随着我国铁路运输业进入提速和重载的发展趋势,我国铁路运输的承载能力不断上升,运行速度也不断提高,这对货车的制动性能提出了更高的要求,因此,改善铁路货车基础制动装置的性能,是保障铁路货车的运行安全性关键因素之一。目前我国铁路货车基础制动装置在运用过程中出现传动效率低、闸瓦偏磨以及缓解不良等现象,通常解决该问题的方法是通过更换磨损件或对零部件进行打磨处理等,未能从源头解决问题。本文采用一种将iSIGHT与RecurDyn相结合的多目标优化方法,对铁路基础制动装置的性能进行优化和改善。主要研究内容和成果包括:1、综述货车制动系统的各类检修故障,分析结果得出主要的故障有两部分:一部分出现在制动系统中120型空气控制阀,另一部分出现在货车基础制动装置。本文以K6型基础制动装置为例,研究基础制动装置的工作原理和各项重要参数,并分析故障出现的原因。2、基础制动装置性能的关键因素识别。影响基础制动装置性能的因素包括各个杠杆的厚度尺寸、销轴与衬套的直径尺寸等,通过设计正交试验,在多体动力学仿真软件中获取数据,采用主效应值识别出中拉杆后槽宽度、固定杠杆厚度、衬套3和衬套4的内径尺寸为关键因素。3、多目标优化设计。以识别出的关键因素为设计变量,确定约束条件和目标函数,设计拉丁超立方实验,在多体动力学仿真软件中获取充足的采样点;采用响应面模型建立近似曲面,并利用复相关系数R2和误差等级检验响应面模型的拟合精度;最后利用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对近似模型进行循环逼近计算得到最优解。实现基础制动装置的多目标优化。4、优化结果讨论和验证。基础制动装置多目标优化的最优方案:固定杠杆厚度26mm,中拉杆后槽宽29.3mm,衬套3内径为36.57mm,衬套4内径尺寸为36.64mm。将优化结果与原始进行对比,基础制动装置的制动梁横移量减小31%,缓解力减小36%,传动效率提高1.83%。为检验优化结果的准确性,将优化后的设计变量重新建模,在RecurDyn软件中进行验证其误差均在3%以内。本文提出铁路货车基础制动装置的多目标优化方法,为该产品的生产设计改善提供技术支持。