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209HS转向架焊接构架的设计与计算

209HS转向架焊接构架的设计与计算
209HS转向架焊接构架的设计与计算

铁道车辆转向架的分类

2.2铁道车辆转向架的分类 按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类 由于车辆用途运行条件差异,制造维修方法的制约和经济条件等具体因素的影响,对转向架的性能结构参数和采用的材料及工艺等要求就要差别,因而出现了多种形式的转向架。我国国内目前使用的客车转向架、货车转向架就有几十种,各种转向架主要区别于转向架的轴数和类型,弹簧悬挂系统的结构与参数,垂向载荷的传递方式,轮对支撑方式,轴向定位方式,基础制动装置的类型安装,以及构架、侧架结构形式等诸多方面。 2.2.1按转向架的轴数、类型、及轴箱定位方式分类 (1) 轴数与类型 车辆所用的轴型基本上可分为B、C、D、E、F、G六种。轴直径越粗,容许轴重越大,但是大容许轴重要受线路和桥梁的强度标准的限制,一般货车采用B、D、E、F、G五种轴型,客车采用C、D两种轴型,随着我国铁路的发展,其趋势是发展重载和快速运输,因此新型货车主要运用E型轴,新型客车主要运用D 型轴按轴数分类,转向架有二轴、三轴和多轴,转向架的轴数一般根据车辆总重和每根车轴容许的轴重确定,我国大多数客货车采用二轴转向架,一些大吨位货车及公务车等采用三轴转向架,在长大重载货车上用多轴转向架或转向架群。 (2) 轴向定位方式 ①固定定位:轴箱与转向架铸成一体,或是轴箱与侧架用螺栓及其他紧固件连接成为一个整体,使得轴箱和侧架之间不能任何相对运动。如图2.10a所示 ②导框式定位:轴向上有导槽,构架上有导框,构架的导框插入轴箱的导槽内,这种结构可以容许轴箱与构架之间沿着在垂向有较大的相对位移,但在前后、左右方向仅能在容许的范围内,有相对较小的位移。如图2.10b所示 ③干摩擦导柱式定位:安装在构架上的导柱及坐落在轴向弹簧托板上的支持环均装有磨耗套,导柱插入支持环,发生上下运动,两磨耗套之间是干摩擦。它的作用原理是轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形,实现弹性定位作用。如图 2.10c所示 ④油导筒式定位:把安装在构架上的轴箱导柱和坐落在轴向弹簧托板上的导筒分别做成油缸和活塞的形式,导柱插入导筒,导柱上下移动时,油液可进出导柱的内腔,产生减振作用,它的作用原理是,当构架与轴箱之间产生水平方向的相对运动时,利用导柱与导筒传递纵向力和横向力,再通过轴箱橡胶垫传递轴箱体,使橡胶垫产生不同方向剪切变形,实现弹性定位作用。如图2.10d所示 ⑤拉板是定位:用特种弹簧材料制成的薄型定位片,一端与轴箱连接,另一端通过橡胶节点与构架连接,利用拉板在纵横方向的不同刚度来约束构架与轴

伸臂式焊接变位机设计(有图纸)

目录 题目 (Ⅰ) 摘要 (Ⅰ) 1引言 (1) 1.1开发焊接变位机的意义和目的 (1) 1.2焊接变位机目前的发展状况 (1) 1.2.1国内焊接变位机的产品简介 (1) 1.2.2国外焊接变位机的产品简介 (1) 1.3本次设计的意义和工作内

容 (2) 2伸臂式焊接变位机总体方案设计 (2) 2.1设计要求 (2) 2.2总体方案的确定 (2) 3伸臂式焊接变位机的设计 (3) 3.1伸臂旋转减速器的设计 (3) 3.1.1伸臂旋转减速器的传动方案简图 (3) 3.1.2选择电动机 (3) 3..1..3确定传动

比 (4) 3.1.4计算传动装置的运动和动力参数 (5) 3.1.5V带轮的设计计算......................................................................................................................... 6 3.1.6高速级蜗轮蜗杆设计. (9) 3.1.7低速级蜗轮蜗杆设计 (11) 3.1.8轴的校核.......................................................................................................................................1 2 3.1.9轴承寿命的计算..........................................................................................................................1 5 3.1.10较核轴上的键的强度 (16)

转向架的作用及组成

. 一、转向架的作用及组成 作用: 1.采用转向架是为了增加车辆载重,长度,容积,提高运行速度,满足铁路运输发展。 2.在正常运行条件下,车体能可靠的坐落在转向架上,通过轴承装置是车轮沿钢轨的 滚动转化为车体沿轨道线路运行的平动。 3.支承车体,承受并传递从车体至轮对之间的各种载荷及作用力,并使轴重均匀分配。 4.保证车辆运行安全,灵活的沿直线线路运行和顺利通过曲线。 5.转向架结构要便于弹簧减震装置的安装,使之具有良好的减震特性,以缓和车辆和 线路之间的相互作用,减小振动和冲击,减小应力,提高车辆运行平稳性和安全性。 6.充分利用轮轨之间的黏着,传递牵引力和制动力,放大制动缸所产生的制动力,是 车辆具有良好的制动效果。 7.转向架为车辆一个独立部件,便于转向架的拆装,单独制造和检修。 组成 1、轮对轴箱装置 2、弹性悬挂装置(两系悬挂,弹簧减振装置) 3、构架 4、基础制动装置 5、转向架支撑车体的装置 6、牵引电机与齿轮变速传动装置

. 二、转向架的分类 1.轴数与类型 按轴数分为二轴、三轴、多轴转向架 按轴型分B、C、D、E型轴转向架 2.轴箱定位方式:约束轮对于构架之间相对运动的机构,称轴箱定位装置 形式有:①固定定位 ②导框式定位 ③摩擦导框式定位 ④油导桶式定位 ⑤拉板式定位 ⑥拉杆式定位 ⑦转臂式定位 ⑧橡胶弹簧定位 3、按弹簧悬挂装置分类 一系弹簧悬挂:车体主轮对之间,只设有一条弹簧减振装置 二系悬挂 4、对心盘集中承载的转向架,根据摇枕悬挂装置中的弹簧的横向跨距的不同,悬挂形式分为: 1.内侧悬挂:弹长度<车长度(横向)

2.外侧悬挂:> 3.中心悬挂:= 中央弹簧横向跨距大小,对于车体在弹簧上的稳定性效果显著,增加其跨距可以增加车体倾覆的复原力矩,提高车体在弹簧上的稳定性,各种型号转向架的主要区别: 橡胶弹簧定位:南京地铁使用 转臂式定位:广州地铁 四、按垂向载荷的分类方式 (一)车体与转向架之间的载荷传递 1.心盘集中承载 2.非心盘集中承载 3.心盘部分承载 (二)转向架中央悬挂装置的载荷传递 1.具有摇动台装置的转向架(缓解横向振动) 2.无摇动台装置的转向架(内有空气弹簧,符合轻量化要求) (三)构架与轴箱之间的载荷传递 1、转向架侧架直接置于轴向轮对上,无轴箱弹簧装置 2、支悬于均衡弹簧之上 3、由轴箱顶部弹簧支撑

20T焊接变位机的设计与分析

目录 第一章绪论 (2) 1.1选题背景 (2) 1.2研究的目的和意义 (2) 1.3国内外研究综述 (3) 第二章焊接变位机的主要性能及结构 (3) 2.1一般焊接设备应具备的性能 (3) 2.2焊接变位机的分类 (4) 2.3焊接变位机的主要结构及工作原理 (5) 2.4焊接变位机的选用原则 (6) 第三章焊接变位机的方案设计 (7) 3.1焊接变为机的整体方案设计 (7) 3.2 翻转机构设计 (8) 3.2.1第一级蜗杆的设计 (8) 3.2.2第二级蜗轮的设计蜗杆 (12) 第四章校核 (17) 4.1各轴转速 (17) 4.2各轴的功率 (17) 4.3 各轴的转矩 (18) 4.4 齿轮的校核 (18) 4.5 轴的校核 (21) 4.6小齿轮轴承的校核 (23) 第五章控制部分 (25) 5.1 控制部分电气原理图 (25) 5.2回转机构的控制部分 (25) 5.3翻转电机的控制 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28)

第一章绪论 1.1选题背景 焊接技术自发明至今已有百余年的历史,工业生产中的一切重要产品,如航空、航天及核能工业中产品的生产制造都离不开焊接工艺,并且焊接质量的好坏直接影响产品质量的好坏以及整机性能。所以改进焊接技术,提高焊接质量对现代化工业有着重要的作用,其中提高焊接机械化、自动化水平,实现焊接工艺及装备的现代化是改进焊接质量的一个重要方面。一般来说,当焊件的质量较大或体积较大时,靠人工改变焊缝位置很不容易,且效率低下,在这样的焊接生产中,就会遇到焊接变位及选择合适的焊接位置的情况,针对这一实际需要,人们就设计制造了焊接变位机。合适的变位机能将被焊工件的焊缝转动到最佳位置,从而提高焊接质量及生产效率,更避免了立焊、仰焊等情况出现。变位机可以使工件上的接缝处于理想的船形位置或平焊位置,以方便进行焊接,是提高焊接效率和质量,降低劳动强度的有效工具。另外,选择合适的变位机能降低工人的劳动强度以及生产成本,加强安全文明生产,有利于现场管理。到如今,焊接变位机不仅仅是一种焊接辅助设备,它更是与与焊接操作机、焊接滚轮架并称为焊接辅助设备中三大机。 1.2研究的目的和意义 自从焊接技术发明以来,它便在机械制造工业当中占据着其不可替代的地位,工业生产中的绝大多数重要产品,如汽车、船舶、飞机等等产品的生产制造都离不开焊接技术。焊接质量的高低会直接影响产品的整体质量。所以,改进焊接技术,提高焊接质量对工业现代化起着重要的作用。而焊接变位机正是这样一个可以提高焊接工艺水平的关键焊接设备。 一般而言,对于加工比较复杂并且质量较重的工件我们很难人为的去改变工件的焊缝位置。在这个时候焊机变位机就显示了它的优越性,通过对工件的翻转与回转,焊接变位机可以将被焊工件的各类焊缝调整到最佳位置,从而避免仰焊、立焊等的出现,提高焊接加工质量。 在现如今的制造业当中焊接机器人的运用越来越广泛,未来能够充分发挥机器人的高能力,我们经常将机器人与焊接变位机组合使用。焊接变位机已经成为了焊接机器人工作站不可缺少的一部分,因此我对焊机变位机的研究是有很大现实意义的。 总之,焊接变位机是保证焊接效率和质量,提高焊接生产率,降低劳动强度,改善工人作业条件,实现机械化、自动化的的有效设备。另外,焊接变位机也能及生产成本,加强安全文明生产,有利于现场管理。目前,我国的焊接变位机行业已经开始起步,但是与世界一流水平还有一定的差距。所以,就焊接变位机的重要性和我国目前焊接变位机的现状来说,对焊接变位机的研究具有重大意义。

焊接变位机课程设计报告

目录 1.设计方案确定…………………………………………………………………………………… 1.1设计要求、技术要求………………………………………………………………………. 1.2回转机构的确定……………………………………………………………………………. 1.3倾斜机构的确定……………………………………………………………………………. 1.4机构预期寿命估算…………………………………………………………………………. 2.回转机构设计…………………………………………………………………………………… 2.1回转轴强度计算……………………………………………………………………………. 2.2根据回转轴直径及受力情况选择轴承……………………………………………………. 2.3设计回转轴结构尺寸、选择键……………………………………………………………. 2.4回转机构驱动功率计算及电机选择………………………………………………………. 2.5设计回转轴减速机构………………………………………………………………………. 2.6回转主轴受力分析及校核,轴承校核……………………………………………………. 3.倾斜机构设计. ………………………………………………………………………………… 3.1方案确定… ……………………………………………………………………………… 3.2最大倾斜力矩计算… …………………………………………………………………… 3.3V带传动…… ……………………………………………………………………………… 3.4涡轮蜗杆传动……………………………………………………………………………… 3.5扇形齿轮机构……………………………………………………………………………… 3.6倾斜轴及轴承设计………………………………………………………………………… 4.总结… ………………………………………………………………………………………......参考文献

铁路车辆转向架构架的应力 - 改

铁路运输的转向架构架应力 Rusu-Casandra Aurelia Liliana*, Baciu Florin, Iliescu Nicolae, Atanasiu Costica 期刊Procedia Engineering100 ( 2015 ) 482 – 487 第二十五届DAAAM智能制造与自动化国际学术研讨会,DAAAM 2014年 布加勒斯特理工大学,Splaiul Independentei 313号,布加勒斯特,部门6060042,罗 马尼亚 摘要:本文对工厂中用于运输的典型铸铁转向架构架在加载相应常见的工作操作下产生的应力和应变的分布情况进行了研究对比。使用三维有限元方法进行数值分析的结果和使用应变仪技术的实验研究结果进行了比较。计算和实测得到了相同的结果并且准确的测算出了构架的最大应力区。知道了最危险的应力集中区后对其进行新的优化设计工艺使其在加速是不会变的不安全从而来确保铁路运输的安全。 关键词:转向架;应力分析;有限元方法;实验技术;设计优化 1 引言 铁路行业和火车制造商的主要目标是交通安全、运输经济和铁路运输能力。如今,现代技术和它的新特性导致了不断的提高设计和施工车辆的车身结构。铁路行业遇到的新阶段发展:改进运行服务安全、轻质结构,保证最大装载量,减少产品设计周期和在同一时间降低建设、维护和修理的成本。大部分的铁路车辆研究关注铁路机车的关键结构部件的完整设计过程,如转向架帧、车轴、车轮和其他组件,其中包括设计过程、评估方法,验证和制造质量要求[1]。 列车转向架是铁路车辆的一个主要组成部分,转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一,转向架支撑车体、承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力,并使轴重均匀分配,在支撑车身静载荷中扮演着一个重要的角色,转向架能使车辆灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线,保证车辆安全运行。而且转向架还具有支撑轮对、车轴、制动装置和悬架装置的功能,转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装,使之具有良好的减振特性,以缓和车辆和线路之间的相互作用,减小振动和冲击,减小动应力,提高车辆运行平稳性和安全性。保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。在设计车辆结构过程的早期阶段由于转向架的设计需要频繁的变化结构,因此在预测过重负载情况下的转向架的运转状态中有效的模拟方法是不可缺少的条件[ 2,3 ]。 推广到我们的工作[ 4 ],在本文中介绍了一个用于运输的典型的铁路客车液态铸铁转向架构架的研究方法。铁路车辆由车体和位于车辆两端的两个转向架组成,其中有四个车轴用于支撑罐体和模块化钢梁。新采用的设计方案所设计的转向架构架是用数值分析与有限元方法分析的,并且用应变片进行测量得到实际数据用于与有限元方法得到的数据进行对比。通过对得到的应变和应力分布结果的比较,认为得到的实验数据和结果是

0.1t普通座式焊接变位机

西南交通大学 本科毕业设计(论文) 全部资料包含CAD图纸和毕业论文两部分

0.1t普通座式焊接变位机 年级:2002级 学号:20023237 姓名: 专业:材料加工工程 指导老师:

院系材料科学与工程学院专业材料加工工程 年级 2002级姓名贺有旭 题目 0.1t普通座式焊接变位机 指导教师 评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章) 成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日

毕业设计(论文)任务书 班级材料02—5班学生姓名贺有旭学号 20023237 发题日期:2006年 3月10日完成日期: 6月 15 日 题目 0.1t普通座式焊接变位机 1、本论文的目的、意义焊接变位机是将工件回转、倾斜,以便使工件上的焊缝 至于水平和船形位置的机械装置,主要用于机架、机座、机壳等非长形工件的焊接。 座式焊接变位机是应用最广的一种焊接变位机,载重量一般为1~50吨,本设计 主要进行0.1t的普通座式焊接变位机的设计,该装备是以电动机—减速机驱动工作 台回转并倾斜的焊接变位机械,是适应相关工件焊接需要而出现的焊接设备。 2、学生应完成的任务: (1)设计图纸A0当量大于3张; (2)设计说明书一份; (3)英文翻译一份; (4)设计日志一份

3、论文各部分内容及时间分配:(共 15 周) 第一部分查阅文献及调研 (1周) 第二部分总体设计方案的比较论证及拟定 (2周) 第三部分传动机构的设计及计算校核、修改 (3周) 第四部分绘制设备机构及零部件图 (8周) 第五部分毕业论文的撰写 (2周) 评阅及答辩 ( 周) 备注 指导教师:年月日 审批人:年月日

法国TGV高速列车焊接转向架构架的设计

法国TG V高速列车焊接 转向架构架的设计 Jacques Raison等(法) 提 要 介绍了法国TG V高速列车焊接转向架构架的受力情况和设计原理,并对构架进行了尺寸验证。 主题词 高速列车 转向架 构架 法国 分类号 U270.33 Abstract The design principles and loading conditions of the welded bogie frame on TG V high speed train in France are described.The dimensions of the frame are inspected. K ey w ords high speed train;bogie;frame;France Serial N o. U270.33 为普及并掌握高速列车技术,需在以下两方面改进转向架构架的设计与制造:首先是减轻构架重量以降低线路的负荷;其次是控制质量,以便在满足安全性及舒适度的前提下优化构架结构,达到节省维修保养费用的目的。转向架构架设计方面的改进经历了3个阶段。 第1阶段对转向架构架寿命期内工作的受力情况有了更深的了解。通过线路上的若干次试验,测收稿日期:1999—03—26出了转向架各连接部件产生于构架 的各种负荷、应力和加速度。 第2阶段应用了计算机的现代 化计算手段。通过一些合适的软 件,用有限元法可计算出很小尺寸 上每点的应力。单元网格尺寸与应 变仪尺寸相近,因此可在计算与试 验之间建立一种对应关系,构成数 学公式。 第3阶段获得了与生产构架使 用的材料和各种焊接方式的疲劳极 限相匹配的应力值(计算和/或实 测)。 1 转向架构架 转向架构架的主要作用是通过 悬挂装置、减振装置和传动装置,连 接轮对与车体,并传递牵引力及制 动力。 列车性能(特别是车速和载重) 的不断提高,要求降低自重,提高安 全性和舒适度以及降低维修费用, 这些因素促使法国国营铁路不断改 进机车车辆的基本部件。 加速度/(km?h-1)?s-1313减速度/(km?h-1)?s-1  常用: 317  非常: 417转向架  单拉杆式无摇枕,单元制动,固定轴距 2100mm 主电动机  三相鼠笼式异步电动机,205kW、1100V、140A、2295r/min 驱动装置  平行轴齿形联轴器(W N式),齿数比7179(109/14) 控制  VVVF逆变控制(1M控制),3点 式,含轴重移动补偿控制 制动  ATC装置连动电气指令式电空并 用制动,迟入方式(含再生、保安、 对雪制动装置) 电动空压机  C22500LB型: 2500l/min  交流电机驱动: 17kW 辅助电源  170kW DC/DC变换器  碱蓄电池DC100V250Ah 空调  4818kW、集中型、逆变控制、全自 动电机 列车无线  感应无线2重系收发式(IR)  空间波无线(SR) ATC CS2ATC装置 监控器  牵引、制动指令直列传输、故障监 控及车上检查装置综合的车辆信 息监控管理装置(TIS) 注 对雪制动装置———降雪时给予指令 后,EP阀输出40kPa~60kPa空气压力,牵引、 惰行中闸缸保持低压,使闸瓦轻压车轮踏面, 防止制动效果恶化。 陈宝印 张维国 校

焊接变位机设计准则

珠海固得焊接自动化设备有限公司陈裕川江维何奕波摘要:在现代焊接机器人工作站中,变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成珠海固得焊接自动化设备有限公司陈裕川江维何奕波 摘要:在现代焊接机器人工作站中,变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成部件。本文概述了机器人焊接变位机的种类和结构形式,列举了焊接变位机在机器人工作站中典型的应用实例,详细地论述了机器人焊接变位机的技术要求、设计准则和计算方法,介绍了标准型机器人变位机的主要技术特性参数。 关键词:机器人工作站;变位机;设计准则 1 前言 在现代工业生产中,机器人的应用越来越普遍。为充分发挥机器人的功效,其通常与各种焊接变位机组合使用,从而实现高效、优质的焊接生产。目前,焊接变位机已成为焊接机器人工作站不可缺少的组成部分。一台较复杂的多轴焊接变位机的价格往往超过标准机器人本身的价格,可见焊接变位机的重要性。因此,必须重视焊接变位机的设计与制造。迄今,我国尚未制定焊接变位机设计规程,本文根据相关的技术文献,概括地讨论了机器人焊接变位机的设计准则。 2 焊接变位机的种类 目前,与机器人配套使用的焊接变位机有多种结构形式。现将最常用的焊接变位机分述如下: 2.1 固定式回转平台。这是一种最简单的单轴变位机,其结构形式见图1。工作平台可采用电机或风动马达驱动。通常工作平台的回转速度是固定不变的,其功能是配合机器人按预编程序将工件旋转一定的角度。 2.2 头架变位机。头架变位机也是一种单轴变位机,其结构形式如图2所示, 卡盘通常由电机驱动。与回转平台不同,其旋转轴是水平的,适用于装卡短小型工件,可配合机器人将工件接缝转到适于焊接的位置。 2.3 头尾架变位机。头尾架变位机由头架和尾架组成,其结构形式见图3,是机器人工作站最常用的变位机。在一般情况下,头架装有驱动机构,带动卡盘绕水平轴旋转。尾架则是被动的。如工件长度较大或刚度较小,亦可将尾架装上驱动机构,并与头架同步起动。严格地说,头尾架变位机仍属于单轴变位机。尾架在机座轨道上的水平移动在装卡工件时起作用,不与机器人协调动作。

焊接变位机的设计(全套图纸)

本次设计是以焊接变位机作为主要的研究对象。在焊接变位机中采用全液压系统,使之重量减轻,自动化程度增强,变位机中的传动部分是由一个油泵机组分别驱动油马达和三组油缸带动工作台进行回转和倾斜,并使主,副臂产生俯仰动作调节工作台的高低。本次设计对焊接变位机的传动机构的特点和组成都做了详细的介绍,对机构中的主要零部件做了具体的设计。本次设计采取了独特的设计,使得产品更为先进、实用,设计后制造出来的焊接变位机主要应用在焊接行业上,这样可以缩短焊接辅助时间,提高工人的劳动生产率,减轻工人劳动强度,改善焊接质量,并充分发挥各种焊接方法的效能。 在焊接生产中,经常会遇到焊接变位以及选择合适的焊接位置的情况,针对这一实际需要,我们设计的焊接变位机,它可通过工作台的回转和倾斜,使焊缝处于易焊位置。焊接变位机与焊接操作机配合使用,可实现焊接的机械化、自动化,提高了焊接的效率和焊接质量。焊接变位机可应用于化工、锅炉、压力容器、电机电器、铁路交通、冶金等工业部门的自动焊接系统。 关键词: 焊接变位机;液压系统;回转;倾斜;

The design is subject to weld change site equipment .The weld change site equipment,which the hydraulic system been used to lighten its weight and achieve highly automatically. The transmission part of the equipment is powered by one group of oil pump,several hydraulic motor and three hydrocylinder drive the work table to achieve rotation, incline and vice-arm to adjust work table height. The detailed system feature and components have been introduced in this design to emphasis the cutting edge and reality feature, which been enhanced by the specialty design of its major component. Weld change site equipment is mainly for welding industry to reduce the welds the assistance period, enhance work efficiency, reduce utility of labour and improve quality of welding. Most importantly, weld change site equipment could enhance the effect of almost every sort of welding。 In the welding production, it can meet the welding frequently to transition and to choose the appropriate welding position the situation, in view of this actual demand. This design the Weld change site Equipment. It has been possible through the work table rotation and incline. It causes the welded joint to be in easily to weld the position. The weld change site equipment and the welding operation machine coordination use, can realize the welding mechanization, the automation, enhanced the welding efficiency and the welding quality. Weld change site equipment can be applied in the industrial section of the chemical engineering, boiler, pressure container, electrical engineering electric appliances, rail communication, metallurgy to weld system automatically. Keywords: weld change site equipment;hydraulic system;rotation;incline

0.5T焊接变位机的设计开题报告 (115)

开题报告 题目:0.5T焊接变位机的设计

一、毕业设计(论文)综述 1.1 题目背景 在焊接生产中,经常会遇到焊接变位及选择合适焊接位置的情况,针对这些实际需要,我们设计和研制了焊接变位机,它可以通过工作台的回转和倾斜,使焊缝处于易焊位置。焊接变位机与焊接操作机配合使用,可以实现焊接的机械化,自动化,提高了焊接的质量和焊接效率。焊接变位机可以应用于化工,锅炉,压力容器,电机电器。铁路交通,冶金等工业部门的自动焊接系统[4]。 在现代加工和制造过程中,焊接变位机已悄然成为一种不可缺少的设备,其作用越来越突出。特别是近十年来,这一产品在我国工程机械行业有了大的发展,获得了广泛的应用。各种机械产品和机械设备的结构件大多数都很复杂,尤其是各种机械的主要关键部件,其焊接质量的好坏直接影响整机性能。而选择合适的变位机能提高焊接质量及生产效率,降低工人的劳动强度和生产成本,加强安全文明生产,有利于现场管理。特别是入世的冲击,机械市场竞争将会越来越激烈,国内企业必须适应形势通过焊接变位机等基础设备投入达到生产能力的革命。因此,近年来焊接变位机得到国内工程机械行业的广泛共识,对这方面的投入都在加大[5]。 1.2 研究意义 焊接变位机是一种焊接辅助设备,它与焊接操作机、焊接滚轮架并称为焊接辅助设备中三大机。焊接变位机是应焊接行业的机械化、自动化发展需要而产生的。焊接变位机作为一种焊接配套设备,用于管子横向对接焊接,管子与法兰内外环缝焊接,管子对管子全位置焊接。焊接变位机可水平翻转角度,通过工作台的回转及翻转运动使工件上焊缝处于最理想的位置进行焊接,从而大大提高焊缝质量,减轻焊工劳动强度,尤其是适合焊接各种轴类、盘类、筒体等回转工件的理想设备。 1.3 国内外相关研究情况 1.3.1 国内研究现状 现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少,大都不成规模。以变为机为主导产品发展起来的企业,尚未形成。天津鼎盛公司工程机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、长沙海普公司、威达自动化设备有限公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场。到2000年,国内已开发的变位机产品约70余种规格。以下简单介绍这些变位机的基本型式。以上基本型产品发展了17个系列,主要为普通型,用于手把焊。此外还有调速型、联控型和机器人配套型产品。 但是,在我国焊接变位机时一个年轻的产品,由于制造业之间发展水平的差异,很多企业的焊接工位,还没有装备焊接变位机;同时相关的研究也比较薄弱。在人们眼中仍然认为焊接变位机是一个无足轻重的产品。然而在国际上,包括各种功能的产品在内,有百余系列。在技术上有普通型的,有无隙传动私服控制型的;产品的额定

转向架构架技术设计强度计算分析

2006年用户年会论文 转向架构架技术设计强度计算分析 张开林 肖守纳 [西南交通大学机车车辆研究所] 转向架构架的强度计算依据UIC 515VE 标准,并参照《高速试验列车技术条件》有关规范进行的。 1. 构架计算模型: 构架结构为中间加横梁的柜形结构,由两根侧梁、横梁、牵引横梁及前后端梁组成,构架结构示意图见图1。 构架的强度计算采用ANSYS 5.31软件完成。针对构架结构特点对构架计算模型均采用板单元进行离散。构架有限元分析计算模型的节点数为22921个,单元总数24845个,计算模型质量为3414.5kg,构架结构模型离散图见图2。 2. 计算载荷及计算工况 2.1构架基本载荷 垂向静载荷 (1) 其中:Fz-构架一侧垂向静载荷(kN) Mc-动力车总质量(t) Mb-转向架质量(t) (2) 其中: -左侧电机座垂向静载荷(kN) -电机质量(t) 模拟营运横向载荷 (3) 其中:Fy-构架模拟营运横向载荷(kN) Fz-构架一侧垂向静载荷(kN) 最大可能横向载荷 (4) g m m F b c z )2(4 1 ?= g m F d z 10 7' =)5.0(5.0g m F F b z y ?+=) 1210(0.2max g m F c y +='z F d m

2006年用户年会论文 其中:Fymax-构架最大可能横向载荷(kN) 模拟运营纵向载荷 机车以250km/h 的速度运行时的牵引力。 模拟纵向冲击载荷 (KN) (5) 由基本参数计算各载荷值如下: 2.2构架载荷组合工况 根据上述基本载荷对构架的计算工况进行组合,其组合工况见表一。 对于作用在侧梁上的垂直÷向载荷按面力考虑; 对于作用在电机座上的垂向载荷按面力考虑; 对于纵向载荷,按线载荷作用于相应的位置; b s m g F ?=3KN F KN F KN F KN F KN F KN F s y x y y z 0.721,5.120,5.746.245,2.169,3.218max max ======

转向架结构原理及基本部件

转向架结构原理及基本部件 1.转向架的作用 采用转向架可增加车辆的载重、长度和容积 转向架相对车体可自由回转,使较长的车辆能自由通过小半径曲线,减少运行阻力与噪声,提高运行速度 安装了弹簧减振装置,保证车辆具有良好的动力性能和运行品质 支承车体,承受并传递从车体至轮轨的各种载荷及作用力,使各轴重均匀分配 安装了制动装置,传递制动力,满足运行安全要求 安装了牵引电机及减速装置,提供动力,驱动轮对(或车轮),使车辆沿着轨道运行 转向架为车辆的一个独立部件,便于转向架的互换和制造、维修 2.转向架的组成及功能 轮对轴箱装置 弹簧悬挂装置 构架或侧架 基础制动装置 电机及齿轮箱装置 附件---传感器、撒砂装置、空气管路等 轮缘润滑装置 2.1轮对轴箱装置 轮对分为动力轮对和非动力轮对,动力轮对组成包括:车轮、车轴、轴箱组成、齿轮箱和牵引电机;非动力轮对包括:车轮、车轴、轴箱组成及动车驱动装置。 其作用: 轮对:引导车辆沿钢轨的运动,传递车辆的重量外,以及轮轨之间的各种作用力 轴箱与轴承装置:联系构架和轮对的活动关节,使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动 2.2弹性悬挂装置

减少线路不平顺和轮对运动对车体各种动态影响 2.2.1轴箱悬挂装置(也称一系悬挂装置)-在轮对与构架之间 由三个主要零部件组成:二个圆锥形弹性橡胶弹簧单元及一个基座型轴箱。一系悬挂有三个主要功能: 1.保护转向架及车辆以防从轨道上传递过多的振动荷载 2.保护车辆在指定的轨道状况下操作时不会出轨 3.达到良好的曲线性能,同时保证转向架在整个工作速度范围内的动态稳定 性。 弹簧单元安装在轴箱上,一系悬挂的纵向及横向运动由弹簧单元高径向刚度控制。起吊止挡和缓冲挡相结合限制轮对垂向偏转。橡胶弹簧具有一定的减振性能,因此不需要安装一系垂向减振器。 2.2.1 中央悬挂装置(也称二系悬挂装置)-构架与车体(摇枕)之间 二系悬挂装置由空气弹簧、高度阀及减振器等零部件组成。 二系悬挂的作用: 1.保证乘客及车体的乘坐舒适度良好 2.保证车辆轮廓在指定的、所有车辆的动态状况下保持不变。 2.3构架或侧架 转向架的基础,把转向架各零、部件组成一个整体 承受、传递各作用力及载荷 满足各零、部件的结构形状及组装的要求 2.4基础制动装置 包括带停放制动缸、手柄、闸线。 传递和放大制动缸的制动力,使闸瓦与轮对之间产生的转向架的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)

货车转向架设计的几点思路

货车转向架设计思路 1转向架主要参数的选择与确定 1.1轴重 它主要与车辆的载重要求、线路强度,桥梁载重等级和钢轨重量等因素有关。选择轴重后可确定车轴、车轮和轴承型号。 1.2 轮型及轮径(D、E轮,φ840) 1.3通过最小曲线半径(与用户线路条件有关) 1.4最大运营速度(用户或设计要求) 1.5转向架弹簧垂向静挠度(分空重车两种状态) 一般要求尽量加大空车的静挠度,因刚度越大,自振频率越高,响应大;反之响应就小。对于一个自由度点头振动的转向架,其频率: P= 1 1 1 1M K P L 式中L1——构架长度P1——约为0.25L1 K1——一台转向架的垂向刚度(kN/m) M1——一台转向架的质量(t) 1.6弹簧定位刚度:(与斜楔角度,摩擦系数, 弹簧刚度等有关) 1.7转向架制动倍率(与车辆的整体制动要求有关) 2.转向架主要尺寸的选择与确定 3.1固定轴距 固定轴距定的小,可以减少转向架的自重,减少侧向力,降低点头振动的振幅。减轻轮缘与钢轨内侧的磨耗,可以灵活地通过曲线;但固定轴距定的太小,更换内侧闸瓦困难,检修不便,且使蛇行运动波长减少,蛇行临界速度减小。目前线路允许每延米

载荷按65KN计算,故货车固定轴距通常在1580——1850mm间。 2.2轴颈中心距(与轴型有关) 2.3旁承中心距(一般定为1520mm,对于采用弹性旁承的转向架该值影响转向架的回转阻力大小) 2.4下心盘直径 心盘直径的不断加大,主要是为了扩大承载面积。心盘载荷:按AAR标准推荐:单位面积压力为7Mpa,我国D轴心盘载荷为380KN,单位面积压力为7.3Mpa,E轴心盘载荷为455KN(下心盘直径为?356和?375),单位面积压力为6.0Mpa和5.25Mpa。为使心盘压力不超过7Mpa,可采用大心盘结构(国外已把心盘直径加到600mm ,甚至达1000mm)。 2.5下心盘面到轨面距离(看是否含心盘磨耗盘) 分自由高和空车高两种状态 2.6下心盘面旁承上平面距离(自由状态) 如是弹性旁承分自由和压缩两种状态 2.7侧架上平面到轨面距离(自由状态) 2.8轴箱下平面至轨面高(与限界有关) 3.构架型式的选择: 3.1三大件式转向架 由一个摇枕和两个侧架组成的三大件式转向架,其主要优点是结构简单,制造,检修方便,均载性较好;其缺点是两轮对有“菱形”变位,轮缘与钢轨冲角较大,蛇行运动加剧; 3.2焊接构架式转向架 由一个心盘梁(或称横梁),两个侧梁组成的称为构架式转向架,其优点是定位刚度大,几乎无“菱形”变位,故有较高的二次蛇行临

基于确保疲劳强度和减轻重量的转向架构架设计-外文资料翻译

Bogie frame design in consideration of fatigue strength and weight reduction B H Parkand K Y Lee School of Mechanical Engineering,Yonsei University,Seoul,Republic of Korea The manuscript was received on 8 April 2005 and was accepted after revision for publication on 25 November 2005. DOI: 10.1243/09544097F01405 Abstract: In the development of a bogie, the fatigue strength of a bogie frame is an important design criterion. In addition, weight reduction is required in order to save energy and material .In this study, the fatigue analysis of a bogie frame by using the finite-element method is performed for various loading conditions according to the UIC standards and it is attempted to minimize the weight of the bogie frame by artificial neural network and genetic algorithm. Keywords: bogie, strength, fatigue analysis, neural network, optimization. 1 INTRODUCTION A bogie in a train is a very important structural component loaded by various forces in the rail way vehicle motion. The motion of a railway vehicle is affect by the geometry of the track, the interaction between wheels and rails, the suspension, and the inertias of component part s. In the meantime, the weight of a bogie structure should be as light as possible at higher running speed. Therefore, the strength of the bogie should be carefully calculated and analysed by the international standards such as UIC [1] and JIS [2], in order to obtain a reasonable design scheme. In the past design process, the steps of many experiments, field tests, and prototypes to improve and obtain a reasonable design required much time and high costs. In the computer-aided engineering (CAE) product design step, however,the practical use of finite- element (FE) analysis can reduce the costs and time. The FE analysis of the bogie frame was studied several times [3,4]. In addition, the bogie has a large proportion of the total weight of a vehicle. Savings of energy and material are currently design drivers towards lightweight vehicle constructions. In

3E轴焊接构架式转向架

3E 轴焊接构架式转向架 1.主要结构与基本尺寸 1.1 主要结构 该转向架是在三E 轴焊接转向架基础上改制的,其心盘采用 了加大直径的平面心盘。具体结构变化是通过对构架的加强及优 化,使其不仅能满足挂运时25t 轴重的要求,而且能在施工作业 时正常轴载为26.8t 及瞬时轴载达到33.4t (活动载荷)或发生偏 载的条件下,均能保证构架不会发生塑性变形,同时加装驱动机 构,使转向架在施工作业时可牵引主机和机动平车低速自行。 该转向架主要由构架、轴箱弹簧均衡装置、驱动机构、驱动 机构吊挂装置、主动轮对、RE 2B 型轮对及353130B 轴承、基础制 动装置及可调式间隙钢旁承等组成。 1.1.1 构架 该构架由两个侧梁、一个心盘梁、两根横梁及斜楔座、导框、 均衡梁导框、双滑槽等组焊而成。是一个整体结构, 钢板材质主 要采用Q345qE(σp0.2≥345MPa)。 侧梁是由厚25mm 上、下盖板,厚12mm 双腹板等组焊而成的 箱型结构。心盘梁是由厚25mm 上、下盖板,厚16mm 双腹板等组 焊而成箱型结构。横梁也是由厚25mm 上、下盖板,厚12mm 双腹 板等组焊而成的箱型结构。 斜楔座、导框、均衡梁导框、双滑槽的材质均为ZG230-450 铸钢。

1.1.2 轴箱弹簧均衡装置 轴箱弹簧均衡装置由轴箱及座在轴箱两翼上的外内圆不等高 钢弹簧、轴箱外侧的减振磨耗板、斜楔、均衡梁、弹簧座等组成。

1.1.3 驱动机构 该机构由一级减速器及QJM 型液压驱动径向球塞马达等组 成。一级减速器由减速箱上壳体、减速箱下壳体,大齿轮、圆锥滚 子轴承32944、小齿轮、小齿轮轴、圆锥滚动轴承30314、圆锥滚 子轴承33020、拨叉定位顶杆组成等组成。 轴承33020

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