4400马力交流传动调车机车车体设计

摘要

本文在阅读了大量的国内外关于内燃机车资料的基础上，概述了当前内燃机车发展的状况和趋势，阐述了国内大功率内燃调车机车研发的重要性和紧迫性，提出了针对大功率机车（4400马力交流传动机车）车体结构设计所面临的主要问题。
　　首先对4400马力交流传动调车机车使用环境、技术参数等进行了一个简介，通过对机车总体设备参数及布置的说明，阐明了车体设计的基础和难点;并对4400马力交流传动调车机车车体结构，特别对车体新颖的设计理念诸如独立式悬浮司机室、整体油箱式底架，通风式双层项盖等进行了详细的解析说明。
　　其次为保证4400马力交流传动调车机车车体结构在运行中具有良好的性能，利用有限元软件ANSYS建立了非常详细的车体结构计算力学模型，根据EN12663-1∶2010、TB/T2541-2010等标准和国内现在铁路运行环境，设定了车体结构静强度计算的8个工况、疲劳寿命评估的5种工况，分别对机车车体的强度、刚度和底架焊缝等进行了计算分析;并且完成了整备车体的模态分析，以验证整备状态下的机车车体是否与其他主要振源产生共振。
　　对于大功率内燃机车而言，整车的拉伸、压缩，单端起吊、整体起吊，扭转及牵引工况下的受力情况是尤为重要的，本文通过对这些主要工况下车体钢结构的静强度分析，找出了原有设计的不足，对相应的部位进行了有效的强化及加强，使得4400马力机车的整体结构和性能有了很大的提高，对于今后大功率机车的研发积累了宝贵的经验，提高了我国机车设计的整体技术力量。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 课题背景

1．2．1 国外大功率内燃机车的发展现状

1．2．2 国内内燃机车的发展现状

1．3 本文所做的工作

2 机车总体

2．1 机车主要技术参数和指标

2．2 机车总体布置

2．3 本章小结

3 车体钢结构设计

3．1 车体总体结构设计

3．2 底架结构

3．2．1 底架结构概述

3．2．2 底架各组成部分设计

3．3 司机室结构

3．4 机械室结构

3．4．1 机械室侧墙

3．4．2 机械室端墙

3．4．3 机械室顶盖

3．5 本章小结

4 车体静强度计算与分析

4．1 参考引用标准和规范

4．2 机车车体有限元模型

4．2．1 有限元模型的坐标系定义

4．2．2 车体结构的有限元模型

4．3 工况与边界条件

4．4 材料特性

4．5 验收标准

4．5．1 静强度分析评定

4．5．2 刚度评定

4．5．3 疲劳强度验收标准

4．6 车体钢结构改进

4．7 静强度计算结果分析

4．7．1 2500kN拉伸工况

4．7．2 3000kN压缩工况

4．7．3 1．3g垂直静载工况

4．7．4 一位端单端起吊工况

4．7．5 二位端单端起吊工况

4．7．6 整体起吊工况

4．7．7 40kN·m扭转工况

4．7．8 560kN牵引工况

4．8 底架结构焊缝疲劳寿命分析

4．9 车体各工况结果分析与对比

4．10 本章小结

5 模态分析

5．1 整备状态模态分析

5．2 本章小结

结论

参考文献

附表

致谢