作用。同時，運用MATLAB的GUI界面，進(jìn)行人機交互界面設(shè)計，設(shè)置聯(lián)接螺栓主要參數(shù)、無止擋踏面