货车基础制动装置的参数化设计

摘要

基础制动装置是货车转向架的重要组成部分，其控制减速、停车的性能直接影响行车安全。随着近几年我国重载货车的大力发展，基础制动装置零部件更新换代的速度加快，而且在面向国外大量出口的情况下，传统的设计的模式效率低下，已不满足技术需求。参数化设计作为一种新型设计方法，可以通过建立基础制动装置的参数化设计系统提高设计效率和设计质量。
　　通过分析基础制动装置的结构特点和工作原理，并结合《列车牵引计算规程》对制动梁受力分析，计算出基础制动装置各零部件的初始设计尺寸，为基础制动装置的参数化设计确定关键参数。
　　SolidWorks API二次开发为参数化设计平台，分析参数化基本理论和设计方法，在三维CAD环境下对货车基础制动装置进行参数化设计，并对L-C组合式制动梁进行了制动梁的参数化装配。根据在SolidWorks中建模，设计一般零部件建模的流程，应用API函数对该流程进行VBA编程，实现货车基础制动装置的参数化设计。
　　对参数化设计的基础制动装置进行安全校核，结合VB中Shell函数和ANSYS中的APDL进行二次开发。编写基础制动装置各零部件的APDL命令流，并对其中涉及的参数进行VB调用，将命令流文件通过Shell函数进行调用，进行制动梁的有限元的分析;最后实现了对基础制动装置的强度校核，验证了设计的安全性。
　　开展货车基础制动装置参数化系统模块化设计。根据设计需求将系统划分为参数计算模块、参数化设计模块、参数化校核模块、集成接口模块四个部分。通过对各模块的分析研究，实现了基础制动装置各零部件从三维设计到安全校核一体的模块化设计系统。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 国内研究现状

1．2．1 基础制动装置现状

1．2．2 二次开发技术现状

1．3 本文研究内容

2 货车基础制动装置的参数设计

2．1 货车基础制动装置构造及作用

2．2 制动倍率与制动效率

2．2．1 制动倍率

2．2．2 基础制动装置的传动效率

2．3 制动距离计算

2．3．1 制动距离

2．3．2 高摩合成闸瓦的换算摩擦系数

2．3．3 高摩合成闸瓦的换算闸瓦压力

2．3．4 列车换算制动率

2．3．5 高摩合成闸瓦的换算制动力

2．3．6 列车运行阻力

2．4 货车基础制动装置的截面尺寸计算

2．4．1 制动梁撑杆截面尺寸

2．4．2 制动梁弓形梁截面尺寸

2．4．3 制动梁支柱的截面尺寸

2．5 本章小结

3 货车基础制动装置的参数化建模

3．1 参数化设计

3．1．1 参数化设计概念

3．1．2 参数化设计原理

3．2 基于SolidWorks API的参数化建模

3．2．1 SolidWorks API对象概述

3．2．2 SolidWorks二次开发语言

3．2．3 SolidWorks API参数化建模方法

3．3 货车制动梁的三维参数化设计

3．3．1 货车制动梁三维建模的一般步骤

3．3．2 基于SolidWorks API的制动梁参数化设计实现方法

3．4 货车制动梁的参数化装配

3．4．1 装配理论与方法

3．4．2 基于SolidWorks API制动梁参数化装配

3．5 基础制动装置其他零部件参数化设计

3．51 杠杆的参数化设计

3．52 下拉杆的参数化建模

3．6 本章小结

4 基础制动装置的参数化有限元分析

4．1 ANSYS有限元分析

4．1．1 有限元分析原理

4．1．2 有限元分析步骤

4．2 基于APDL的二次开发

4．2．1 基本原理

4．2．2 基于APDL的ANSYS二次开发

4．3 基于APDL的制动梁静强度分析

4．3．1 制动梁有限元分析步骤

4．3．2 基于APDL的制动梁静强度自动分析仿真

4．4 制动梁疲劳强度分析

4．5 本章小结

5 参数化设计系统开发与应用

5．1 参数化设计系统总体设计

5．1．1 系统功能目标

5．1．2 系统开发工具

5．1．3 系统运行流程

5．2 参数化设计系统详细设计

5．2．1 系统登录界面及主界面设计

5．2．2 制动梁参数计算设计模块

5．2．3 制动梁参数化建模设计模块

5．2．4 其他制动装置参数化建模模块

5．2．5 制动梁参数化静强度设计模块

5．2．6 制动梁参数化疲劳校核模块

5．2．7 工程图生成模块

5．3 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果