抗侧滚扭杆（简称扭杆）用于增加转向架的抗侧滚刚度。扭杆通过扭转变形来抑制车体的侧向滚动，扭转变形引起的扭转反力矩和扭转角度比值就是抗侧滚刚度。研究表明，增加抗侧滚刚度能明显减小车体侧滚角度和车辆柔性系数，这提高了车辆运行的安全性、平稳性和舒适性。
扭杆的可靠性对车辆的运行品质和安全性具有重要影响，其强度评价是至关重要的。目前国内主要通过理论上的数学计算和传统的试验验证来分析扭杆的刚度和强度，而计算机模拟还只在探索当中。为此本文除了对扭杆理论计算外，还针对性地进行了有限元分析，这为扭杆的刚度和强度分析提供了一种研究途径。
      某型国内城轨车辆抗侧滚装置的结构，主要包括扭杆、扭臂、连杆和橡胶件等。扭杆通过压配合与扭臂过盈连接，使得两者成为一体；同时扭杆两端通过橡胶轴承座安装在车体底架上，有效降低了转向架的簧间质量，并起到限制车体向上产生过大位移的安全作用；另外连杆两端通过自润滑球轴承与扭臂和构架安装座相连。轴承件的应用使得车体能相对于转向架各向运动，避免了扭杆对车辆垂向、横摆、点头、摇头及浮沉等运动的影响，仅抑制车体的侧向滚动。根据抗侧滚装置的设计要求，其运营载荷为34 M，最大作用载荷为29 M。
      在校核过程中以最大作用载荷为静载荷，运营载荷为疲劳载荷。抗侧滚装置中扭杆是主要受力件。
      如果考虑安装件变形，那么实际上连杆的拉压变形、橡胶轴承座变形以及构架安装座变形对抗侧滚刚度均有贡献。因此安装件变形产生的抗侧滚刚度：按照并联刚度计算，得到扭杆实际提供的抗侧滚刚度，扭杆的实际结构由工作区域、过渡区域和连接区域组成。扭杆的刚度由各个区域的计算刚度并联而成。
      建立扭杆有限元模型时，假设扭臂和扭杆为一个部件，便于模拟实际工作情况和负荷加载。左、右扭臂内孔的加载负荷大小一致，但方向相反，成一对力偶作用于扭杆。扭杆和扭臂不再承受其他作用力。考虑到扭杆两端通过橡胶轴承座悬挂在车体底架上，且仅承受支撑载荷。故建模时扭杆两端加有橡胶件模拟实际支撑结构，且约束时橡胶件仅施加垂向固定约束。扭杆采用非线性四面体单元划分网格，并细化扭杆的过渡部分和连接部分。
      工况确定和评判标准扭杆主要校核极限静载荷工况和疲劳动载荷工况，同时校核扭杆的最大剪切应力。扭杆的强度评判依据如下：
      载荷工况一：极限静载荷，此时计算的最大应力不得超过材料的屈服极限，最大剪切应力不得超过扭杆材料许用剪切应力；
      载荷工况二：疲劳动载荷，此时计算的最大应力不得超过材料的疲劳极限，最大剪切应力不得超过扭杆材料许用剪切应力。
      通过有限元分析，扭杆的静强度和疲劳强度满足设计要求，且有较大的安全裕量；扭杆的刚度也在允许的范围之内。通过计算公式可知，抗侧滚刚度与扭杆本身的扭转刚度、扭杆有效长和扭臂长相关，并与扭杆有效长度成正比，而与扭臂长成反比。安装件的变形也能影响抗测滚刚度，应控制安装件的变形因素。
      扭杆同时承受扭矩、弯矩、剪切力等，扭杆承受扭转变形和弯曲变形；找出了扭杆的应力薄弱部位（过渡区域K/6根部），此处设计过程中应注意结构优化和工艺改进。通过表 5 的强度结果对比，可知有限元分析还需进一步优化；通过表的刚度结果对比，可知刚度的理论计算值和有限元求解值比较理想。所述扭杆刚度和强度的计算及其评判方法为扭杆的设计和分析提供了一种研究途径。

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