鐵路貨車鉤尾框疲勞性能可靠性研究.pdf

1、隨著貨車重載、提速的發(fā)展，車輛的縱向沖擊及牽引載荷大幅增加，車鉤緩沖裝置部件的疲勞壽命明顯下降，給鐵路運(yùn)輸安全帶來了嚴(yán)重隱患，因此有必要對(duì)典型鉤尾框的疲勞性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。
　　據(jù)有關(guān)資料顯示，幾乎所有類型的鉤尾框出現(xiàn)疲勞裂紋的位置都在鉤尾框后彎角與框身連接處(以下簡(jiǎn)稱連接處)。通過在后端面施加均載進(jìn)行大量有限元計(jì)算發(fā)現(xiàn)，絕大部分型號(hào)的鉤尾框疲勞薄弱位置往往并非是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際斷裂位置。相關(guān)資料表明，當(dāng)車鉤受到?jīng)_擊或牽引力時(shí)，在垂直于鉤

2、尾框后端面內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)角度很小的斜向上壓力(它的向上分力以下簡(jiǎn)稱上翹力，斜向上角度以下簡(jiǎn)稱上翹角度)，并且該力偏離鉤尾框后端面中心(以下簡(jiǎn)稱偏心)。本文以17型鉤尾框(改進(jìn)前)(以下簡(jiǎn)稱17改前)為例進(jìn)行了理論受力及模擬線路受力的分析，通過有限元計(jì)算和疲勞壽命估算發(fā)現(xiàn)，上翹力和偏心是造成連接處裂紋產(chǎn)生的主要原因，并且隨著上翹角度和偏心距的增大，疲勞壽命急劇降低，這就從理論上解釋了連接處裂紋產(chǎn)生的原因，并給出了提高鉤尾框疲勞壽命的建議和改進(jìn)

3、措施。本文依據(jù)AAR機(jī)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)中的載荷譜和大秦線2萬t重載列車的載荷譜，采用名義應(yīng)力法、局部應(yīng)力.應(yīng)變法和斷裂力學(xué)法，分別從理論受力和模擬線路受力兩方面，對(duì)鉤尾框的名義應(yīng)力壽命、裂紋萌生壽命和裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行了估算，并對(duì)理論受力下的名義應(yīng)力壽命與裂紋萌生壽命和裂紋擴(kuò)展壽命之和以及模擬線路受力下的名義應(yīng)力壽命與裂紋萌生壽命和裂紋擴(kuò)展壽命之和分別進(jìn)行了分析比較，從而驗(yàn)證了所求名義應(yīng)力壽命的正確性。
　　最后，根據(jù)一批包含各種型號(hào)鉤尾框的