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架车机承载装置结构设计及其分析
张向红
（唐山学院机电工程系，河北唐山063000）
.11
摘要：针对架车机承载装置提出设计方案，并对关键零件托案进行了静力分析和模态分析，对机架进行了优化。利用三维软件Pro E建立架车机模型，通过ANSYS软件对托策进行了网格划分和静力分析，得到了应力分布图。并对机策做了进一步优化，从而可以节的材科，降低成本。
关键词：架车机；托架；机架；优化
架车机是铁路重大检修装备之一，其安全性、稳定性等越来越受到人们的关注。起初的车辆检修中，普遍使用的架车机一般为单节架车，同步控制也非常简单，随着技术的发展及轨道交通检修要求的不断提高，近年来使用的移动式架车机，由于其其有受力壁可调、架车场所灵活的特点，得到了非常广泛的运用。在架车机承载装置结构设计的基础上，利用ANSYS力学分析软件对关键部件进行优化分析，以达到提高机器工作性能的目的。
1架车机承载装置设计
架车机的基本结构如图1。架车机由传动装置、托架、机架、移
动机构、同步控制装置组成。
机架采用双立柱结构。立柱上部丝杠安装座用螺栓、销钉连接成门式结构；立柱导轨采用45优质钢且表面率火处理，具有高的耐磨性，架车机举升时托架的滚轮沿立柱导轨上下滚动。
传动装置采用带电机的齿轮减速机单元，下置式直接传动承载丝杠旋转，通过承载螺母、横担架带动托架升降，减少传动件，提高传动效率，
丝杠采用优质合金钢并经过调质处理，丝母采用青铜。螺纹采用标准的梯形螺纹，承载能力强、自锁性能好，能长时间负荷架车。丝杠外露的两端均装置了防护罩，以利丝杠防护
托架由左右夹板、左右托板、壁板、托头、滚轮等组成。托架可方
便地前后移动，直接承受架车载荷，通过横担架传递给螺母、丝杠。承重滚轮表面泽火处理，耐磨、使用寿命长，采用无油轴承装配，免维护
架车机的同步控制和安全保护装置，设有手动和自动工作方式.设备可以全自动完成整个架车过程，该装置还具有同步超差自动调整、超限停机警报、传感器故障警报和运行高程、高差、报警等显示功能。配电系统完成配电功能的同时具有安全互锁和过载保护功
能
2关键部件的分析 2.1托架静力分析 2.1.1托架三维模型
的建立
利用 Pro/Engineer5.0 建模，通过与ANSYS13.0 的专用接口把实体模型导入ANSYS中完成有限元模型的建立，
建立托架有限元模型时，做如下的简化假
图1架车机
设：
图2托架划分网格图4托架等效应力分布
图6托架建模及划分图8托架1阶模态
图3托架施加约束和载荷
图5托架等效应变
图了托架受到的约束 E
图9托架2阶模
a.托架为理想焊接，焊接处强度近似于材料内部强度，焊接质量得到保证，在建立有限元模型时可不考虑焊接质量影响
b.为避免有限元网格尺寸相差悬殊而影响单元划分质量和计算精度，建模时对影响结构强度较小的倒角、圆角等结构作了简化处理，忽略了机架上与计算分析无关的螺纹孔；并假设机架连接有较好的刚性。这此假设不会对机架的重量、强度、阴度产生过大的影