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智能型列车车架装退套机的设计

冯迎春  
【摘要】: 为了保证列车行驶的安全性,国家规定每四年必须对车架进行一次大修。大修时要将悬挂刹车装置的旧耐磨套换成新的。由于耐磨套与吊耳之间是过盈配合,且吊耳又分布在车架的各个角落,十分不利于机械化操作。目前国内还没有解决好耐磨套的装卸问题。传统的方法不仅操作工人的劳动量大,工作效率低,而且有可能引起事故隐患。 本文通过分析206、209型号车架的吊耳分布特性、耐磨套与吊耳间过盈配合的特点以及装配过程对设备的约束条件,提出一套不同于传统方法的解决方案,并研制出智能型的装、退套机。它不仅消除了传统做法的弊端,减轻了工人的劳动强度,提高了工作效率,还能针对所装套的过松、过紧等不合格情况,给予不同的报警,弥补了国内在这方面的空白。 本文做的主要工作是:1)、提出了装、退套机的基本结构;2)、利用三维参数化设计软件PRO/ENGINEER2001,实现了装、退套机的实体建模,结合大型有限元分析(FEA)软件ANSYS对装、退套机的关键受力部件进行了网格线划分和受力分析,确保推力主轴和C型夹具在工作过程中拥有的足够强度。3)、利用了ANSYS 8.0自带的OPT(优化技术)对C型夹具进行了结构上的优化,实现了一定强度和刚度的条件下,C型夹具的质量最小,使装、退套机的质量得到了改善,结构更趋于合理化;4)、根据合金套和吊耳的过盈配合关系,应用弹塑性力学中的两个简单厚臂圆筒理论及第四强度理论,结合轴套装配方案特性,在C++ Builder平台上开发出了过盈配合装配力的求解器,它能求解出所有过盈配合所需装配力,并将各种配合尺寸和过盈量的数据库存化,以便将来调用。过盈配合所求解出的装配力,在理论上可作为判断松、紧套的依据。实际操作中只须输入车架的型号和耐磨套的尺寸,即可直接查到相应的装配力的最大值和最小值,系统根据这个最大值和最小值,就能有效、及时的在装配过程中实现相应的报警,基本实现了装、退套过程的智能化。


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