5. Расчеты прочности элементов ходовых частей

5.1. Расчет боковой рамы тележки 18-100

Форма сечений стержней имеет вид и следующие геометрические характеристики.

№ стержня	Поперечное сечение	Li, см	Fi, см^2	Ji, см^4	zoi, см	Название стержня
1		32,1	51,44	498,97	4,98	Верхний горизонтальный пояс
2		32,1	165,1	3070,77	8,32	Нижний горизонтальный пояс
3		42,4	48,72	313,84	5,64	Верхний наклонный пояс
4		69,05	58,56	977,18	4,59	Нижний наклонный пояс
5		54,5	47,56	382,108	6,09	Вертикальная колонка

Опыт испытаний показывает, что верхние пояса работают на растяжение-сжатие. Поэтому можно принять расчетную схему в виде:

Заменив реакции пружин силами, получаем основную систему.

Составим уравнение потенциальной энергии деформации для боковой рамы.

- коэффициент динамики (0,3).

х₁=13711кг.

х₂=13281 кг.

Продольные усилия и изгибающие моменты

кг

кг

кг/см

кг/см

кг

кг

кг/см

кг

кг/см

Находим напряжения в поясах рамы тележки, принимая во внимание наибольшие значения изгибающих моментов.

Стержень 1

Стержень 2

Стержень 3

Стержень 4

Стержень 5

Данные напряжения удовлетворяют следующему условию:

Сталь 20ГФЛ; σ_т=3100кг/см²

Строим эпюры продольных сил и изгибающих моментов.

Продольные усилия, кг	Изгибающие моменты, кг/см

5.2. Расчет колеса и оси

Проверка пригодности колеса для эксплуатации под проектируемым вагоном.

Принимаем диаметр колеса равный 950 мм.

Проверка прочности типовой оси колесной пары на соответствие ее выбранной конструкции вагона.

Тип оси	Диаметр, мм				Длина шейки, мм	Общая длина оси, мм	Расстояние между
	шейки	предпод­ступичной части	подступичной части	в середине
							центрами приложения нагрузок на шейки, мм	кругами катания
	dш	dппч	dпч	dс	2l2	l	2l	2S
РУ1	130	165	194	165	176	2294	2036	1580

Положение центра тяжести h_к=1450 мм

Изгибающий момент шейки оси (сечение I-I)

Изгибающий момент предподступичной части оси.

Изгибающий момент средней части оси (сечение III-III)

;

; ;

; ;

; ;