基于Soildworks的多用途货车设计

    铁路运输是我国交通运输体系中的骨干运输方式，提高铁路运输效率、降低铁路运输能耗，对发展绿色交通运输具有十分重要的意义。减少铁路货车空走行率是提高铁路运输效率、降低运输能耗的主要途径之一，有关资料统计表明，美国铁路平均空车走行率为45%，我国铁路空车走行率最高的铁路局达到64.5%。空车走行率居高不下的主要原因在于车站装卸车数量的不均衡以及车种和货种的不匹配，故提高货车的通用性，减少车货不相配的情况是降低空车走行率的重要措施。

    国外关于铁路货车的研究多年来主要集中在列车运行中货车动力学特征分析及新型转向架研制等方面，尚无提高货车通用性的研究成果，国内此领域的主要研究包括：活动板墙平车设计，即在普通平车上设计高0.5～0.8m可以放倒的侧板和端板，需要时可以将其立起，以便装运一些通常由敞车运输的货物；车种代用，即普通敞车、平车代替集装箱专用车运载集装箱；普通敞车代替平车运载集重货物、大型机械等，以上措施虽然在一定程度上减少了货车空走行率，但也引发了行车安全性降低、运输时间延长等新的问题．基于此，本文设计了多用途货车，该车车体可根据实际情况转换成敞车、普通平车以及集装箱专用平车，来满足不同货物的装载需求。

1 多用途货车车体设计

    多用途货车通过在NX17BK车底架的基础增设可伸缩式墙体形成，其总体结构如图1，车体尺寸参数见表1。

    表1 货车主要尺寸参数表

    图1 多用途火车总体结构示意图

    1.1 伸缩墙体

    为便于折叠及降低自重，墙体采用多节伸缩式中空结构，中空墙外墙面厚4mm，为增加墙体承载面强度，内墙面增厚3mmn。整个墙体包括中部自由伸缩墙（图2）和两端凹形一体墙（图3），中部自由伸缩墙由七节高度310mm的墙体单元构成，端部凹形一体墙由10节高度220mm的墙体单元构成，每节墙体单元顶部和底部分别与墙面呈直角内折、外折5mm实现墙体的节节相扣，与车底板相邻的墙体单元外侧折起每隔15mm设计深度10mm、直径φ8mm的小孔，在车底板上的对应位置设置高度相应的凸起，通过两者的相扣来实现墙体与车底板的衔接。

    图2 中部自由伸缩墙体示意图