地铁齿轮箱球墨铸铁和铝合金箱体强度及试验对比分析

简介

针对中国标准地铁120B车型齿轮箱箱体,建立了有限元仿真模型,利用有限元法分别对铝合金和球墨铸铁箱体进行了疲劳强度、静强度、安全鼻强度计算;通过对比分析,得出各工况下铝合金箱体最大等效应力均大于球墨铸铁箱体,差值最大比例为36.3%;对铝合金和球墨铸铁箱体进行了静强度和型式试验的对比,结果表明,铝合金箱体的最大应力大于球墨铸铁箱体,差值比例为8.3%,铝合金箱体的最大声功率和振动值均不小于球墨铸铁箱体,但轴承平均温度下降10℃左右;尽管铝合金箱体强度弱于球墨铸铁箱体,但整体安全系数较高,仍能满足使用寿命33年或960万千米的要求。对铝合金箱体的适用性进行分析可知,球墨铸铁和铝合金均可以用于地铁齿轮箱,两种材料各有优劣,在设计时可根据车辆具体要求进行优先偏向选择。