考虑强度和疲劳强度的机车抱轴箱体轻量化设计

抱轴箱是机车转向架的重要组成部分,在支撑、固定驱动电机和保持运行平稳上起着重要作用,其轻量化设计可有效改善转向架的力学性能。本文建立了机车抱轴箱有限元模型,采用Ansys分析5种超常工况下的结构强度,采用Goodman-Smith曲线对3种运营工况进行疲劳强度分析。随后,以体积分数、周向循环对称为约束条件,以加权柔度最小为优化目标,利用OptiStruct软件对其进行多工况拓扑优化设计,优化后的抱轴箱结构可消除多个应力集中点,并实现10.8%的减重。