高速变轨距动车组转向架滑动套配合量影响研究

某新型高速变轨距动车组变轨机构中车轮、滑动套和车轴存在多层圆筒配合,为深入了解配合量对滑动套接触压力以及结构应力的影响,分别采用弹性力学和有限元分析的方法对其进行求解,并分析了不同配合量对接触压力和结构应力的影响。结果表明:除接触边缘区域,车轮-滑动套接触压力与配合面过盈量成正线性关系;滑动套-车轴间隙量对滑动套内孔面结构应力影响显著,其实际间隙值由于车轮-滑动套过盈配合的压缩作用而小于设计值,所以设计间隙量时建议考虑车轮-滑动套过盈配合的压缩作用。     

不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触影响分析

将机车牵引齿轮辐板结构分为刚性辐板、薄直辐板和薄斜辐板3种结构,采用Romax仿真软件建立机车驱动系统模型进行了齿面接触分析和加载试验。仿真和试验研究结果表明,不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触应力有不同影响。刚性辐板结构齿轮受载后由于辐板几乎不变形,齿轮啮合错位量最大,齿面接触应力也最大;直薄辐板结构齿轮受载后,齿轮啮合错位量略小,因此齿面接触应力也略小于刚性辐板结构;而薄斜辐板结构齿轮受载后辐板变形较大,使齿轮啮合错位量在三者中最小,从而显著降低齿面接触应力,提高了齿轮强度和寿命。     

轮轴装配过盈量与车轴计算应力值的相关性研究

为研究机车车辆轮轴接触面的应力值与过盈量之间的关系特征,应用基于弹性力学的传统接触应力计算式和有限元的计算方法进行了分析。根据采集的11个车轴截面的应力值与对应的过盈值绘制出曲线图,并采用数值分析方法计算线性相关系数r。分析结果表明,车轴的轮轴配合面及其附近区域的计算应力值与过盈量之间都存在良好的线性相关性,且轮轴配合区域的应力值受过盈值上升的影响较大,车轴其他区域应力值所受的影响较小。     

车轴设计参数对轴毂配合接触压力影响的研究

在铁道车辆中,轴毂间配合的接触压力,不仅是研究微动损伤的重要参数,而且也是保证轮轴间扭矩的传递、抵抗轮轴相对运动的重要因素.本文以空心车轴和车轮为研究对象,利用有限元软件ABAQUS,建立轮轴有限元模型,考虑轮轴间过盈配合,在高应力梯度区细化网格,详细研究空心车轴轮座区的设计参数对接触压力的影响.这些参数包括过盈量、过渡圆弧半径、轮毂悬伸量、轮座与轴身直径比和空心度,以及使用条件下的摩擦系数、轮轴温度和轮对旋转速度.结果表明,过盈量对轴毂配合接触压力的影响较大,应慎重选择;过渡圆弧半径和轮毂悬伸量显著影响轴毂接触边缘的接触压力;其他设计参数对轴毂间接触应力的影响较小.     

车轴伤痕回波的定量评价

根据所进行的车轴-车轮配合面模型的超声波探伤仿真试验,定量评价了伤痕深度及车轴与车轮的接触表面压力对回波高度的影响。并且介绍了在实体轮轴上交变作用的旋转弯曲力矩,评价了伤痕回波变动的结果。     

轮轴过盈配合面损伤分析及对策

轮轴过盈配合面的微动损伤常常导致车轴产生裂纹甚至断裂,为了避免以往用高压退轮的方法带来的2次损伤,采用原位剖切的方法,将车轴与轮毂配合分离来观察分析轮座表面损伤的基体特征。结合对配合面的显微观测和力学分析对损伤进行分析,结果表明:在复杂的载荷作用下,RD2型车轮与车轴轮座接触边缘发生复合微动,配合面的2个接触边缘存在一个宽度约20 mm环状磨损区域,并伴有微裂纹的形成,破坏特征完全符合微动疲劳磨损机制。评述和比较了现有的车轴抗微动损伤的措施,并提出了自己的建议,对深入研究车轴损伤机制及预防措施提供理论基础。     

轨道交通弹性车轮轮箍承载特性研究

针对轮箍在运用过程中的疲劳失效问题，结合弹性车轮结构特点和承载原理，对轮箍的承载特性及相关影响因素进行系统研究，以提高轮箍的承载强度和弹性车轮运用安全性。为了精确分析弹性车轮轮箍在弹性支撑下的应力特性，基于有限元理论，建立了考虑橡胶块弹性离散支撑的轮箍承载特性参数化计算模型，对不同车轮刚度、轮箍厚度和车轮直径等结构参数下的轮箍应力状态分布、动态变形量、应力幅值等进行了研究。研究结果表明，在车轮运行过程中，轮箍内表面和外表面应力分布均呈“W”形变化趋势，其中内表面以拉应力为主，外表面以压应力为主；随着轮箍厚度、车轮刚度的增大，轮箍承载性能和安全性得到改善；但随着车轮直径的增大，轮箍的承载强度呈降低趋势，因此对于直径较大的弹性车轮应当适当增大车轮刚度及轮箍厚度，以确保轮箍的安全性能。文章的研究方法和结果为弹性车轮结构及性能优化提供了可靠的设计依据，为提高弹性车轮的运用安全可靠性提供了极强的指导作用和参考价值。     

CRH2010A综合检测车测力车轮与钢轨滚动接触弹塑性分析

运用非线性有限元分析软件ABAQUS,考虑通过直线、曲线线路和道岔3种工况,建立CRH2010A综合检测车的测力车轮与钢轨的三维滚动接触有限元模型,进行不同工况下测力车轮与钢轨的滚动接触特性及车轮辐板和轴毂的受力分析。结果表明:测力车轮的滚动接触特性与动车车轮相似;通过直线线路且轮对横移量为8mm时,产生轮缘效应,车轮磨损加剧;通过曲线线路时,左侧车轮与钢轨出现两点接触中心区;通过道岔时,左侧车轮与长心轨均发生塑性变形,车轮和钢轨的磨耗加剧;轴毂的过盈连接对轮轨接触特性的影响,远小于其对轴毂连接区域和辐板加工区域应力的影响;在这3种工况下测力车轮均满足静强度要求。     

离心力对高速动力车轮对效应的分析

通过对均质等长飞轮受力分析，建立应力求解公式。并对车轮车轴应力分布，飞轮离心力对紧固力过盈量的影响作了论述。首次提出用机车轮对安全运行条件确定轮对最小有效过盈量的方法及求解公式。     

机车轮对轮箍加装扣环后装配应力有限元分析

机车轮对轮箍上加装扣环在实际应用中能够有效地防止内燃机车轮对轮箍弛缓的发生.通过对轮对轮箍上加装扣环的过盈配合进行有限元计算,确定加装扣环不会对轮对的装配应力产生影响.     

列车关键部件过盈配合面微动损伤研究展望

随着列车不断向高速、重载和轻量化方向发展,列车关键部件过盈配合面(如轮轴、车轴-轴承等)微动损伤问题日益突出,已成为影响铁路运输安全的关键问题之一。在分析列车关键部件过盈配合面微动损伤机理的基础上,归纳几种典型的过盈配合面微动损伤的类型,进一步分析其影响因素及防护措施,并论述过盈配合面微动损伤的研究方法。最后,对过盈配合面微动损伤的研究进行展望,为铁路列车列车关键部件过盈配合面微动损伤的研究指明方向。     

大功率机车轮轨接触应力计算分析

轮轨关系是大功率机车车轮国产化的重要研究内容。轮轨接触应力分析是轮轨接触问题的基础。大功率机车轮对在运行过程中相对钢轨断面产生不同横移,直接影响轮轨接触应力。应用轮轨非线性接触理论及并行计算技术,构建大功率机车轮轨接触应力分析的大规模有限元模型,并在中国科学院研究生院计算地球动力学实验室的网络集群并行计算环境下完成有限元计算,研究了轮对横移量对大功率机车轮轨接触应力影响。计算结果表明,轮对不同横移时,车轮踏面内均出现塑性变形,塑性变形从车轮踏面内约6 mm处延伸至接触表面。轮轨接触斑的横向长度与接触面积随轮对横移量的变化有着相同的变化规律。随着横移量的改变,多数情况下的轮轨接触斑形态与Hertz理论的椭圆假设有较大差别。     

轮径差对车轮踏面磨耗和滚动接触疲劳的影响分析

轮径差缺陷的长期作用对车轮磨耗以及滚动接触疲劳影响十分显著.基于多体动力学理论建立车辆动力学模型,计算全局接触参数;基于FASTSIM算法建立局部轮轨接触模型,计算接触斑内的轮轨接触应力分布及滑动距离;将其输入车轮踏面磨耗预测模型,计算接触斑内的磨耗分布;将接触斑内的磨耗分布叠加至车轮踏面,计算4种典型轮径差影响下的车轮踏面磨耗分布、磨耗深度和磨耗速率,并基于磨耗结果进行显著磨耗工况下的滚动接触疲劳分析.研究结果表明:随着轮径差的增大,踏面磨耗深度和磨耗速率显著加快;不同类型的轮径差均会导致车轮踏面发生偏磨,其中等值同向轮径差最明显,单个轮对轮径差次之,等值反向轮径差最小;轮径差会导致轮对发生偏移且显著增大轮对横移量,从而使滚动接触疲劳区域扩大,这不仅会降低车轮使用寿命,还将严重影响车辆高速运行安全,应及时监测并镟修.     

从材料强度看车辆与车轮

文章分别回顾了车轴材质研究及轮对技术研发的简史。介绍了日本新干线车轴采用高频淬火技术的起源及应用改善情况。新干线车轴自采用高频淬火工艺以来，基本上杜绝了因疲劳造成的断轴事故。还简要描述了轮对轮毂内端凸悬压装以及镗削空心车轴、波状辐板车轮等用以提高车轴、车轮安全性的实用技术。     

测微技术在大尺寸测量过程中的应用

1　问题的提出机车车轮的常规维修过程是将轮箍、轮辋按一定的内、外径尺寸切割 ,在公差要求的技术范围内 ,使彼此达到良好的配合 ,组成一个完整的车轮 (部分车型轮箍、轮辋公差要求 ,见表 1)。表 1车型 轮辋对轮箍过盈量 (ｍｍ)轮辋尺寸和公差 (ｍｍ)轮辋对轮箍过盈量公差带宽Δ(ｍｍ)东风 1.1～ 1.30890-0 .50 .2韶山1型3型6型1.3～ 1.64型 1.4～ 1.8010 70-0 .30 .30 .46Ｋ 1.1～ 1.6 1.17510 70 1.0 700 .56Ｇ 1.1～ 1.5 10 70± 0 .2 5 0 .4在此过程中 ,轮箍、轮辋过盈量过大 ,会使轮箍应力过大产生裂痕 ,过盈量过小易彼此脱离 ,从而…     

机车通过曲线道岔时轮对过盈配合面的应力及微动滑移分布特性

机车轮对从直线钢轨导向曲线道岔平稳运行时,轮对过盈配合面应力及微动滑移分布特性比直线行驶状态复杂得多,给机车轮对安全运行带来了安全隐患。基于Abaqus软件模拟机车轮对平稳通过曲线道岔的运行过程,比较直线行驶和过曲线道岔时过盈配合面应力分布特性以及机车通过曲线道岔不同位置时过盈配合面应力分布特性,并比较过盈配合面周向和轴向微动滑移分布特性以及不同曲线道岔位置时微动滑移特性。研究结果表明:直线行驶和曲线行驶径向应力最大值都出现在配合面中部,直线行驶时径向应力在距离两侧0~30 mm的范围由外向内突然变小;轮对在曲线道岔平稳运行时,过盈配合面内侧径向应力值逐渐变大,外侧径向应力逐渐变小,内外侧径向应力差值变大;轮对在曲线道岔运行时的周向和轴向滑移幅度随着行驶时间的增加逐渐变大,过盈配合面两侧滑移值远大于中间滑移值,且曲线道岔运行距离越长滑移越明显。     

车轮轮箍破损综合分析

对多年来车轮轮箍质量问题进行了归纳和分析。认为车轮轮箍质量问题产生的主要原因是车轮轮箍内部存在严重堆积的脆性氧化物夹杂，而车轮轮箍踏面浅层缺陷与车轮轮箍产品质量及机车车辆使用条件有关，减少车轮轮箍质量问题的关键不仅要优化车轮轮箍设计，而且更要提高钢质纯净度。     

轮座发生咬伤的原因与表面处理方法的研究

铁道车辆的车轮和车轴(即轮轴)在运行中,不能因为车轮上受到的横向作用力等而发生相对位移,而应该必须起到传递驱动力与制动力的作用。基于这样的原因,在轮轴上车轴的轮座外径与车轮轮毂孔内径之间设置了一定的过盈量,从而实现过盈配合,使其具有夹紧力。因此,在将车轮压装到车     

高速机车轴盘制动装置温度场分析

通过计算接触面热阻、间隙导热系数和表面换热系数,在ANSYS里建立三维模型,比较真实地模拟了机车轴盘制动装置制动过程的热量传递.分析了其温度场和热应力分布,并讨论了相关参数对盘毂与外空心轴过盈面温度和温度梯度的影响,结果表明:紧急制动时,制动盘最高温度在制动53 s时刻,而最大热应力出现在17 s时刻,最大热应力值为432 MPa,小于制动盘许用应力;可以采取增大制动盘和盘毂间隙来增大热阻,减小温度梯度对过盈配合的影响.     

活轮三奇——阿虎行车记之七

机车车轮大都由轮箍和轮心两大部分组成,采用过盈配合,用热装或冷压的方式紧紧地固装在一起,如果产生牵引力的车轮松了,就叫动轮弛缓,俗称活轮。 轮箍和轮心的关系好比人的鞋与脚。鞋不合脚,松了或掉了,没啥大不了得。可轮箍与轮心如果