轉(zhuǎn)K2轉(zhuǎn)向架彈簧失效分析.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路即將跨入世界高速鐵路的行列，鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架彈簧的設(shè)計(jì)加快了步伐，從2000年起，鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架由轉(zhuǎn)8A到轉(zhuǎn)8G，再?gòu)霓D(zhuǎn)K2到轉(zhuǎn)K4，直到今年的轉(zhuǎn)K6開(kāi)始大量投入生產(chǎn)，只用了短短5年時(shí)間?？梢?jiàn)貨車(chē)改進(jìn)和更新的速度是很快的。然而，車(chē)輛彈簧的設(shè)計(jì)方法有些難以適應(yīng)這種變化速度. 按照目前國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)，彈簧按照許用靜應(yīng)力設(shè)計(jì)。然而它的主要失效形式是疲勞斷裂。在基本設(shè)計(jì)參數(shù)確定了以后，沒(méi)有很好的約束幾個(gè)制造誤差的綜合效應(yīng)，還有，對(duì)

2、于工作應(yīng)力計(jì)算不夠精確的地方，在生產(chǎn)廠(chǎng)家大量生產(chǎn)的時(shí)候，出現(xiàn)了一些疲勞抽檢不合格的現(xiàn)象。另外，疲勞試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)也難以適應(yīng)現(xiàn)在的二級(jí)剛度彈簧的現(xiàn)狀。 在彈簧材料和強(qiáng)化工藝正常的情況下，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，彈簧總是在特定的部位發(fā)生疲勞斷裂，本文試圖通過(guò)以轉(zhuǎn)K2彈簧的應(yīng)力分析，找到彈簧在疲勞試驗(yàn)以及在實(shí)踐中，失效的敏感位置，難以達(dá)到預(yù)期壽命的原因以及誤差的大小。通過(guò)利用經(jīng)典公式和方法的計(jì)算，把過(guò)去設(shè)計(jì)校核中忽略的載荷偏心、制造誤差的因素加以檢

3、查，實(shí)際上，彈簧在承受載荷時(shí)并非理想的那樣，各個(gè)工作圈的應(yīng)力分布是均勻的，在兩端接近支承圈的位置應(yīng)力分布最高，最中間位置的應(yīng)力大小和傳統(tǒng)公式接近，而應(yīng)力最大的接近支承圈的區(qū)域，應(yīng)力比傳統(tǒng)公式中計(jì)算出來(lái)的要高7～8％，這個(gè)計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際試驗(yàn)中出現(xiàn)的情況。 按照公式計(jì)算出彈簧應(yīng)力最大的點(diǎn)應(yīng)該在接近支承圈的內(nèi)側(cè)，實(shí)際情況是在這個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生疲勞裂紋源的失效彈簧只占總的失效彈簧數(shù)量的25％，更多的情況是：裂紋源出現(xiàn)在與支承圈接觸的部位，