铁路货车基础制动装置专用拉铆销的研制

摘要

铁路货车基础制动装置是铁路货车的重要组成部分，是铁路货车安全运行的重要保证。在铁路货车基础制动装置既有质量问题中，有很大部分是连接失效问题，由于连接失效造成基础制动装置脱落、丢失等故障，严重威胁铁路货车的行车安全。为解决铁路货车基础制动装置这一既有质量问题，作者通过调研、分析、论证确定了采用拉铆技术与圆销结构相结合的解决方案。
　　本课题拟研究拟研制用于铁路货车基础制动装置等悬挂件的新型连接件，首先对已有光圆销+开口销连接方式的失效原因进行调研分析，找出造成光圆销脱落丢失的真正原因，其次结合现有成熟的拉铆连接技术、基础制动装置的结构特点及连接要求，采用拉铆技术与圆销结构相结合的技术方案，研制出具有防脱、防盗功能的拉铆销，其应满足基础制动装置的连接要求，安装后可以自由转动。
　　作者在研制过程中对拉铆连接技术进行了充分的研究，运用有限元方法对影响拉铆销安装使用过程的应力应变、行程载荷、拉脱力、铆接力进行了数值分析，得出了相关数据。结合有限元分析过程和结果对拉铆销进行了优化设计。作者根据已有的拉铆技术制造经验，对拉铆销制造技术进行了研究，并采用先进制造装备，完成了产品样件试制工作。作者根据拉铆销力学性能试验要求，完成了相关试验工装设计和制造，并按照试验要求，开展了相关试验验证工作。
　　在完成了拉铆销的研发、试制和试验工作后，在70t级及以上铁路货车基础制动装置和转K6等转向架基础制动装置上进行了装车运用，作者通过对铁路货车新造厂和铁路局等单位进行调研追踪，发现拉铆销装车运用效果良好，有效的解决了铁路货车基础制动装置脱落丢失的惯性质量问题，保证了铁路货车的行车安全。
　　拉铆销的研制成功和批量装车运用，是拉铆连接技术在特殊领域的又一次成功运用。在解决既有质量问题的同时，也推动了拉铆连接技术的发展，促进了拉铆产品研发、制造能力的提高。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 紧固连接方式介绍

1.1.1 螺栓连接

1.1.2 铆接连接

1.1.3 焊缝连接

1.2 有限元分析理论

1.2.1 刚塑性材料基本假设

1.2.2 刚塑性材料边值问题

1.2.3 刚塑性有限元的变分原理

1.2.4 刚塑性有限元求解过程

1.2.5 摩擦边界条件

1.2.6 DEFORM简介

1.3 本论文的主要工作

第2章 拉铆钉连接技术分析及应用

2.1 拉铆连接技术简介

2.2 拉铆连接技术优势

2.3 拉铆钉铆接原理

2.4 拉铆钉产品介绍

2.5 拉铆连接技术在铁路货车上的应用

2.6 本章小结

第3章 拉铆销的研制过程

3.1 圆销结构原理

3.2 拉铆销结构原理

3.3 拉铆销的的技术方案

3.3.1 拉铆销的基本尺寸和材料

3.3.2 拉铆销的力学性能

3.3.3 拉铆销的安装技术要求

3.4 有限元分析模型的建立和过程的描述

3.5 有限元分析过程和结果

3.5.1 铆接过程有限元分析

3.5.2 拉脱过程有限元分析

3.5.3 安装使用过程中工具受力分析

3.6 拉铆钉的制造工艺

3.6.1 拉铆销成型工艺

3.6.2 拉铆销环槽成型

3.6.3 套环成型

3.6.4 拉铆销热处理

3.6.5 表面处理

3.7 本章小结

第4章 试验验证情况

4.1 拉脱力试验

4.1.1 拉脱力试验方法

4.1.2 拉脱力试验过程及结果

4.2 短尾保证载荷试验

4.2.1 短尾保证载荷试验方法

4.2.2 短尾保证载荷试验过程及结果

4.3 铆接过程试验

4.3.1 铆接过程试验方法

4.3.2 铆接过程试验情况

4.4 本章小结

第5章 拉铆销装车运用过程情况

5.1 拉铆销装车位置

5.2 拉铆销的装车情况

5.2.1 转向架基础制动装置

5.2.2 车体基础制动装置

5.3 拉铆销的运用情况

5.3.12011年4月拉铆销运用追踪情况

5.3.22011年10月拉铆销运用追踪情况

5.3.22012年6月拉铆销运用追踪情况

5.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读工程硕士期间发表的论文及科研成果