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轨道车辆轴箱轴承试验机的设计与研究

作　者: 郜乐滨
导　师: 施志辉
学　校: 大连交通大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 轴箱轴承 试验机 机械结构设计
分类号: U270.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 25次
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内容摘要


轴箱轴承是轨道车辆中极为重要的行走支承部件,其性能和质量对轨道车辆的性能与安全性影响很大,因此在装车前必须对轴箱轴承进行各方面的性能测试。本文研究的目的是设计一台轨道车辆轴箱轴承试验机,该机可以模拟实车运行进行轴箱轴承的性能对比测试。本文在调研国内外轨道车辆轴承试验机总体设计方案的基础上,结合我国铁道行业标准中规定的车辆轴箱滚动轴承热试验方法,制定了轨道车辆轴箱轴承试验机的总体方案,并完成了试验机轴系零部件、支撑轴承座、加载机构、机体结构、驱动系统、液压系统、监控系统方案的设计。利用HyperMesh与ANSYS软件配合对主轴进行静力分析与模态分析,通过对应力云图的分析找出主轴在最大恒定载荷作用下发生应力集中的部位,并提出改进措施来提高结构的强度,同时根据模态分析得到的固有频率验证了主轴在测试循环中不会发生共振。在机体结构设计阶段利用模态分析方法,通过对各阶振型的分析预测了机床结构刚度的薄弱处,并利用OptiStruct工具对相对变形较大的立板进行了加强筋分布的形貌优化设计。利用AMESim次件对液压加载系统工作性能进行了动态仿真分析,检验了设计方案的合理性与可行性。通过本课题的研究,为未来建立先进的轨道车辆轴箱轴承测试系统打下良好的基础。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 课题研究背景与意义  9-10
    1.1.1 课题研究背景  9
    1.1.2 课题研究意义  9-10
  1.2 课题研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 本文研究内容与方法  12-13
    1.3.1 课题研究内容  12
    1.3.2 课题研究方法  12-13
  本章小结  13-14
第二章 轴箱轴承试验机总体方案  14-25
  2.1 轴承概况  14-17
    2.1.1 轴箱轴承结构型式  14-16
    2.1.2 滚动轴承损坏形式  16-17
  2.2 试验机性能指标  17-18
  2.3 结构与加载方案  18-22
    2.3.1 结构布置方案  18-20
    2.3.2 加载方式选择  20-22
  2.4 监控系统方案  22-24
  本章小结  24-25
第三章 轴箱轴承试验机零部件设计  25-48
  3.1 主轴设计  25-33
    3.1.1 主轴材料选择  25-26
    3.1.2 主轴结构设计  26-29
    3.1.3 主轴有限元静力分析  29-31
    3.1.4 主轴模态分析  31-33
  3.2 支撑轴承座设计  33-35
  3.3 加载机构设计  35-40
    3.3.1 径向加载机构  35-38
    3.3.2 轴向加载机构  38-40
  3.4 机体结构设计  40-47
    3.4.1 材料选择  40
    3.4.2 结构设计  40-41
    3.4.3 机体模态分析  41-46
    3.4.4 立板形貌优化  46-47
  本章小结  47-48
第四章 轴箱轴承试验机驱动系统设计  48-56
  4.1 滚动轴承摩擦力矩计算  48-49
  4.2 驱动系统元件选型  49-52
    4.2.1 电动机选型  49-50
    4.2.2 联轴器选型  50-51
    4.2.3 带传动计算  51-52
  4.3 驱动系统零件设计  52-55
    4.3.1 带轮设计  52-53
    4.3.2 轴承及轴承座设计  53-54
    4.3.3 底座设计  54-55
  本章小结  55-56
第五章 轴箱轴承试验机液压系统设计  56-67
  5.1 试验机液压系统设计  56-62
    5.1.1 液压系统原理设计  56-57
    5.1.2 液压系统元件选型  57-62
  5.2 试验机液压系统仿真  62-66
    5.2.1 液压系统建模  63-64
    5.2.2 系统仿真结果  64-66
  本章小结  66-67
结论与展望  67-68
参考文献  68-70
攻读硕士学位期间发表的学术论文  70-71
致谢  71

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中图分类: > 交通运输 > 铁路运输 > 车辆工程 > 一般性问题 > 车辆理论及试验
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