某机车牵引球铰寿命提升优化设计

从应用于干线和谐机车的牵引球铰在运营过程中的失效形式出发,结合其使用线路的实际运行工况,对老结构的牵引球铰功能失效情况进行详细分析,然后做出预压量、橡胶型面和自由面等多方面的结构改进与优化。经疲劳仿真分析计算,结果显示,新结构的橡胶自由面在预压缩和受载情况下表现良好,通过寿命仿真分析,牵引球铰的使用寿命提升了3倍。最终通过疲劳测试,进一步验证了优化结构牵引球铰使用寿命的提升,由2年提高至6年以上,满足了用户的运营要求。

轴向组合式小径向/轴向刚度比橡胶球铰结构介绍

以一种地铁车辆用转臂定位节点为例,介绍了一种轴向组合式橡胶-金属球铰结构,此种结构的特点是径向/轴向刚度比小,橡胶预压缩简单可靠,刚度调节范围广,疲劳可靠性好。

空气悬架用推力杆球铰结构与特点

主要介绍空气悬架用推力杆球铰的类型,重点介绍应用最广的轴向压缩和径向压缩球铰的结构和性能特点及其生产工艺和选型。

提速车辆转向架橡胶球铰刚度分析

根据提速客车转向架橡胶球铰的结构特点,结合橡胶的本构模型及相关系数,利用ABAQUS软件对其径向刚度、轴向刚度、偏转刚度和扭转刚度进行了分析,并将计算结果和试验结果进行了比较。结果表明:计算结果和试验结果具有较好的一致性,利用有限元分析能指导橡胶球铰及同类产品的结构设计。

弹性球铰胶料配方与性能研究

选用少量反式聚异戊二烯替代天然橡胶、少量白炭黑替代炭黑制备了弹性球铰橡胶胶料,研究了不同配方胶料的弹性球铰径向静刚度、轴向静刚度、扭转静刚度和疲劳性能等。结果表明,选用10份白炭黑替代改性炭黑、10份反式聚异戊二烯替代天然橡胶后弹性球铰2向刚度、静刚度和疲劳性能圴明显提升。

球头销橡胶防尘罩改进设计

针对某车辆球头销运动过程中,橡胶防尘罩出现因干涉造成的过早破损失效的问题,应用有限元分析软件Abaqus建立防尘罩的有限元模型,对球头销摆动过程中橡胶防尘罩的大变形进行仿真分析,以防尘罩变形后的最终构形与其周围部件之间的间隙为优化目标,以变形过程中最大Mises应力为约束,通过改变防尘罩静态构形参数,获得合理的间隙值,解决了干涉问题,确保防尘罩的使用寿命满足设计需求.试验结果与仿真分析结果一致。

某重卡橡胶悬架均衡梁球铰的改进研究

针对某重卡在行驶过程中出现的橡胶悬架均衡梁球铰轴向滑移脱出问题,对原橡胶悬架均衡梁球铰从结构上进行了改进,并将弹性材料由橡胶优化为聚氨酯。在台架试验台上,对改进前与改进后的均衡梁球铰垂向刚度和轴向刚度分别进行了试验,提取了改进前后均衡梁球铰的垂向刚度、轴向刚度试验值。同时结合ABAQUS有限元分析平台,建立了有限元分析模型,提出了利用非线性有限元法进行模拟分析的方法。通过模拟台架试验过程,对改进前、后的均衡梁球铰垂向刚度、轴向刚度有限元分析结果进行了评价。研究结果表明:将有限元分析结果与试验值进行了分析对比,两者最大差值为3.55%,有限元分析结果与试验值基本一致。改进后的均衡梁球铰在垂向刚度允许变化范围内,轴向刚度提升了约11.5倍。

具有空腔结构的轨道车辆用橡胶液力球铰空向静刚度特性研究

将轨道车辆用橡胶液力球铰橡胶体的形变简化成平面应变,推导出具有空腔结构的橡胶液力球铰空向静刚度计算公式;结合试验与有限元仿真结果对该公式的有效性进行验证,并给出公式的建议适用范围。采用空向静刚度计算公式能有效加快橡胶液力球铰设计,缩短产品开发周期,对轨道车辆用橡胶液力球铰等具有空腔结构的橡胶制品开发具有指导意义。

硬岩水文地质参数井同径止水与分层抽水试验研究

针对传统施工程序无法解决坚硬岩石止水环隙很小(仅3 mm)钻孔的同径止水及分层抽水试验问题,以山西某水文地质参数井为研究对象,采用现场和室内综合试验的方法,对同径止水方案、材料、技术、分层抽水等工艺进行研究。结果表明:(1)同径止水装置经过特殊的“外掏内缩”设计与制作,使止水外环间隙由3 mm增大到8.5 mm,解决了“极小止水环隙”下的同径止水问题;经抽水检验,止水效果良好。(2)在孔外一系列试验的基础上,定制的止水材料和选择的止水组合与本孔的适应性强,下管风险小,实施过程相当顺利。(3)专门设计的分层导水管路,其上串接的隔离封水胶球与止水套管柱内设置的锥形隔水接头相互契合,封水可靠,形成了两套独立的导水管路,满足了上、下含水层分层抽水试验的工况。研究结果可为类似水文地质参数井开展同径止水或分层抽水试验研究提供参考。