2024年2月21日发(作者：鞠以彤)
第３１卷第６期 ２０１１年１２月 铁道机车车辆 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ＆ＣＡＲ Ｖ０１．３１ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ． ２０１１ 文章编号：１００８—７８４２（２０１１）０６—００１５—０４ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组用抗侧滚扭杆系统的研制 吕士勇 ，刘文松 ，程海涛 ，郭春杰 ，崔志国。 （１ 株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲４１２００７； ２ 南车四方机车车辆股份有限公司 技术中心，山东青岛２６６１１１） 摘 要介绍了一种３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统的设计、计算和生产制作。试验表明该抗侧滚扭杆系统的 结构、刚度、强度及制作工艺等完全满足青岛四方股份公司相关技术规范要求和该３８０ ｋｍ／ｈ动车组车辆的运用要 求。经过１ ０００万次疲劳试验，该装置未发生任何问题。 关键词抗侧滚扭杆系统；刚度；强度；疲劳试验 文献标志码：Ａ 中图分类号：Ｕ２６６．３３１． ７ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组包括８辆和１６辆两种编组方式， 动力分散驱动；转向架为无摇枕结构，二系悬挂包括抗 最大扭转角±６．０。，下部橡胶节点最大扭转角＿－４－５．７。； （３）垂向连杆由上下杆体通过螺纹连接而成，长度可调， 锁紧方式为螺母加上止动垫片；（４）轴承座组成由支撑 座和滑动轴承组成，扭杆轴安装在滑动轴承内，两者为 间隙配合。总装图如图１所示。 侧滚扭杆系统、空气弹簧、抗蛇行减振器、油压减振器、 中心牵引装置和横向止挡等。 车辆高速通过曲线和道岔或静置停放在设置超高 的曲线上时，侧滚增加明显，一侧轮重减载，遇到强横向 关键项目点包括：（１）抗侧滚扭杆系统整体刚度； （２）扭杆轴与扭转臂装配压人力；（３）抗侧滚扭杆系统疲 劳性能；（４）扭杆轴与扭转臂的装配稳定性。 风时，甚至出现倾覆失稳情况，降低安全性。需要增加 车辆的侧滚刚度以限制其侧滚角，但又不能影响车辆的 浮沉、横摆、摇头、伸缩和点头等振动特性。采用抗侧滚 扭杆装置是较好的解决方案 ］。 １ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆装置的设计思路 根据某型３８０ ｋｍ／ｈ动车组对抗侧滚扭杆系统的要 求，株洲时代新材料科技股份有限公司（以下简称时代 新材）进行了全面分析，在结构设计、原材料选取、工艺 处理、无损检测、系统装配、型式试验按照ＥＮ标准进 行，形成了末端镦粗、表面强化、浮动磨削工艺，开发出 了齿形连接、过盈连接、整体锻造等主要形式的抗侧滚 扭杆系统，关节采用橡胶节点或金属球关节。安装空 间、接口、尺寸等结构设计，扭杆轴与扭转臂花键过盈连 图１某型３８０ ｋｍ／ｈ型动车组 抗侧滚扭杆总装图 ２ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆装置工作原理 某型３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统安装于车 体、转向架之问，利用扭杆轴受扭矩作用产生变形而提 接；扭杆轴、连杆、扭转臂、轴承座、连杆座采用欧洲标准 或美洲标准材料；扭杆轴采用端部镦粗、表面喷丸强化 供抗扭转反力矩。动作原理如图２所示，图中Ｍ为车 体，Ｅ、Ｆ为扭杆支撑座组成，安装于构架上，Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ 为橡胶球铰，可在３个方向转动。由图可见，如果不考 工艺；扭转臂采用锻造工艺，与扭杆轴装配时１００ 选 配并进行最小过盈力测试；连杆体采用锻造工艺，与上 关节轴过盈连接，与下关节轴采用螺纹连接；连杆座采 用整体锻造后加工成型，轴承座采用铸造后加工成型。 确立的主要技术特点包括：（１）扭杆轴、扭转臂之间 采用花键过盈连接；（２）垂向连杆与连杆座之间、垂向连 杆与扭转臂之间均通过橡胶节点连接。上部橡胶节点 吕士勇（１９８３一）男，山东枣庄人，工程师（收稿日期：２０１１—０５～２６） 虑相对于系统刚度小得多的轴承座组成和橡胶关节的 影响，当车体相对于转向架浮沉振动时，两根连杆同时 往一个方向运动，整个装置绕支撑球铰同时转动，扭杆 轴并不承受载荷，故不影响车体的浮沉振动，对除侧滚 以外的其他几个运动同样不提供任何附加的力或扭矩。 而当车体与构架之间发生绕ｘ轴的相对转动即侧滚
铁道机车车辆 第３１卷 时，左右连杆向相反的方向上下运动，通过扭臂（图中 ＦＤ、ＥＣ）使扭杆轴发生扭转变形，扭杆轴由于弹性而产 生反力矩，反力矩作用在垂向连杆上表现为一对大小相 等方向相反的垂向力，而这对垂向力作用在车体上就形 成了与车体侧滚方向相反的抗侧滚力矩，阻止车体相对 于转向架侧滚，提高车辆的安全性。 图２抗侧滚扭杆系统工作原理 ３ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆装置受力分析 ３８０ ｋｒｎ／ｈ动车组扭杆系统受力分析如图３（ａ）所 示。试验机（或车体）通过上部橡胶节点对连杆施加载 荷Ｆ ，再经连杆和扭杆臂的力传递作用使扭杆轴承受 扭矩Ｔ。，通过扭杆轴良好的扭转变形回弹特性来调节 Ｆ 的变化，从而满足车体抗侧滚要求。 （ａ）扭杆系统受力示意图 （ｂ）连杆受力示意图 Ｆ２ ｆ 力， 弯矩Ｍ 扭矩 Ｏ ａ ａ＋ｂ ２ａ＋ｂ （ｃ）扭杆轴受力示意图 图３扭杆系统受力分析 ４ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆刚度计算 当车体侧滚 时，设垂向连杆上的作用力为Ｎ，扭 杆系统对车体作用的力矩Ｔ 为 垂向连杆作用力Ｎ与扭杆扭转角 的关系 Ｍ 一 得出 Ｎ— ＭＩ＃ （２） Ｌ 。。２ｃｏｓ 。Ｍ１为扭杆的扭转刚度；扭杆扭转角 与车体侧滚角ａ Ｌ１／２・ｓｉｎａ≈Ｌ２・ｓｉ （３） ￣下，一 ． 巫Ｌ１： ！：：！竺一 Ｌ ｃｏｓ（…ｓｊｎ（ ．ｓｊｎ口）） ： ： ：：！ ㈨ Ｌ％／１（ Ｅ１．ｓｉｎａ） ＝＝＝Ｔ ｚ一 一兰 三三一＋ Ｌ｛Ｍ１ ｃ。ｓ ａ Ｌ Ｍ ａｒｃｓｉｎ＼Ｌ１２Ｌｓｉ ｎａ） ２Ｌ；（１一Ｌ￣４ｓＬｉｎ；２ａ／ Ｌ ／—１ Ｌ—￣ｓｉｎ２ａ （５） 将抗侧滚扭杆系统参数带入以上公式，求得系统抗 侧滚刚度随车体侧滚角度的变化曲线如图４，该型号３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统刚度为１．１ ＭＮ・ｍ／ｒａｄ。 ０ ５００ 黾 ● ４００ 拿 ３００ 委 ２ｏ０ 茜 ｌｏ０ 嚣 ０００ 图４某型３８０ ｋｍ／ｈ动车组车体侧 滚刚度随车体侧滚角度的变化曲线 ５ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆主要生产工艺 扭杆组件材料见表１，扭杆轴材料５２ＣｒＭｏＶ４、左 右扭转臂的原材料４２ＣｒＭｏ已被广泛应用于欧洲铁路 的同类产品，其中为阿尔斯通开发的欧洲高速铁路 ＴＧＶ抗侧滚扭杆项目亦采用此材料。 扭杆轴采用端部镦粗工艺，表面进行喷丸处理；扭 转臂采用锻造工艺。扭杆轴与扭转臂装配时１００％进
１８ 铁道机车车辆 第３１卷 ７ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆型式试验 按照型式试验大纲的要求，对某型３８０ ｋｍ／ｈ抗侧 滚扭杆进行了各项性能试验，结果表明，该型号 ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆的各项性能指标均符合技 术规范要求。 ７．２ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆疲劳试验 按照型式试验大纲的要求，完成１ ０００万次疲劳试 验，加载工况列于表２，各项试验结果均符合技术要求。 疲劳试验后对扭杆系统进行探伤检测，无任何裂纹出现。 表２疲劳试验要求 ７．１ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆刚度试验 在连杆装置处垂向载荷Ｆ 一０～±２Ｏ ｋＮ，检测连 杆垂向位移。反复３次，分别记录载荷位移曲线。每次 加载时间间隔：不少于２０ ｍｉｎ。 刚度计算 Ｋ为刚性系数（ｋＮ／ｍｍ），Ｋ一（Ｋ ＋Ｋ ＋Ｋ。＋ Ｋ ）／４；Ｋｌ—Ｆ ／ｓ，在载荷０～２０ ｋＮ时；Ｋ２一Ｆ ／ｓ， 在载荷２０～Ｏ ｋＮ时；Ｋ。一Ｆ ／ｓ，在载荷０～一２０ ｋＮ 时；Ｋ ＝＝＝Ｆ ／ｓ，在载荷一２０～０ ｋＮ时。 Ｃ为整体刚度，Ｃ—ＫＬ ；其中Ｌ一１．４８ ｍ；载荷位 移曲线如图８。３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统整体 刚度试验结果为１．０６ ＭＮ・ｍ／ｒａｄ，完全符合设计要 求。 － ８ 结束语 采用成熟的结构设计模式进行了某３８０ ｋｍ／ｈ动 车组抗侧滚扭杆系统设计和生产，并对系统进行了有限 元计算分析，结果表明，各部件的最大应力远小于许用 应力，强度满足要求；其结构、刚度、强度及制作工艺等 要求完全满足该型号３８０ ｋｍ／ｈ动车组车辆的运用要 Ｚ ｙ＝Ｏ・５３ｘ＋０・５１ 求。 经过１ ０００万次疲劳试验，抗侧滚扭杆装置未发生 任何问题。 １５． 楼 晕薛５ｙ＝Ｏ．５４ｘ－０．７８ Ｊ ０ ＝—４０ ２ Ｉ ２０ ４０ ６ ０．４３ｘ＋１．２Ｊｙ＝Ｏ．４３ｘ＋０．０３７ ： 位移／ａｒｍ 参考文献 ［１］ 刘文松，郭春杰．符合法铁标准的抗侧滚扭杆轴的工艺研 制［Ｊ２．铁道车辆，２００７，７（４５）：１０—１３． ［２］Ｍ．Ｃｅｒｉｔ，Ｅ．Ｎａｒｔ，Ｋ．Ｇｅｎｅ１．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ １‘ 图８ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆 整体刚度载荷一位移曲线 ｒｕｂｂｅｒ ｂｕｓｈｉｎｇ ｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ａｎｔｉ—ｒｏｌｌ ｂａｒ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆａｉｌｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ，２０１０， （１７）：１ ０１９—１ Ｏ２７． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ Ａｎｔｉ－ｒｏｌｌ Ｂａｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａ Ｔｙｐｅ ｏｆ ３８０ ｋｍ／ｈ ＥＭＵ Ｌ己，Ｓｈｉ—ｙｏｎｇ ，ＬＩＵ Ｗｅｎ—ｓｏｎｇ ，ＣＨＥＮ Ｈａｉ—ｔａｏ ，ＧＵＯ Ｃｈｕｎ－ｊｉｅ ，ＣＵＩ Ｚｈｉ—ｇｕｏ （１ Ｚｈｕｚｈｏｕ Ｔｉｍｅ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００７ Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ； ２ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ＣＳＲ Ｓｉｆａｎｇ Ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓ ８Ｌ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｔｏｃｋ Ｃｏ．。Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６１１１ Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ａｎｔｉ—ｒｏｌｌ ｂａｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｕｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ３８０ ｋｍ／ｈ ＥＭＵ’Ｓ ｏｐｅｒａ— ｔｉｏｎ．Ｔｅｎ ｍｉｌｌｉｏｎ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔ ｈａｖｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎｔｉ—ｒｏｌｌ ｂａｒ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔ
2024年2月21日发(作者：鞠以彤)
第３１卷第６期 ２０１１年１２月 铁道机车车辆 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ＆ＣＡＲ Ｖ０１．３１ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ． ２０１１ 文章编号：１００８—７８４２（２０１１）０６—００１５—０４ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组用抗侧滚扭杆系统的研制 吕士勇 ，刘文松 ，程海涛 ，郭春杰 ，崔志国。 （１ 株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲４１２００７； ２ 南车四方机车车辆股份有限公司 技术中心，山东青岛２６６１１１） 摘 要介绍了一种３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统的设计、计算和生产制作。试验表明该抗侧滚扭杆系统的 结构、刚度、强度及制作工艺等完全满足青岛四方股份公司相关技术规范要求和该３８０ ｋｍ／ｈ动车组车辆的运用要 求。经过１ ０００万次疲劳试验，该装置未发生任何问题。 关键词抗侧滚扭杆系统；刚度；强度；疲劳试验 文献标志码：Ａ 中图分类号：Ｕ２６６．３３１． ７ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组包括８辆和１６辆两种编组方式， 动力分散驱动；转向架为无摇枕结构，二系悬挂包括抗 最大扭转角±６．０。，下部橡胶节点最大扭转角＿－４－５．７。； （３）垂向连杆由上下杆体通过螺纹连接而成，长度可调， 锁紧方式为螺母加上止动垫片；（４）轴承座组成由支撑 座和滑动轴承组成，扭杆轴安装在滑动轴承内，两者为 间隙配合。总装图如图１所示。 侧滚扭杆系统、空气弹簧、抗蛇行减振器、油压减振器、 中心牵引装置和横向止挡等。 车辆高速通过曲线和道岔或静置停放在设置超高 的曲线上时，侧滚增加明显，一侧轮重减载，遇到强横向 关键项目点包括：（１）抗侧滚扭杆系统整体刚度； （２）扭杆轴与扭转臂装配压人力；（３）抗侧滚扭杆系统疲 劳性能；（４）扭杆轴与扭转臂的装配稳定性。 风时，甚至出现倾覆失稳情况，降低安全性。需要增加 车辆的侧滚刚度以限制其侧滚角，但又不能影响车辆的 浮沉、横摆、摇头、伸缩和点头等振动特性。采用抗侧滚 扭杆装置是较好的解决方案 ］。 １ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆装置的设计思路 根据某型３８０ ｋｍ／ｈ动车组对抗侧滚扭杆系统的要 求，株洲时代新材料科技股份有限公司（以下简称时代 新材）进行了全面分析，在结构设计、原材料选取、工艺 处理、无损检测、系统装配、型式试验按照ＥＮ标准进 行，形成了末端镦粗、表面强化、浮动磨削工艺，开发出 了齿形连接、过盈连接、整体锻造等主要形式的抗侧滚 扭杆系统，关节采用橡胶节点或金属球关节。安装空 间、接口、尺寸等结构设计，扭杆轴与扭转臂花键过盈连 图１某型３８０ ｋｍ／ｈ型动车组 抗侧滚扭杆总装图 ２ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆装置工作原理 某型３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统安装于车 体、转向架之问，利用扭杆轴受扭矩作用产生变形而提 接；扭杆轴、连杆、扭转臂、轴承座、连杆座采用欧洲标准 或美洲标准材料；扭杆轴采用端部镦粗、表面喷丸强化 供抗扭转反力矩。动作原理如图２所示，图中Ｍ为车 体，Ｅ、Ｆ为扭杆支撑座组成，安装于构架上，Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ 为橡胶球铰，可在３个方向转动。由图可见，如果不考 工艺；扭转臂采用锻造工艺，与扭杆轴装配时１００ 选 配并进行最小过盈力测试；连杆体采用锻造工艺，与上 关节轴过盈连接，与下关节轴采用螺纹连接；连杆座采 用整体锻造后加工成型，轴承座采用铸造后加工成型。 确立的主要技术特点包括：（１）扭杆轴、扭转臂之间 采用花键过盈连接；（２）垂向连杆与连杆座之间、垂向连 杆与扭转臂之间均通过橡胶节点连接。上部橡胶节点 吕士勇（１９８３一）男，山东枣庄人，工程师（收稿日期：２０１１—０５～２６） 虑相对于系统刚度小得多的轴承座组成和橡胶关节的 影响，当车体相对于转向架浮沉振动时，两根连杆同时 往一个方向运动，整个装置绕支撑球铰同时转动，扭杆 轴并不承受载荷，故不影响车体的浮沉振动，对除侧滚 以外的其他几个运动同样不提供任何附加的力或扭矩。 而当车体与构架之间发生绕ｘ轴的相对转动即侧滚
铁道机车车辆 第３１卷 时，左右连杆向相反的方向上下运动，通过扭臂（图中 ＦＤ、ＥＣ）使扭杆轴发生扭转变形，扭杆轴由于弹性而产 生反力矩，反力矩作用在垂向连杆上表现为一对大小相 等方向相反的垂向力，而这对垂向力作用在车体上就形 成了与车体侧滚方向相反的抗侧滚力矩，阻止车体相对 于转向架侧滚，提高车辆的安全性。 图２抗侧滚扭杆系统工作原理 ３ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆装置受力分析 ３８０ ｋｒｎ／ｈ动车组扭杆系统受力分析如图３（ａ）所 示。试验机（或车体）通过上部橡胶节点对连杆施加载 荷Ｆ ，再经连杆和扭杆臂的力传递作用使扭杆轴承受 扭矩Ｔ。，通过扭杆轴良好的扭转变形回弹特性来调节 Ｆ 的变化，从而满足车体抗侧滚要求。 （ａ）扭杆系统受力示意图 （ｂ）连杆受力示意图 Ｆ２ ｆ 力， 弯矩Ｍ 扭矩 Ｏ ａ ａ＋ｂ ２ａ＋ｂ （ｃ）扭杆轴受力示意图 图３扭杆系统受力分析 ４ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆刚度计算 当车体侧滚 时，设垂向连杆上的作用力为Ｎ，扭 杆系统对车体作用的力矩Ｔ 为 垂向连杆作用力Ｎ与扭杆扭转角 的关系 Ｍ 一 得出 Ｎ— ＭＩ＃ （２） Ｌ 。。２ｃｏｓ 。Ｍ１为扭杆的扭转刚度；扭杆扭转角 与车体侧滚角ａ Ｌ１／２・ｓｉｎａ≈Ｌ２・ｓｉ （３） ￣下，一 ． 巫Ｌ１： ！：：！竺一 Ｌ ｃｏｓ（…ｓｊｎ（ ．ｓｊｎ口）） ： ： ：：！ ㈨ Ｌ％／１（ Ｅ１．ｓｉｎａ） ＝＝＝Ｔ ｚ一 一兰 三三一＋ Ｌ｛Ｍ１ ｃ。ｓ ａ Ｌ Ｍ ａｒｃｓｉｎ＼Ｌ１２Ｌｓｉ ｎａ） ２Ｌ；（１一Ｌ￣４ｓＬｉｎ；２ａ／ Ｌ ／—１ Ｌ—￣ｓｉｎ２ａ （５） 将抗侧滚扭杆系统参数带入以上公式，求得系统抗 侧滚刚度随车体侧滚角度的变化曲线如图４，该型号３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统刚度为１．１ ＭＮ・ｍ／ｒａｄ。 ０ ５００ 黾 ● ４００ 拿 ３００ 委 ２ｏ０ 茜 ｌｏ０ 嚣 ０００ 图４某型３８０ ｋｍ／ｈ动车组车体侧 滚刚度随车体侧滚角度的变化曲线 ５ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆主要生产工艺 扭杆组件材料见表１，扭杆轴材料５２ＣｒＭｏＶ４、左 右扭转臂的原材料４２ＣｒＭｏ已被广泛应用于欧洲铁路 的同类产品，其中为阿尔斯通开发的欧洲高速铁路 ＴＧＶ抗侧滚扭杆项目亦采用此材料。 扭杆轴采用端部镦粗工艺，表面进行喷丸处理；扭 转臂采用锻造工艺。扭杆轴与扭转臂装配时１００％进
１８ 铁道机车车辆 第３１卷 ７ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆型式试验 按照型式试验大纲的要求，对某型３８０ ｋｍ／ｈ抗侧 滚扭杆进行了各项性能试验，结果表明，该型号 ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆的各项性能指标均符合技 术规范要求。 ７．２ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆疲劳试验 按照型式试验大纲的要求，完成１ ０００万次疲劳试 验，加载工况列于表２，各项试验结果均符合技术要求。 疲劳试验后对扭杆系统进行探伤检测，无任何裂纹出现。 表２疲劳试验要求 ７．１ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆刚度试验 在连杆装置处垂向载荷Ｆ 一０～±２Ｏ ｋＮ，检测连 杆垂向位移。反复３次，分别记录载荷位移曲线。每次 加载时间间隔：不少于２０ ｍｉｎ。 刚度计算 Ｋ为刚性系数（ｋＮ／ｍｍ），Ｋ一（Ｋ ＋Ｋ ＋Ｋ。＋ Ｋ ）／４；Ｋｌ—Ｆ ／ｓ，在载荷０～２０ ｋＮ时；Ｋ２一Ｆ ／ｓ， 在载荷２０～Ｏ ｋＮ时；Ｋ。一Ｆ ／ｓ，在载荷０～一２０ ｋＮ 时；Ｋ ＝＝＝Ｆ ／ｓ，在载荷一２０～０ ｋＮ时。 Ｃ为整体刚度，Ｃ—ＫＬ ；其中Ｌ一１．４８ ｍ；载荷位 移曲线如图８。３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆系统整体 刚度试验结果为１．０６ ＭＮ・ｍ／ｒａｄ，完全符合设计要 求。 － ８ 结束语 采用成熟的结构设计模式进行了某３８０ ｋｍ／ｈ动 车组抗侧滚扭杆系统设计和生产，并对系统进行了有限 元计算分析，结果表明，各部件的最大应力远小于许用 应力，强度满足要求；其结构、刚度、强度及制作工艺等 要求完全满足该型号３８０ ｋｍ／ｈ动车组车辆的运用要 Ｚ ｙ＝Ｏ・５３ｘ＋０・５１ 求。 经过１ ０００万次疲劳试验，抗侧滚扭杆装置未发生 任何问题。 １５． 楼 晕薛５ｙ＝Ｏ．５４ｘ－０．７８ Ｊ ０ ＝—４０ ２ Ｉ ２０ ４０ ６ ０．４３ｘ＋１．２Ｊｙ＝Ｏ．４３ｘ＋０．０３７ ： 位移／ａｒｍ 参考文献 ［１］ 刘文松，郭春杰．符合法铁标准的抗侧滚扭杆轴的工艺研 制［Ｊ２．铁道车辆，２００７，７（４５）：１０—１３． ［２］Ｍ．Ｃｅｒｉｔ，Ｅ．Ｎａｒｔ，Ｋ．Ｇｅｎｅ１．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ １‘ 图８ ３８０ ｋｍ／ｈ动车组抗侧滚扭杆 整体刚度载荷一位移曲线 ｒｕｂｂｅｒ ｂｕｓｈｉｎｇ ｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ａｎｔｉ—ｒｏｌｌ ｂａｒ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆａｉｌｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ，２０１０， （１７）：１ ０１９—１ Ｏ２７． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ Ａｎｔｉ－ｒｏｌｌ Ｂａｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ａ Ｔｙｐｅ ｏｆ ３８０ ｋｍ／ｈ ＥＭＵ Ｌ己，Ｓｈｉ—ｙｏｎｇ ，ＬＩＵ Ｗｅｎ—ｓｏｎｇ ，ＣＨＥＮ Ｈａｉ—ｔａｏ ，ＧＵＯ Ｃｈｕｎ－ｊｉｅ ，ＣＵＩ Ｚｈｉ—ｇｕｏ （１ Ｚｈｕｚｈｏｕ Ｔｉｍｅ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００７ Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ； ２ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ＣＳＲ Ｓｉｆａｎｇ Ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓ ８Ｌ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｔｏｃｋ Ｃｏ．。Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６１１１ Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ａｎｔｉ—ｒｏｌｌ ｂａｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｕｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ３８０ ｋｍ／ｈ ＥＭＵ’Ｓ ｏｐｅｒａ— ｔｉｏｎ．Ｔｅｎ ｍｉｌｌｉｏｎ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔ ｈａｖｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎｔｉ—ｒｏｌｌ ｂａｒ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｆａｔｉｇｕｅ ｔｅｓｔ