铁路货车螺旋弹簧的正交设计.pdfVIP

机械设计与制造 第 11期 188 Machinery Design Manufacture 2015年 11月 铁路货车螺旋弹簧的正交设计 薛 海，王 红，商跃进 (兰州交通大学 机电工程学院，甘肃 兰州 730070) 摘 要 ：针对传统铁路货车螺旋弹簧设计存在的不足，采用正交设计法进行了弹簧参数的确定。为实现弹簧性能和成本的最 佳匹配．首先进行了刚度望目特性和疲劳强度望小特性的分析，建立了相关数学模型以此确定了弹簧的设计参数和误差因 素。选用合适的正交表进行基于刚度和疲劳强度的内外表设计，根据信噪比分析确定各方案的优劣，从而最终确定最优设计 方案；通过对信噪比的方差分析，得到各参数对刚度和疲劳强度的贡献率，以此确定出影响结果变化的显著参数。将该方法应 用于某货车转向架弹簧的参数设计，并与采用试凑法得到的结果进行 了对比，从而验证了该方法的可行性。 关键词：螺旋弹簧；刚度；疲劳强度；正交设计；信噪比 中图分类号：TH16；U270．12 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2015)1l一0188—04 OrthogonalDesignofRailwayWagons’CoilSpring XUEHai，WANGHong，SHANGYue-jin (SchoolofMechatronicEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，GansuLanzhou730070，China) Abstract：Orthogonaldesignmethodisadoptedtodesigntheparametersofthespringrelativetothedefectoftraditional railwaywagons’coilspringdesign．Toachievebestmatchofpefframaneeandcost，modelsifirstestablsihedbmedon stfifness’object-betterchraacte~teiandfatiguestrength’Ssmall-betterchraacte~teiSO todeterminethedesign praametersanderrorfactors．Secondly，the appropriateorthogonaltbalesichosenonthebassiofstiffnessand如 strength，andbestprogramsideterminedinaccordancewiththeresultofsingalnosierationaalyssi；theinfluencedergeeof variouspraametersonthespringstfifnessnadf~ingestrengthsideterminedbyvarianceanalyssiofs nosieratioto identifythe mainpraameter．Themethodsiappliedtothepraametersdesing ofsomewagonbo ’Sspring，the asibilitysi verifiedcomparedbythetrialmethod~ KeyW ords：CotSpring；Stiffness；FatigueStrength；OrthogonalDesign；SignalNoiseRatio 1引言 全部可能的组合中挑选出代表性强的试验点进行设计，其理论基 础是概率论和数理统计，较 目前应用的可靠性、优化、稳健设计等 随着我国铁路货车向重载方向的发展，出现的问题是空、重