车辆零部件强度设计仿真试验指导书.docVIP

车辆零部件强度设计仿真试验 实验目的 掌握CAD设计方法。 掌握轮、轴CAE分析的基本过程。 实验内容 完成以下内容： 独立完成车轴造型。 独立完成车轴强度计算。 独立完成车轮造型。 独立完成车轮强度计算。 记录用Solidworks进行轮对实体仿真的全过程。完成记录车轮、车轴的有限元分析过程和应力、位移的结果，写出实验报告。 车轴CAD造型 1、制造工艺过程 利用多刀机床进行车轴机械加工的工艺过程： 工序1是加工端面和中心孔； 第2-3工序是粗加工车轴： 第4工序加工a、b、c、d、e、f、g面和各轴肩进行加工； 第5工序加工车轴中部， 第6工序修整两个顶尖孔，同时将轴端车到290士0.3mm； 第7工序是粗磨车轴； 第8工序是滚压抱轴瓦部分及与之相邻的轴肩表面。 图-1 车轴加工工艺 2、车轴造型过程 图-2 车轴图纸 图-3 车轴的造型过程 车轴CAE 图-6 车轴CAE 车轮CAD造型 1、制造工艺过程 车轮一直由两道工序加工完成, 即： 先加工内壳面、内辐板、轮缘、内辋面； 然后翻身找正加工外壳面、外辐板、外辋面、踏面及孔 其中轮缘、踏面在喉部接刀。 2、车轮造型过程 图-4 车轮轴的造型过程 3、磨耗型踏面造型过程 步骤1-绘轮缘 步骤2-绘踏面R90的圆 步骤3-绘踏面R450的圆 步骤4-绘踏面1:40和1：15的直线 图-5 磨耗型踏面造型过程 4、库特征使用过程 （1）生成库特征 （2）使用库特征 a.生成父特征 b.添加库特征 c.生成子特征 锥形踏面库特征 车轮CAE 载荷工况 垂向力 横向力 直线运行 Fz1=1.25Q Fy1=0 曲线运行 Fz2=1.25Q Fy2=0.7Q 过道岔 Fz3=1.25Q Fy3=0.42Q Q:每个车轮承担的重量 图-6 车轮CAE 轮对装配 轮对压装工艺 目前路内大多数工厂采用以轮毂孔外端面定位压装车轴的轮对压装方法,,其工艺过程是: (1)轮轴套装:用车轴专用尺划出车轴的全长中心线,并在车轴两端轴颈上套上防护套;然后将选配好的车轴轮座表面和车轮轮毂孔内清扫干净,并均匀地涂抹纯净植物油;最后将两个车轮分别套装在车轴的两端。 (2)定位:将套装好的车轮车轴吊放到轮对压装专用的移动(旋转)小车上,启动小车开关,使轮毂孔的外端面靠紧压力机的定位面即完成压装的定位。 (3)压装:启动压力机进行压装。通过专用对称尺划出的车轴全长中心线,压装到位后(操作者目测判断),关机停压(若在压装过程中发现压力曲线不合格则立即停压),打开小车开关,将小车复位。 (4)调头压装:将小车旋转180°,再按同样的过程压装另一侧的车轮。 (5)检测:车轮压装完成后,用专用尺仔细测量L和任意3处的距离差,并检查轮位差和压装力大小以及压力曲线是否合格。 (6)记录:对压装合格的轮对,按照铁辆[1998]2号文之附件5中的F5、2、7条的规定完成有关数据的记录。对压装不合格的轮对,应及时退卸并分析原因,妥善处理后重新压装。 轮对压装位置要求 (1)轮对内侧距离L=(1353±2) mm,且任意3处距离差不大于1 mm。当内侧距离L不符合规定时,不得向外侧调压,但当轮对内侧距离比规定的最小距离小1 mm以下时或因车轮辗制不均匀而致使任3处距离差超过规定时,可以通过旋削轮辋内侧面进行调整。 (2)轮对轮位差: L1-L2 ≤3 mm。 图2　以轮毂孔外端面定位压装车轴 轮对CAD 2 1