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1、分类 号UDC密级编 号中南大学C E N T R A L 5 O U T H U N IV E R S IT Y硕 士 学 位 论 文论文题目学 科 、 专 业研 究 生 姓 名导 师 姓 名 及专业技 术职务城 轨车辆车 体称重调载系统研 究交通 设备与信 息工程张 琳晓周咏翎副教授20 10 年05 月原创 性 声明本人声 明，所呈交 的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果 。尽我所知 ，除了论文 中特别加 以标注和致谢 的地方外 ，论文中不包含其他人 己经发表或撰写过 的研 究成果，也不包含为获得 中南大学或其他单位 的学位或证书而使用过 的材料 。与我共同工作的
2、同志对本研究所作的贡献均 已在论文中作 了明确 的说明。作者签名 :冤蹄晓日 期: 里纽一 年 上 月 立 日学 位 论 文版 权 使 用授 权 书本人 了解 中南大学有 关保 留、使用学位论文 的规定 ，即: 学校有权保 留学位论文并根据 国家或湖 南省有关部 门规定送交学位论文 ，允许学位 论文被 查 阅和借 阅 ; 学校 可 以公布 学位 论文 的全部或 部分 内容 ，可 以采 用 复 印、缩 印或其它 手段保存 学位 论文 。同时授权 中国科 学技术信 息研 究所 将本学位 论文收录到 中国学位 论文全文数据库 ，并通过 网络 向社会 公众提供信 息服 务 。作 者 签 名 邃硷 炙
3、，导 师 签 名 :卿 代 期 : 、 年 二 月 、日摘 要随着城市化进程的加快 ，城市轨道交通领域的发展对城轨车辆 的的制造质量和运行 品质都提 出了更高的要求。其中，轮 (轴 ) 重分配均衡对车辆运行 品质 的改善有着极大的意义。车体水平性试验是保证轮 (轴 ) 重偏差在标准规定范围内的重要手段 。城轨车辆车体称重调载系统是完成该试验必需的工艺装备。本文在分析车体水平性试验工艺流程 的基础上 ，结合城轨车辆车体称重调载系统开发过程 中的实际需要进行研 究。针对系统的功能要求 以及相关的技术规格 ，明确 了系统总体组成及各部分的相互关系;对系统的主要测控执行装置架车单元进行 了结构设计和分
4、析 ，采用有 限元技术对其关键零部件进行 了静力学分析 ，验证 了架车单元 的刚度和强度 。研 究 了接触 问题 的经典分析方法与有 限元分析技术 ，对架车单元 的各个组件进行 了接触计算 ，并根据架车单元机械结构对变形 的累积和几何放大关系 ，建立 了承载面垂 向位移 的经验 公式 。对架车单元进行 了静载试验 ，试验结果表 明其结构设计是安全 的; 试验过程 中还对 滑枕底 面垂 向位移进行 了测量 ，测量值与有 限元 分析值 的最大误差仅为 3. 35 % ，证 明了承载面垂 向位移经验公式的可用性 。在研究 D IN 25045 标准 中车体静载荷测量方法和计算要求 的基础上 ，提 出
5、了基于车体无张力状态最小力差调节标准 的城轨车辆车体称重调载方法 。城 轨车 辆 车体称 重调载 系统 己安装 调试投 入使用 ，是 目前城 轨 车辆制造领 域 同类 装 置 中 自动化 、智 能化 和可靠性水平最 高 的专用 大型试验 设备 。关键 词 : 城轨车辆车体 ，水平性试验 ，称重调载 ，架车单元 ，接触 分析A B S T R A C TWi th th e aeeeleratio n o f u th an izatio n，th e u rb an m ass tran sit 15d ev elo P in g rap id ly ， w h ich d em an d s
6、 m etro v eh iele 5 P ro m o tio n in term s o fm anufaeture an d running quali ty . The distribution of vehiele wh eel (axle) load 15 of great im P ortan ee to the im Prov em ent of veh iele runn in g qualityTh e load test and sPring adjustm ent system for m etro car body is an ecessary teeho o lo
7、g ieal d ev ice for the lev el test w h ieh 15 an im P o rtan tm ethod to balanee the w heel(axle)load w i thi n the stan dard ra n ge.B ased o n th e an aly sis o f the lev el test P ro eess ， actu al req u irem en ts inthe develoPm ent of the load test and sPri ng adjustm ent system for m etroear
8、b o d y h av e b een stu d ied .A eeo rd in g to th e sy stem fun etio n an d therelev an t tech n ieal sP eeifieatio n s，th e o v erall eo m P o n en ts ar e d e fin ed w ithth eir in terrelatio n s ;T h e liftin g u n its w h ich are the m ain ex eeu tiv em eeh an ism for m ea su re 一 eo n tr o l
9、sy stem h av e b een d esign ed an d an aly z ed .Som e key Par t s are an al yzed by fi nite elem ent m ethod (FE M )，an d there su lts sh o w th at th e liftin g u n its 15 d esign ed w ih t g o o d sti饰 ess an dstrengt h ; O n the research of the classieal eontact analysis and FE Meo n taet an al
10、y sis ， eo n tact ealeu latio n s are earried o u t on the eo m P o n en ts o fliftin g u n its .B y an aly zin g th e eu m u latio n an d am P lificatio n o f th ed eform atio n b y m eeh an iea l stru ctu re ，an em P irie al form u la for th e v ertiea ld isP laeem en t o f th e b earin g su rface
11、 15 estab lish ed ;Th e resu lts o f th estatic lo ad te st sh o w th at th e stru etu re o f liftin g u n its m e ets th ere q u irem en ts .T h e v ertie a l d isP laeem e n t o f th e ram 15 o b tain ed d u rin g th etest，an d the m ax im u m erro r b etw een th e m easu rem en t an d fin ite e l
12、em en tan aly sis 15 3 .3 5 %，w h ieh P ro v e th e u sab ility o f th e em P iriea l form u la : O nth e b a sis o f stu d y in g th e m ea su rem en t an d ea leu latio n o f statie lo a d s o nea r b o d y in D IN 2 5 0 4 5 ， an a lg o rith m fo r th e lo ad te st an d sP rin gadjustm ent 15 ProP
13、osed，via using the algori thm ，the adjustm ent to theten sio n free P o sitio n w ill b e earried o u t b y m o v in g th e liftin g P o in ts o f th ecar b o d y u nt il th e fo ree d iff e ren ee 15 le ss th en th e stan d ard .T h e sy stem h a s b een P u t in to u se a fter in sta llatio n an d
14、 eo m m issio n in g ，it stan d s for th e h ig h est lev e ls o n a u to m atio n ， in te llig en ce an d re liab ility inth e sim ilar P ro d u ctio n s w h ieh are larg e 一 sea le sP ee ia l d e v ie e s in th em an u faetu re o f m etro ear b o d y .忆K E Y WO R D Sadjustm ent， l ifti ngm etro ca
15、r body ， level test，load test and sPri ngu n it， eo niact an aly sis1 11目录第一章 绪论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 .1 课题研究背景与意义 . . . . . . .
16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. 2 国内外研 究现状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21. 2.1 国外研 究现状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21. 2. 2 国内
