低地板車輛軸橋的強度計算與評定

吳志強 楊 輝 陳 沛

( 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213125)

我國對低地板車輛的研究較晚，在2010年后國內對低地板車輛的關注度迅速提升，目前為止有規劃建設或已開始建設低地板線路的城市超過50個。軸橋是使用在低地板車輛上的軸類關鍵零部件，為了降低車輛內地板面的高度，該零件設計成下凹式彎曲結構[1]。

國內的傳統軸橋大部分采用整體鑄造或焊接形式的工藝進行制造，缺陷較難控制，可靠性較低。整體鍛造軸橋作為近幾年國內先進生產工藝生產的產品，它具有缺陷少、性能優異等優點[2]。

作為低地板車輛上的重要部件，軸橋的強度對車輛的安全性和平穩性至關重要。低地板車輛在運行時，軸橋不轉動，連接在軸橋兩側的車輪獨立轉動，相比傳統車軸增加了一系懸掛支撐座等結構，它的受力與傳統車軸差異較大，至今沒有關于低地板車輛用軸橋的受力計算標準，國內外也很少有相關的受力計算論文。本文參考傳統客車車軸、轉向架等標準，針對軸橋進行了載荷計算及強度評定。

1 軸橋的有限元模型

文中軸橋采用的是整體鍛造成型工藝，使用某高強度合金鋼鍛造材料。力學性能參數如表1所示。

表1 軸橋材料力學性能參數

有限元模型采用C3D4四面體實體單元，并在軸橋軸頭處網格細分，確保計算精度，網格模型如圖1所示。

圖1 軸橋網格模型

2 軸橋載荷計算

軸橋計算的主要輸入參數如表2所示。

表2 軸橋計算的主要參數