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蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)
摘 要
CW-200K型轉(zhuǎn)向架為無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)，取消了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的懸吊件，由大變位空氣彈簧直接支撐車體。其中制動(dòng)盤(pán)為兩盤(pán)，動(dòng)力學(xué)參數(shù)按160km/h要求重新進(jìn)行了優(yōu)化。設(shè)計(jì)中盡可能采用無(wú)磨耗結(jié)構(gòu)，因此使轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、易維修。CW-200K型電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、輪對(duì)裝配、軸箱、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和附件裝配等組成，
本文本文主要介紹了CW-200K系列轉(zhuǎn)向架的發(fā)展方向和發(fā)展概況，介紹了CW-200K型客車車轉(zhuǎn)向架的基本結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)述了CW-200K型轉(zhuǎn)向架的主要組成零部件的特點(diǎn)與要求。
運(yùn)用Solidworks三維建模軟件進(jìn)行CW—200K型客車轉(zhuǎn)向架各零部件的建模，熟悉各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；根據(jù)CW-200K型轉(zhuǎn)向架的實(shí)際結(jié)構(gòu)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室中CW-200K轉(zhuǎn)向架的實(shí)體模型進(jìn)行測(cè)量，記錄各個(gè)零部件的尺寸參數(shù)在Solidworks三維建模軟中對(duì)CW—200K型客車轉(zhuǎn)向架的各零部件的建模；熟悉各個(gè)零部件的組裝，在此基礎(chǔ)上，然后運(yùn)用Solidworks三維建模軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)向架各個(gè)零部件的三維建模；并對(duì)主要零部件進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析的計(jì)算，總結(jié)了該轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，滿足運(yùn)行要求。
關(guān)鍵字: 轉(zhuǎn)向架；三維建模；虛擬裝配；強(qiáng)度分析
Abstract
CW-200K Bogie Bolster is no structure to cancel the traditional structure of the suspension parts, air springs directly from big-bit support for the body. Which is two brake discs, kinetic parameters at 160km / h require re-optimized.As far as possible in the design of using structure without abrasion,thus make the bogie of simple structure,high reliability,reasy maintenance. CW-200K mainly by electric locomotive bogie frame, wheel assembly, axle, foundation brake assembly components and accessories, this paper carried out a CW-200K bogie dimensional modeling various components, virtual assembly and strength analysis.
In this paper,this article mainly introduced the development direction of the CW-200K series bogie are introduce the basic structure and the main composition of the CW-200K type passenger of the CW-200K type boie characteristics and requirement of parts.
Using the solidworks 3-D modeling software for the CW-200K type modeling of parts of the passenger car bogie ,familiar with the structure characteristics every parts and components.Accoring to the actual of the CW-200K type bogie,in the laboaratory to messure the solid model of hte CW-200K type bogie,record the dimensional parameters of the various parts in Solidworks 3-D modeling sofrware for the CW-200K type parts of the passenger car bogie modeling.Familar with the various parts of assemble,on this basis,then use Solidworks 3-D modeling software for 3-D modeling of every parts and components in the bogie.And main components of a static strength analysis calculation,summarizes the bogie structure,meet the operation requirements.
Key words: Bogie; 3D Modeling; Virtual Assembly;strength analysis
目 錄
1. 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2 CW-200K型轉(zhuǎn)向架 1
1.2.1 轉(zhuǎn)向架 1
1.2.2主要技術(shù)參數(shù) 2
1.3 研究的主要內(nèi)容 3
1.4 國(guó)內(nèi)外用運(yùn)Solidworks 進(jìn)行建模的方法 3
1.5 Solidworks簡(jiǎn)介 4
2. CW—200K型轉(zhuǎn)向架各零部件的實(shí)體建模 5
2.1 三維建模介紹 5
2.2 構(gòu)架 5
2.3軸箱定位裝置 17
2.3.1 輪對(duì) 18
2.3.2 彈簧裝置 19
2.3.3 軸端安裝 20
2.3.4 節(jié)點(diǎn)裝置 23
2.4中央懸掛裝置 25
3. CW—200K轉(zhuǎn)向架的各零部件的虛擬裝配 31
3.1 虛擬裝配介紹 31
3.2 輪對(duì)裝配 31
3.3 軸箱定位的裝配 32
3.4 中央懸掛裝置的裝配 34
4. CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架主要零部件強(qiáng)度分析 37
4.1 SolidWorks有限元強(qiáng)度分析軟件的介紹 37
4.1.1 有限元的發(fā)展 37
4.1.2 有限元法在機(jī)械工程中的應(yīng)用 37
4.2 CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架輪對(duì)的強(qiáng)度分析 38
4.3 CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架車軸的強(qiáng)度分析 38
4.4 CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架一系軸箱彈簧裝置的強(qiáng)度分析 39
5 轉(zhuǎn)向架工程圖 42
5.1 基于SolidWorks對(duì)工程圖的介紹 42
5.1.1 基本術(shù)語(yǔ) 42
5.1.2 視圖 42
5.2 CW-200K轉(zhuǎn)向架主要零件工程圖的繪制 42
5.2.1 車軸工程圖的繪制 43
5.2.2 車輪工程圖的繪制 44
5.3 CW-200K轉(zhuǎn)向架主要基本裝配工程圖的繪制 44
5.3.1 構(gòu)架 45
5.3.2 輪對(duì)裝配體 46
5.4 CW-200K轉(zhuǎn)向架總裝配 47
總 結(jié) 48
致 謝 49
參考文獻(xiàn) 50
III
蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)
1. 緒論
1.1研究背景
CW-200型轉(zhuǎn)向架是長(zhǎng)客股份公司生產(chǎn)的一種用于200 km/h 的客車用轉(zhuǎn)向架，采用無(wú)搖枕、無(wú)搖動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)，并裝有抗蛇形減振器，中央懸掛采用空氣彈簧，軸箱懸掛采用轉(zhuǎn)臂式定位，并裝有垂向減振器?；A(chǔ)制動(dòng)裝置采用每軸二個(gè)制動(dòng)單元盤(pán)單元和電子防滑器。
CW-200K型轉(zhuǎn)向架是在CW-200型轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上專門(mén)為適用于160km/h速度等級(jí)發(fā)展起來(lái)。
CW-200型轉(zhuǎn)向架是長(zhǎng)客公司在借鑒各國(guó)先進(jìn)轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)上，自主研制開(kāi)發(fā)的，在研制過(guò)程中得到了鐵道科學(xué)研究院和各個(gè)鐵路院校的技術(shù)支持。該型轉(zhuǎn)向架經(jīng)歷十余年的研制開(kāi)發(fā)、試制生產(chǎn)、形式試驗(yàn)、正線試驗(yàn)，現(xiàn)已完善成熟，成為我廠主型轉(zhuǎn)向架，按速度級(jí)CW-200型轉(zhuǎn)向架分為300km/h、200km/h、160km/h和120km/h四種。
每個(gè)速度級(jí)的轉(zhuǎn)向架在研究、設(shè)計(jì)過(guò)程中，均進(jìn)行了如下計(jì)算和試驗(yàn)：構(gòu)架及各種吊座的強(qiáng)度計(jì)算和1000萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)；轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能計(jì)算；試驗(yàn)臺(tái)滾振試驗(yàn)、環(huán)行道試驗(yàn)和正線試驗(yàn)及運(yùn)行考核，使參數(shù)更加優(yōu)化，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理，從而保證了轉(zhuǎn)向架具有優(yōu)良的性能且方便檢修。
CW-200K型轉(zhuǎn)向架為無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)，取消了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的懸吊件，由大變位空氣彈簧直接支撐車體。其中制動(dòng)盤(pán)為兩盤(pán)，動(dòng)力學(xué)參數(shù)按160km/h要求重新進(jìn)行了優(yōu)化。設(shè)計(jì)中盡可能采用無(wú)磨耗結(jié)構(gòu)，因此使轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易維修。
1.2 CW-200K型轉(zhuǎn)向架
1.2.1 轉(zhuǎn)向架
CW-200K轉(zhuǎn)向架基本結(jié)構(gòu)為無(wú)搖枕、無(wú)搖動(dòng)臺(tái)、無(wú)旁承型式。軸箱定位采用可分離式軸箱轉(zhuǎn)臂定位方式。中央懸掛采用空氣彈簧及減振器。牽引方式為單牽引拉桿。基礎(chǔ)制動(dòng)為每軸兩制動(dòng)盤(pán)的單元制動(dòng)方式。轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架組成、軸箱定位裝置、中央懸掛裝置、盤(pán)形制動(dòng)裝置及軸溫報(bào)警裝置部分組成。它秉承了現(xiàn)代客車轉(zhuǎn)向架的“五大任務(wù)”：
1. 承載車體上部的全部質(zhì)量。
2.保證必要的粘著，并把輪軌接觸處產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞給車體、車鉤，牽引車列前進(jìn)。轉(zhuǎn)向架產(chǎn)生必要的制動(dòng)力，以便使車輛在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車。
3.提高車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。這是因?yàn)楫?dāng)車輛運(yùn)行在不平線路時(shí)，轉(zhuǎn)向架可使車體的垂直位移量減小，使車輛運(yùn)行比較平穩(wěn)。同時(shí)，在轉(zhuǎn)向架上可裝設(shè)彈簧減振裝置，可以緩和或減小垂直和水平方向的振動(dòng)，從而進(jìn)一步提高了車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。
4.保證車輛能順利通過(guò)曲線和道岔。
5.保證車輛在牽引力、制動(dòng)力和各種外力的作用下的安全運(yùn)行。
1.2.2主要技術(shù)參數(shù)
軌距： 1435mm
限界： 符合GB146.1-83車限1B
運(yùn)行速度： 170km/h
試驗(yàn)速度： 200km/h
軸距： 2500mm
軸重： 15.5t
通過(guò)最小曲線半徑： 車輛連掛時(shí)：145m
單車調(diào)車時(shí)：100m
輪對(duì)： KKD車輪Ф915
軸承： SKF公司滾動(dòng)軸承BCIB322880AB
BCIB322881AB
軸箱彈簧橫向跨距： 2000mm
空氣簧中心跨距： 2000mm
空氣簧上平面自重高： 937mm
轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)縱向剛度： 12±0.5MN/m
轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)橫向剛度： 6±0.5MN/m
二系每空簧垂向剛度： 0.32MN/m
二系每空簧橫向剛度： 0.20MN/m
二系每空簧縱向剛度： 0.20MN/m
一系每垂向減振器阻尼： 15kN.s/m
二系每空簧垂向阻尼（節(jié)流孔）： 80kN.s/m
二系橫向阻尼/每減振器： 25kN.s/m
二系抗蛇行阻尼/每減振器： 250kN.s/m
（卸荷速度0.04m/s時(shí)最大10kN）
抗蛇行減振器橫向跨距： 2824mm?
抗側(cè)滾扭轉(zhuǎn)剛度： 2.9kN.m/rad
一系簧下質(zhì)量/每轉(zhuǎn)向架： 3.6t
轉(zhuǎn)向架自重： 6.3t
車輛定距： 18 m
1.3 研究的主要內(nèi)容
通過(guò)課本所學(xué)知識(shí)，以及大量文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)室測(cè)繪，運(yùn)用Solidworks三維建模軟件進(jìn)行CW—200K型客車轉(zhuǎn)向架各零部件的建模，熟悉各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；在Solidworks三維建模軟中對(duì)CW—200K型客車轉(zhuǎn)向架的各零部件的虛擬裝配，熟悉各個(gè)零部件的組裝；并對(duì)主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度分析。
1.4 國(guó)內(nèi)外用運(yùn)Solidworks 進(jìn)行建模的方法
1、在楊國(guó)新《基于Solidworks的機(jī)械零部件虛擬裝配體設(shè)計(jì)技術(shù)》一文中介紹了Solidworks軟件，指出了利用Solidworks軟件進(jìn)行工程機(jī)械虛擬裝配設(shè)計(jì)，通過(guò)闡述應(yīng)用Solidworks設(shè)計(jì)機(jī)械零部件的虛擬裝配，為進(jìn)一步工程分析提供了極大便利。
應(yīng)用Solidworks軟件，可以為機(jī)械產(chǎn)品的虛擬建模和設(shè)計(jì)提供了一個(gè)非常友好的環(huán)境，進(jìn)行機(jī)械虛擬體裝配，為學(xué)習(xí)和應(yīng)用Solidworks軟件設(shè)計(jì)機(jī)械零部件提供了設(shè)計(jì)思路。
2、在夏學(xué)文《基于Solidworks的機(jī)械手三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真》一文中簡(jiǎn)述了利用Solidworks建立機(jī)械手三維模型的過(guò)程中遇到的困難，提出了三維建模的技巧和應(yīng)該主意的問(wèn)題。給出Solidworks仿真的基本原理、機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的靜態(tài)分析原理以及動(dòng)力學(xué)的基本原理，利用Solidworks插件Cosmosmotion重點(diǎn)對(duì)機(jī)械手抓取過(guò)程中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，為機(jī)械手的強(qiáng)度分析提供了一定的數(shù)據(jù)，達(dá)到優(yōu)化機(jī)械手的目的。
3、在郗向儒《基于Solidworks的運(yùn)動(dòng)仿真研究》一文中，研究了在Solidworks平臺(tái)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真的方法，運(yùn)動(dòng)仿真通過(guò)Solidworks提供的OLE應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)接口Solidworks API，使用Visual C++對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)三維實(shí)體的運(yùn)動(dòng)仿真。
該文獻(xiàn)通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)體的建模與裝配、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的儲(chǔ)存和管理、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的處理、運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)、以及運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)例及結(jié)果幾個(gè)方面的分析，得出了對(duì)Solidworks的二次開(kāi)發(fā)具有借鑒意義的結(jié)論，即，以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的方式調(diào)用的MATLAB C++數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，提高了程序的模塊化水平，簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)，減少了系統(tǒng)資源的占用。
1.5 Solidworks簡(jiǎn)介
Solidworks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，Solidworks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得Solidworks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從1999年起，美國(guó)權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予Solidworks最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰Solidworks的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，Solidworks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。
Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是Solidworks 的三大特點(diǎn)，使得Solidworks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。Solidworks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。Solidworks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。
對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用Solidworks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。Solidworks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。Solidworks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用Solidworks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。
在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，Solidworks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢公司Daratech所評(píng)論：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，Solidworks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?
在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用Solidworks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。
采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件建模、曲面建模、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、特征識(shí)別等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。
2. CW—200K型轉(zhuǎn)向架各零部件的實(shí)體建模
2.1 三維建模介紹
SolidWorks提供了無(wú)與倫比的、基于特征的實(shí)體建模功能。具有如下特點(diǎn)：通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級(jí)抽殼、特征陣列以及打孔等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；通過(guò)對(duì)特征和草圖的動(dòng)態(tài)修改，用拖拽的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的設(shè)計(jì)修改；三維草圖功能為掃描、放樣生成三維草圖路徑，或?yàn)楣艿?、電纜、線和管線生成路徑；加快特征樹(shù)回退、提高特征編輯性能，快速建模的菜單結(jié)構(gòu)大大提高建模速度；零件建模時(shí)提供自動(dòng)尺寸標(biāo)注、草圖共享、草圖著色、套合樣條曲線、可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)、分離的實(shí)體設(shè)計(jì)、輪廓與區(qū)域、本地化的操作、布爾運(yùn)算、特征范圍、插入零件。這些特點(diǎn)使三維建模更加方便快捷。
2.2 構(gòu)架
構(gòu)架為H型焊接結(jié)構(gòu)，由兩側(cè)梁和兩橫梁組成，兩橫梁間有縱向梁。側(cè)粱中間為下凹的魚(yú)腹形，由4塊鋼板組焊成箱形封閉斷面，內(nèi)有密封隔板，使側(cè)梁內(nèi)腔成為空氣彈簧的附加空氣室。橫梁采用日本進(jìn)口無(wú)縫鋼管外徑為φ165.2mm。壁厚為14.3mm。各種吊座均焊在構(gòu)架上，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證足夠強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上，盡量減輕重量。
垂向減振器座
制動(dòng)吊座
橫向減振器座
牽引座
定位座
防過(guò)充座
抗蛇形減振器座
圖 2.2.1 構(gòu)架
1、側(cè)架組成
側(cè)粱中間為下凹的魚(yú)腹形，由4塊鋼板組焊成箱形封閉斷面，內(nèi)有密封隔板，使側(cè)梁內(nèi)腔成為空氣彈簧的附加空氣室。有內(nèi)側(cè)立板、外側(cè)立板、上蓋板、下蓋板、圓筒、上端板等零件組成。
（1） 內(nèi)側(cè)立板：先繪制草圖如下，拉伸草圖12mm如下圖；繪制內(nèi)側(cè)小圓，拉伸切除,
圖2.2.3 內(nèi)側(cè)立板特征
（2） 外側(cè)立板：方法如內(nèi)側(cè)立板，不同之處在于沒(méi)有內(nèi)側(cè)小圓，拉伸厚度也為12mm。
（3） 下蓋扳：因?yàn)樗菍?duì)稱的繪制時(shí)只需要畫(huà)出一半的，兩側(cè)對(duì)稱拉伸360mm，再實(shí)體鏡像出來(lái)即可。
（4） 上蓋板：做法與下蓋板類似。圖形如下：
圖2.3.4 上蓋板
（5） 圓筒：先繪制凸臺(tái)，再拉伸切除。
（6） 上端板：由草圖生成主體部分，再通過(guò)切除實(shí)體做出其完整模型。
2、橫梁
橫梁采用日本進(jìn)口無(wú)縫鋼管外徑為φ165.2mm。壁厚為14.3mm。各種吊座均焊在構(gòu)架上，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證足夠強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上，盡量減輕重量。繪制時(shí)先生成主體部分，再拉伸切除使其成為空心。
3、定位座 ：它由立板，兩塊筋板，兩塊座板組成?，F(xiàn)分別說(shuō)明各部分實(shí)體造型。
（1）立板：繪制草圖，拉伸14mm。對(duì)于圓角可以在草圖里邊直接畫(huà)，也可以通過(guò)實(shí)體特征圓角命令完成。
（2）兩塊筋板：筋板比較簡(jiǎn)單由草圖直接拉伸生成實(shí)體即可。
（3）座板：也是通過(guò)草圖直接生成。這個(gè)零件在總裝配體中由于尺寸問(wèn)題不得不修改，所以沒(méi)對(duì)其進(jìn)行完整的標(biāo)注。
4、垂向減震器座
基本視圖如下：零件比較復(fù)雜，沒(méi)有去單獨(dú)的繪制每一塊板子，而是整體生成一實(shí)體，從其中切除多余的部分。
先生成整體一大塊，然后分別切除各多余的，步驟如下：最后再對(duì)其各需要倒圓角的角進(jìn)行圓角命令。
5、橫向減震器座：也是由座板，立板和筋板構(gòu)成。
立板 零件圖
座板 筋板
6、抗蛇形減震器座
（1）加強(qiáng)板：先繪制板子部分，最后對(duì)其側(cè)邊兩直角邊部分通過(guò)實(shí)體倒角命令完成建模。
（2）筋板：形狀和結(jié)構(gòu)與加強(qiáng)板類似，先繪制板子，再對(duì)其進(jìn)行倒角。
（3）座板：由于對(duì)稱圖形，所以繪制草圖時(shí)可以先畫(huà)出一半，然后再鏡像過(guò)去。
7、防過(guò)充座
防過(guò)充座是由四塊筋板組成，每一個(gè)筋板繪制過(guò)程如下：
內(nèi)側(cè)的兩塊筋板一模一樣，只需畫(huà)出一個(gè)即可；
8、制動(dòng)吊梁：是由兩塊立板，上蓋板，下蓋板，封板組成
（1）立板：草圖如下，由于它是有斜度的，在生成實(shí)體的過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行拔模。
（2） 上蓋板：也不是一個(gè)規(guī)則圖形，需要畫(huà)出大結(jié)構(gòu)，然后一步一步切除多余部分。
（3）下蓋板：對(duì)稱圖形，只需畫(huà)出一半鏡像即可。
（4） 封板：比較簡(jiǎn)單的一個(gè)零件,正方形直接倒兩個(gè)角就行。
9、牽引座：由兩塊立板，兩塊定位塊和三塊筋板組成。
（1） 立板：在繪草圖的時(shí)候沒(méi)有標(biāo)注，最后才添加標(biāo)注，直接使用的完全定義草圖，所以草圖看起來(lái)尺寸比較多很凌亂。
（2） 定位塊：與定位座當(dāng)中的定位塊一樣，只是尺寸不同，因?yàn)槭菍?duì)稱圖形，只畫(huà)出一半再由鏡像即可得出。
（3） 三塊筋板草圖如下：因?yàn)槎际呛?jiǎn)單的一次性生成，就不再贅述詳細(xì)做法。
筋板1 筋板2 筋板3
零件圖：
10、縱向梁組成：由兩塊立板和上下蓋板組成；中間還有一些筋板此處就不在說(shuō)明。
（1）上蓋板：是左右對(duì)稱的，只需畫(huà)出一側(cè)的，鏡像實(shí)體。又上蓋板也不是規(guī)則的，無(wú)法直接畫(huà)出，需要通過(guò)對(duì)畫(huà)出的實(shí)體切除而成。
（2）下蓋板：與上蓋板類似。
（3）立板：對(duì)稱圖形，也是鏡像得出。
2.3軸箱定位裝置
軸箱定位采用轉(zhuǎn)臂式定位裝置，縱、橫向定位靠橡膠節(jié)點(diǎn)保證，節(jié)點(diǎn)組裝時(shí)從轉(zhuǎn)臂端部壓入。軸箱定位裝置采用分體式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臂和箍整體加工，分解時(shí)只需將箍和轉(zhuǎn)臂間螺栓擰開(kāi)即可將輪對(duì)推出。軸箱定位裝置包括：輪對(duì)組成、彈簧裝置、軸端安裝、軸箱減振器、節(jié)點(diǎn)裝置、轉(zhuǎn)臂。
1. 車輪 2.車軸 3.防塵擋圈 4.轉(zhuǎn)臂 5.軸箱 6.箍 7.軸承 8.壓板 9.放松片 10.軸箱蓋
11. 鎖緊板 12.節(jié)點(diǎn) 13.橡膠墊 14.調(diào)整墊 15.下夾板 16.彈簧 17.上夾板 18.螺母
19.螺栓 20.吊 21.軸箱減振器
2.3.1 輪對(duì)
車軸軸重為15.5t，車軸軸徑中心距為2000m，軸型為RD3A1。車輪采用KKD車輪。每軸二個(gè)制動(dòng)盤(pán)，車軸軸承采用SKF生產(chǎn)的短園柱滾子軸承。
（1） 車軸：階梯軸，兩端對(duì)稱，草圖繪制一端再鏡像另一端，圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)生成。
（2） 車輪：繪制車輪輪廓草圖，以中心軸為旋轉(zhuǎn)軸生成車輪。
（3）動(dòng)盤(pán)：由于是中空的，可以直接草圖繪制，在這做的時(shí)候先畫(huà)了外邊輪廓，然后將中間部分切除。最后通過(guò)插入輔助基準(zhǔn)面的方法畫(huà)出一個(gè)筋板，圓周陣列得出。
2.3.2 彈簧裝置
彈簧裝置由內(nèi)、外圈彈簧、彈簧上、下夾板及螺栓、螺母組成。螺母上開(kāi)有銷孔，彈簧組裝后需穿開(kāi)口銷。彈簧參數(shù)如下：
車 型 代 號(hào)
旋向
直徑
d
中徑
D
有效圈數(shù)
總
圈數(shù)
自由高
H±3
剛度
kN/mm
自重載荷下
試驗(yàn)載荷下
合成剛度KN/mm
自重載荷下
載荷KN
高度
±3
載荷KN
高度
±3
載荷KN
高度±3
CCK207X硬臥CCK208X 軟臥CCK228 高包
CCKZ53-21
右
25
135
6.8
8.3
324
0.3
15.3
257
27
206
0.812
54.88
257
CCKZ53-21
左
40
219
4.1
5.6
324
0.5
39.6
257
69
206
CCK209X餐車
一位轉(zhuǎn)向架
CCKZ53-21001
右
28
135
6.2
7.7
300
0.395
17
257
34
213
1.112
47.87
257
CCKZ53-21002
左
42
220
4
5.5
300
0.717
30.9
257
62
213
CCK209X餐車
二位轉(zhuǎn)向架
CCKZ53-21
右
28
135
6.2
7.7
308
0.4
20.2
257
38
213
1.112
57.18
257
CCKZ53-21
左
42
220
4
5.5
308
0．7
37
257
68
213
（1） 上下夾板：負(fù)責(zé)夾住彈簧，上夾板直接生成，下夾板還有四個(gè)缺口，畫(huà)出一個(gè)陣列其他三個(gè)。
圖2.3.2.1 彈簧座下夾板 圖3.2.1.2彈簧座上夾板
（2） 內(nèi)外圓簧：先畫(huà)出彈簧螺旋線的輪廓圓，然后再以這條線為基準(zhǔn)生成螺旋線；在螺旋線一端畫(huà)出和彈簧直徑大小的圓，掃描螺旋線就生成了彈簧。由于這樣生成的彈簧兩端都是圓柱體，無(wú)法放置在上下夾板中，需要將兩端切為平面。
圖2.3.2.3一系內(nèi)外彈簧
2.3.3 軸端安裝
軸端安裝主要有轉(zhuǎn)臂、轉(zhuǎn)臂箍、軸箱、軸箱蓋組成?，F(xiàn)將每個(gè)零件以及它的畫(huà)法陳述如下：
1、 轉(zhuǎn)臂：是一個(gè)比較復(fù)雜的零件，無(wú)法直接通過(guò)草圖生成，只能繪制出整體模塊，再將多余的部分切除。
圖2.3.3.1 轉(zhuǎn)臂
現(xiàn)將主要作圖步驟說(shuō)明如下：
（1）生出主體
圖2.3.3.2 轉(zhuǎn)臂草圖
（2）切除
圖2.3.3.3 切除圖
2、 轉(zhuǎn)臂箍：與轉(zhuǎn)臂配合，無(wú)法直接通過(guò)草圖繪制得出，只能對(duì)整體切除慢慢繪制而成。
圖2.3.3.4 轉(zhuǎn)臂箍
草圖：將做出的實(shí)體特征鏡像就完成了轉(zhuǎn)臂箍的繪制。
圖2.3.3.5 轉(zhuǎn)臂箍草圖
3、 軸箱：安裝在軸兩端，外側(cè)有轉(zhuǎn)臂加固，通過(guò)轉(zhuǎn)臂固定輪軸在構(gòu)架之上。先通過(guò)草圖旋轉(zhuǎn)的出實(shí)體，因?yàn)檩S箱低端有外側(cè)固定部分，所以需要在旋轉(zhuǎn)生成的實(shí)體之上再繪制外側(cè)部分。由于尺寸標(biāo)注太多，截圖太小導(dǎo)致截圖模糊不清，此處將尺寸略去。
實(shí)體如右圖：
圖2.3.3.6 軸箱
4、 軸箱蓋：蓋在軸箱之上，畫(huà)出草圖如下，然后再通過(guò)旋轉(zhuǎn)草圖得出實(shí)體。由于圖小尺寸多，截圖會(huì)顯得模糊不清，所以此處也將尺寸略去。
圖2.3.3.7 軸箱蓋
零件圖如下：
2.3.3.8 軸箱裝配圖
2.3.4 節(jié)點(diǎn)裝置
節(jié)點(diǎn)裝置包括兩個(gè)橡膠節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸套和蓋形螺母。一系定位的縱、橫向剛度均由橡膠節(jié)點(diǎn)決定，同一轉(zhuǎn)向架各位置節(jié)點(diǎn)剛度值應(yīng)作原始記錄，相差值應(yīng)≤0.2MN/m。
1.蓋形螺母 2. 轉(zhuǎn)軸套 3. 橡膠節(jié)點(diǎn) 4. 轉(zhuǎn)軸
1、蓋形螺母：標(biāo)準(zhǔn)件直接在Solidworks零件庫(kù)調(diào)取，只需修改其各項(xiàng)參數(shù)即可。
圖2.3.4.1 蓋形螺母
2、 轉(zhuǎn)軸套：套在轉(zhuǎn)軸之上，它由上下兩部分組成，繪制時(shí)先畫(huà)出上端圓柱部分，然后在圓柱上作出方形軸套部分，繪制時(shí)可以直接畫(huà)出梯形，此處繪制時(shí)先畫(huà)出正方體，然后使用了實(shí)體拔模，生成梯形，最后切除中心圓即可。
圖2.3.4.1 轉(zhuǎn)軸套
3、 橡膠節(jié)點(diǎn)：由兩塊橡膠節(jié)點(diǎn)陪到一起組成，由于圖小，此處也將尺寸略去。畫(huà)出草圖，然后以中心軸為軸旋轉(zhuǎn)。
圖2.3.4.2 橡膠節(jié)點(diǎn)
4、轉(zhuǎn)軸：結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)軸套相似，先作出底端圓柱部分，然后在上邊添加方形軸。
圖2.3.4.3 轉(zhuǎn)軸
2.4中央懸掛裝置
中央懸掛為無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)，采用高柔性空氣簧。兩側(cè)設(shè)兩個(gè)橫向減振器，兩個(gè)橫向擋，橫向檔與小縱向梁的間隙為40±2mm。車體與轉(zhuǎn)向架間裝有兩個(gè)對(duì)稱的抗蛇行減振器，使車輛在高速運(yùn)行時(shí)減小輪緣磨耗和懸掛系統(tǒng)的作用力，提高車輛運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行平穩(wěn)性。中央懸掛裝置包括空氣彈簧、高度閥、差壓閥、牽引裝置、抗側(cè)滾扭桿、安全鋼絲繩等。
圖2.3.4.4 中央懸掛裝置
1、 牽引支座 2、牽引拉桿 3、橫向減振器 4、空氣彈簧
5、 抗蛇形減振器座 6、抗蛇形減振器 7、抗側(cè)滾扭桿
1、牽引支座：不僅是牽引座，上邊還安裝有緩沖器安裝座，橫向減振器座。
牽引支座由三塊立板、九塊筋板、兩塊定位塊和連接板以及定位圈組成。
（1） 中間立板和兩側(cè)立板
圖2.3.4.5 中央立板
2、 橫向減振器：由上下兩段組成，每段結(jié)構(gòu)都一樣。
圖2.3.4.6 橫向減震器
3、 空氣彈簧：由于在實(shí)驗(yàn)室看不到內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)，此處也只畫(huà)出外部輪廓。
草圖如下：
圖2.3.4.7 空氣彈簧
4、抗側(cè)滾扭桿：主要由扭桿、扭臂、連桿、支撐座幾部分組成。
（1） 扭桿：對(duì)稱圖形，繪制草圖時(shí)畫(huà)出一半，然后鏡像。旋轉(zhuǎn)草圖得出實(shí)體。
圖2.3.4.8 抗側(cè)滾扭桿
（2） 扭臂：較為復(fù)雜的一個(gè)零件，先畫(huà)出整個(gè)大塊實(shí)體，然后通過(guò)切除多余部分的方法得出扭臂實(shí)體。
圖2.3.4.9 扭臂
（3）連桿：和扭桿相似，草圖繪制一半，鏡像得出完整草圖，拉伸得到實(shí)體。然后在這個(gè)實(shí)體之上進(jìn)行修改，作出完整的連桿模型。
圖2.3.4.10 連桿
以上為CW—200型轉(zhuǎn)向架三維實(shí)體模型的建模過(guò)程。
3. CW—200K轉(zhuǎn)向架的各零部件的虛擬裝配
3.1 虛擬裝配介紹
Solidworks軟件中，裝配設(shè)計(jì)能從細(xì)節(jié)上幫助用戶提高效率。其特點(diǎn)如下：組合的配合參考、零部件陣列、另存為零件、配合修復(fù)工具、替換零件、調(diào)色板裝配體、物理仿真、提供物理動(dòng)力學(xué)等的軟件功能；創(chuàng)建新的零部件時(shí)，可直接參照其他零部件并保持關(guān)系。
同時(shí)在設(shè)計(jì)具有成千上萬(wàn)個(gè)零件的大型裝配體時(shí)可獲得無(wú)可比擬的性能?？蓪⒘悴考吞卣魍戏诺竭m當(dāng)?shù)奈恢?。利用鏡向零部件可以更快速地完成設(shè)計(jì)，因?yàn)槟梢曰诂F(xiàn)有的對(duì)稱設(shè)計(jì)創(chuàng)建新的零部件和裝配體。使用智能零件技術(shù)可以簡(jiǎn)化重復(fù)的任務(wù)，這種技術(shù)是一種使裝配體任務(wù)（例如選擇并將標(biāo)準(zhǔn)螺栓插入孔中，以及按正確的順序添加墊圈和螺母）自動(dòng)進(jìn)行的創(chuàng)新。
在完成裝配后，可以輕松進(jìn)行裝配體爆炸視圖的生存與編輯，動(dòng)畫(huà)爆炸和動(dòng)畫(huà)解除爆炸可真實(shí)模擬裝配的裝配和拆卸過(guò)程，以正確指導(dǎo)生產(chǎn)。高級(jí)配合更能準(zhǔn)確地對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的描述，包括齒輪配合，凸輪配合，和極限配合。
需要查閱完成后的裝配體時(shí)，輕化子裝配體設(shè)置，可以減少打開(kāi)和處理大型裝配體所需的時(shí)間。
3.2 輪對(duì)裝配
輪對(duì)裝配是由車軸、車輪和制動(dòng)盤(pán)裝配組成，如下圖所示。
裝配：首先使車輪與車軸同心，再將其車輪側(cè)面與輪座軸肩重合，車輪上視面與車輪上視面重合。
圖3.2.1 輪對(duì)裝配
3.3 軸箱定位的裝配
軸箱定位裝置采用分體式軸箱結(jié)構(gòu)的無(wú)磨耗轉(zhuǎn)臂式軸箱定位，軸箱轉(zhuǎn)臂一端與軸箱體連接,另一端壓裝定位節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)定位座與構(gòu)架相連。軸箱定位裝置主要包括輪對(duì)組成、軸承組、軸箱定位節(jié)點(diǎn)、雙圈彈簧組和垂向減振器等部分。裝配圖如下：
圖3.3.1 軸箱裝配
裝配過(guò)程：首先將轉(zhuǎn)臂作為固定件，插入轉(zhuǎn)臂箍，使得與轉(zhuǎn)臂同心，側(cè)面與轉(zhuǎn)臂重合，最后使轉(zhuǎn)臂與轉(zhuǎn)臂箍上下面重合。
第二步：插入軸箱，與轉(zhuǎn)臂中心部分同心，然后使軸箱外側(cè)定位部分與轉(zhuǎn)臂部分重合，上視基準(zhǔn)面與轉(zhuǎn)臂上視基準(zhǔn)面重合即可。如上圖右圖。
第三步：插入軸箱蓋，與軸箱同心，內(nèi)側(cè)面與軸箱外側(cè)面重合，最后使他們定位部分的兩個(gè)小圓同心即可。
第四步：一系懸掛裝置中的彈簧裝置，以下夾板為固定部分，插入內(nèi)外彈簧分別使其上視基準(zhǔn)面和前視基準(zhǔn)面與下夾板的上視基準(zhǔn)面和前視基準(zhǔn)面重合，然后讓彈簧下端與下夾板重合，最后插入上蓋板，只需內(nèi)側(cè)與彈簧上部分重合，與下夾板同心即可。
第五步：將彈簧組合插入轉(zhuǎn)臂上部分的圓盤(pán)里邊，只需下夾板外側(cè)和轉(zhuǎn)臂圓盤(pán)外側(cè)重合并同心即可。最后裝配圖如下：
3.4 中央懸掛裝置的裝配
中央懸掛裝置包括空氣彈簧、橫向減振器、抗蛇行減振器、抗側(cè)滾扭桿、防過(guò)充裝置及牽引裝置等主要部件的裝配。總裝配圖如下：
圖3.4.1中央懸掛總裝配體
（1）抗側(cè)滾扭桿的裝配：
圖3.4.2 抗側(cè)滾扭桿
裝配時(shí)將扭桿作為固定部分，先插入扭臂，扭臂中間圓與扭桿同心，外側(cè)與扭桿上的扭臂座重合，前視基準(zhǔn)面和扭桿的前視基準(zhǔn)面重合。再插入連桿，連桿兩端的銷軸與扭臂下部開(kāi)口處重合，連桿銷軸上的定位小孔和扭臂上的螺栓孔同心。最后插入支撐座，兩支撐座內(nèi)側(cè)平行，上部固定部分也平行，并與扭桿的上視基準(zhǔn)面重合，添加兩支撐座之間的距離即可完成定位裝配。
（2） 抗蛇形減震器的裝配
圖3.4.3 抗蛇形減震器
裝配時(shí)先插入減振器，減振器上端的銷軸與構(gòu)架外側(cè)的抗蛇形減震器端面重合，銷軸倆個(gè)螺栓孔與減振器座的螺栓孔同心，再插入另一個(gè)抗蛇形減震器座，配合方式與和構(gòu)架部分配合一樣。
（3） 牽引支座的安裝
安裝時(shí)只需要牽引支座上的減振器安裝座和橫向減振器裝配就行，減振器銷軸和減振器座的板面重合，兩個(gè)孔直接同心即可。
圖3.4.4 牽引支座
總裝配圖如下：
圖 3.4.5 總裝配
4. CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架主要零部件強(qiáng)度分析
4.1 SolidWorks有限元強(qiáng)度分析軟件的介紹
4.1.1 有限元的發(fā)展
許多工程分析問(wèn)題，如固體力學(xué)中的位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分析、磁場(chǎng)分析、振動(dòng)特性分析、傳熱學(xué)中的溫度場(chǎng)分析、流體力學(xué)中的流場(chǎng)分析等，都可以歸結(jié)為在給定邊界條件下求解其控制方程的問(wèn)題。但能用解析方法求出精確的只是方程性質(zhì)比較簡(jiǎn)單，且?guī)缀芜吔缦喈?dāng)規(guī)則的少數(shù)問(wèn)題。對(duì)于大多數(shù)的工程技術(shù)問(wèn)題，由于物體的幾何形狀較復(fù)雜或者問(wèn)題具有某些非線性特征，很傻能得到解析。這類問(wèn)題的解決辦法通常有兩種途徑：一是引入簡(jiǎn)單假設(shè)，將方程和邊界條件簡(jiǎn)單化為能夠處理的問(wèn)題，從而得到它的簡(jiǎn)化狀態(tài)的解。這種方法只在有限的情況下是可行的，因?yàn)檫^(guò)多的簡(jiǎn)化可能導(dǎo)致不正確甚至錯(cuò)誤的解。因此人們?cè)趶V泛吸收現(xiàn)代數(shù)學(xué)、力學(xué)理論成果的基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)來(lái)獲得滿足工程要求的數(shù)值解，這就是數(shù)值模擬技術(shù)。數(shù)值模擬技術(shù)是現(xiàn)代工程學(xué)形成和發(fā)展的重要推動(dòng)力之一。近年來(lái)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法支持下發(fā)展起來(lái)的有限元分析方法為解決復(fù)雜工程分析計(jì)算問(wèn)題提供了有效的途徑。
目前，已由變分法有限元擴(kuò)展到加權(quán)殘數(shù)法與能量平衡法有限元，它解決的問(wèn)題已經(jīng)由彈性力學(xué)平面問(wèn)題擴(kuò)展到空間問(wèn)題、板殼問(wèn)題，由靜力平衡問(wèn)題擴(kuò)展到穩(wěn)定性問(wèn)題、動(dòng)力問(wèn)題和波動(dòng)問(wèn)題，由線性問(wèn)題擴(kuò)展到非線性問(wèn)題，其分析對(duì)象已從彈性材料擴(kuò)展到塑性、粘彈性、粘塑性和復(fù)合材料等，有限單元法的應(yīng)用范圍也已由結(jié)構(gòu)分析擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)優(yōu)化乃至于設(shè)計(jì)自動(dòng)化，固體力學(xué)擴(kuò)轉(zhuǎn)到流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域。
4.1.2 有限元法在機(jī)械工程中的應(yīng)用
在機(jī)械工程中有限元法已經(jīng)作為一種常用的基本方法被廣泛使用。凡是計(jì)算零部件的應(yīng)力、變形和進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算及穩(wěn)定性分析等都可以用有限元法。有限元法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：
（1） 實(shí)現(xiàn)機(jī)械零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。有限元法作為結(jié)構(gòu)分析的工具，對(duì)可能的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果的分析和比較，按強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求對(duì)原方案進(jìn)行修改、補(bǔ)充，得到應(yīng)力、變形分布合理及經(jīng)濟(jì)性好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
（2） 用于分析結(jié)構(gòu)損壞的原因，尋找改進(jìn)途徑。當(dāng)構(gòu)件在工作中發(fā)生故障（如斷裂、出現(xiàn)裂紋和磨損等）時(shí)，可以通過(guò)有限元法計(jì)算研究結(jié)構(gòu)損壞的原因，找出危險(xiǎn)區(qū)域和部位，提出改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算分析直到找到合理結(jié)構(gòu)為止。
4.2 CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架輪對(duì)的強(qiáng)度分析
CW-200K型轉(zhuǎn)向架車輪采用KKD車輪，需要進(jìn)行粗加工和精加工輪轂孔，踏面采用鐵標(biāo)磨耗型（LM）踏面。輪對(duì)組裝完成后進(jìn)行平衡試驗(yàn)，滿足動(dòng)不平衡量小于50g·m的要求，動(dòng)平衡校正采用去重法，提高了告訴運(yùn)行時(shí)的安全性和可靠性。車輪所承受的載荷為：
F輪=F車體+F轉(zhuǎn)
F車體=F自重+F定員
其中25T型硬座車自重45t，轉(zhuǎn)向架為6.8t，車輛定員為128人，且單人重60kg。
F輪=127000N
圖4.2.1輪對(duì)強(qiáng)度分析圖
強(qiáng)度分析得出：
max=30299(N/m2) min=2604(N/m2)
=(max+min)
=16451.5(N/m2)
計(jì)算得出<[],強(qiáng)度分析合格。
4.3 CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架車軸的強(qiáng)度分析
CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架采用RD3A1車軸，軸重為16.5t，軸徑中心距為2000mm，該軸型標(biāo)準(zhǔn)于2002年由四方所頒布，在此之前出廠的轉(zhuǎn)向架車軸軸型在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可尋的情況下出廠時(shí)均刻打“RD3B”，需要進(jìn)行粗加工和精加工，每軸2個(gè)制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)冷壓到車軸制動(dòng)盤(pán)安裝座上。
F軸=16500KN
其中，軸承載力按許用軸重計(jì)算。
圖4.3.1車軸強(qiáng)度分析圖
強(qiáng)度分析得出：
max=20672(N/m2) min=1722(N/m2)
=(max+min)
=11197(N/m2)
計(jì)算得出<[],強(qiáng)度分析合格。
4.4 CW-200K型客車轉(zhuǎn)向架一系軸箱彈簧裝置的強(qiáng)度分析
彈簧裝置由為內(nèi)、外圈彈簧、彈簧上下夾板及預(yù)壓緊螺栓，螺母組成為一體，上部設(shè)有1個(gè)帶空的螺母，使用需穿開(kāi)口銷，彈簧組裝高度為300mm。內(nèi)、外簧材料為60Si2CrVA軸箱彈簧根據(jù)自重試驗(yàn)高度選配，同一轉(zhuǎn)向架上其高度差不得大于4mm，同一輪對(duì)及轉(zhuǎn)向架同一側(cè)上其高度差不得大于2mm。
一 系 彈 簧 參 數(shù)
名稱
數(shù)值
單位
一系鋼簧縱向剛度（每軸箱）Kpx
0.99
MN/m
一系鋼簧橫向剛度（每軸箱）Kpy
0.99
MN/m
一系鋼簧吹響剛度（每軸箱）Kpz
1.024
MN/m
一系懸掛橫向跨距2d1
2000
mm
一系簧上作用點(diǎn)距軌面高h(yuǎn)1
902.5
mm
一系簧下作用點(diǎn)距軌面高h(yuǎn)2
632.5
mm
一系垂向阻尼（每軸箱）Kzz
15
kN·s/m
一系垂向阻尼距轉(zhuǎn)向架中心縱向距離
1537
mm
一系垂向阻尼橫向跨距2dz
2000
mm
一系垂向阻尼上作用點(diǎn)距軌面高h(yuǎn)3
673.5
mm
一系垂向阻尼下作用點(diǎn)距軌面高h(yuǎn)4
313.5
mm
F彈簧=F車體+F轉(zhuǎn)
F車體=F自重+F定員
其中25T型硬座車自重45t，轉(zhuǎn)向架為6.8t，車輛定員為128人，且單人重60kg。
F彈簧=127000N
圖4.4.1一系軸箱外彈簧強(qiáng)度分析圖
強(qiáng)度分析得出：
max=349516(N/m2) min=29127(N/m2)
=(max+min)
=68643(N/m2)
計(jì)算得出<[],強(qiáng)度分析合格。
5 轉(zhuǎn)向架工程圖
5.1 基于SolidWorks對(duì)工程圖的介紹
5.1.1 基本術(shù)語(yǔ)
圖形是人們認(rèn)識(shí)自然，表達(dá)、交流思想的主要形式之一，在工程技術(shù)界工程圖是一種“語(yǔ)言”，是每一位工程技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，自始至終貫穿在設(shè)計(jì)、制造、加工、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)中。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，使得人們能夠更加得心應(yīng)手的運(yùn)用圖形工具進(jìn)行表達(dá)、構(gòu)思，充分展現(xiàn)自己的形象化思維。
在日常生活中，人們大部分是通過(guò)語(yǔ)言和文字來(lái)交流思想的，但是在工程上僅靠語(yǔ)言來(lái)描述是很困難的。例如，端蓋是一個(gè)簡(jiǎn)單的零件，可以試著用語(yǔ)言來(lái)描述它的形狀和大小，即使表達(dá)得很清楚，聽(tīng)得人也不一定能完全正確的理解?？梢韵胂笤跈C(jī)器的制造或建筑物的建造中，僅靠語(yǔ)言和文字是不能完全表達(dá)清楚的。因此，在工程上常常將物體按一定的投影方法和技術(shù)規(guī)定表達(dá)在圖紙上，用以表達(dá)機(jī)件的結(jié)構(gòu)形狀、大小及制造、檢驗(yàn)中所必需的技術(shù)要求，這種圖樣成為工程圖樣。
在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，各種機(jī)器、設(shè)備和工程設(shè)施都是通過(guò)工程圖樣來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和制造要求的。因此，人們常常把工程圖樣稱為“工程界的語(yǔ)言”。每個(gè)工程技術(shù)人員必須掌握繪制工程圖樣的基本理論以及手工盒計(jì)算機(jī)兩種繪圖方法，必須具有較強(qiáng)的繪圖和讀圖能力，以適應(yīng)生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的需要。
工程制圖的研究對(duì)象是圖樣。所謂圖樣，就是工程界用來(lái)表達(dá)物體的形狀、大小和有關(guān)技術(shù)要求的圖形。進(jìn)入信息時(shí)代以來(lái)，圖樣的介質(zhì)已從圖紙發(fā)展為計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)。
5.1.2 視圖
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，用正投影法繪制的物體的形狀成為視圖。視圖主要表達(dá)機(jī)件的外部結(jié)構(gòu)形狀，一般只畫(huà)機(jī)件的課件部分，必要時(shí)才畫(huà)其不可見(jiàn)的部分。視圖分為基本視圖、向視圖、局部視圖和斜視圖四種。
1） 基本視圖：基本視圖是機(jī)件向基本投影面投影所得到的圖形。包括主、俯、左、右、仰、后六個(gè)基本視圖。
2） 向視圖：向視圖是可以自由配置的基本視圖。
3） 局部視圖：將物體的某一部分向基本投影面投射所得到的視圖稱為局部視圖。
4） 斜視圖：將機(jī)件向不平行與任何基本投影面的平面投影所得到的視圖叫斜視圖。
5.2 CW-200K轉(zhuǎn)向架主要零件工程圖的繪制
零件工作圖是零件制造、檢修盒制定工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件。因此零件工程圖應(yīng)包括創(chuàng)造和檢驗(yàn)零件所需全部?jī)?nèi)容，如圖形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、對(duì)材料及熱處理的說(shuō)明及其他技術(shù)要求、標(biāo)題欄等。
5.2.1 車軸工程圖的繪制
車軸軸重為15.5t，車軸軸徑中心距為2000m，軸型為RD3A1。
圖5.2.1 車軸工程圖
工程圖步驟：
（1） 圖紙格式的設(shè)置：插入標(biāo)準(zhǔn)圖紙，圖幅符合GB/14689-2008的要求，車軸選用A3（420x297）。裝訂邊距外框均為25mm，其余邊外框?yàn)?mm。
（2） 插入標(biāo)準(zhǔn)三視圖：軸只需主視圖和左視圖，及部分視圖。設(shè)置圖紙比例，嚴(yán)格按GB/T14690-1993規(guī)定選用恰當(dāng)?shù)膱D紙比例。
（3） 標(biāo)注尺寸：設(shè)置尺寸格式，圖紙內(nèi)的漢子應(yīng)使用長(zhǎng)仿宋，文字高度為5mm，標(biāo)題文字高度為7mm。編輯標(biāo)題欄。標(biāo)出軸的中心線，以中心線為基準(zhǔn)，標(biāo)出基本尺寸，尺寸公差，軸總長(zhǎng)2170mm及一些表面粗糙度，平行度，同軸度，圓度等等。如圖5.2.1為車軸的工程圖。
5.2.2 車輪工程圖的繪制
車輪采用KKD車輪。每軸二個(gè)制動(dòng)盤(pán)，車軸軸承采用SKF生產(chǎn)的短園柱滾子軸承。
圖5.2.2 車輪工程圖
工程圖步驟：
（1）圖紙格式的設(shè)置：插入標(biāo)準(zhǔn)圖紙，圖幅符合GB/14689-2008的要求，車輪選用A3（420x297）。裝訂邊距外框均為25mm，其余邊外框?yàn)?mm。
（2）插入標(biāo)準(zhǔn)三視圖：車輪只需一半剖視圖。設(shè)置圖紙比例，嚴(yán)格按GB/T14690-1993規(guī)定選用恰當(dāng)?shù)膱D紙比例。
（3）標(biāo)注尺寸：設(shè)置尺寸格式，圖紙內(nèi)的漢子應(yīng)使用長(zhǎng)仿宋，文字高度為5mm，標(biāo)題文字高度為7mm。編輯標(biāo)題欄。標(biāo)出車輪的中心線，以中心線為基準(zhǔn)，標(biāo)出基本尺寸，尺寸公差，車輪總長(zhǎng)2170mm及一些表面粗糙度，平行度，同軸度，圓度等等。如圖5.2.2為車輪的工程圖。
5.3 CW-200K轉(zhuǎn)向架主要基本裝配工程圖的繪制
隨著我國(guó)鐵路的全面提速，研制出了各型號(hào)告訴重載轉(zhuǎn)向架，其中CW-200K型轉(zhuǎn)向架為代表。該型轉(zhuǎn)向架總體結(jié)構(gòu)采用無(wú)搖枕、無(wú)搖動(dòng)臺(tái)、無(wú)旁承型式。構(gòu)架由箱形結(jié)構(gòu)的側(cè)梁和無(wú)縫鋼管的橫梁構(gòu)成，軸箱定位采用可分離式軸箱轉(zhuǎn)臂定位方式，中央懸掛采用可分離式軸箱轉(zhuǎn)臂定位方式，中央懸掛采用空氣彈簧及減震器，牽引方式為單牽引拉桿，基礎(chǔ)制動(dòng)為每軸兩個(gè)制動(dòng)盤(pán)的單元制動(dòng)方式。
5.3.1 構(gòu)架
CW-200K型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用H型鋼板焊接結(jié)構(gòu)，由兩根側(cè)梁和兩根橫梁組成。側(cè)梁為中間下凹的魚(yú)腹形，由4快鋼板阻焊成箱形封閉結(jié)構(gòu)。側(cè)梁內(nèi)部由密封板隔開(kāi)，將側(cè)梁內(nèi)腔變成空氣彈簧的附加空氣室。橫梁采用日本進(jìn)口無(wú)縫鋼管，外徑為165.2，壁厚為14.3。在側(cè)梁上焊有定位座、橫向減震器座、高度閥座、抗側(cè)滾扭桿座、牽引拉桿座。CW-200K型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的質(zhì)量為1435kg，車體（25T硬座車）自重（不含轉(zhuǎn)向架）45t，彈性定位節(jié)點(diǎn)剛度在橫向和縱向分別為（6±0.3）MN/n和（12±0.5）MN/m。
圖5.3.1 構(gòu)架工程圖
構(gòu)架的技術(shù)要求：
1.CW-200K型轉(zhuǎn)向架側(cè)梁為鋼板阻焊成箱型封閉結(jié)構(gòu)。
2.橫梁采用日本進(jìn)口無(wú)縫鋼管。
3.其余零部件均焊接而成。
5.3.2 輪對(duì)裝配體
CW-200K型轉(zhuǎn)向架輪對(duì)是由一根車軸和兩個(gè)相同的車輪組成的，帶兩個(gè)制動(dòng)盤(pán)。在輪軸接合部位采用過(guò)盈