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.     

高速变轨距动车组转向架轮轴传动方案设计

针对高速变轨距动车组转向架轮轴间转矩传递的问题,提出了滚子花键传动方案、花键轴传动方案和轴套式花键传动方案3种传动方案。对3种方案进行了比较,并对花键轴传动方案和轴套式花键传动方案进行了强度校核和有限元分析。分析结果表明,轴套式花键传动方案优点突出,在3种传动方式中应当优先考虑。     

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。     

大轴重机车车轴疲劳强度计算分析

依据动力车轴设计方法最新标准TB/T 2395—2008对某30 t机车车轴进行校核分析,给出了具体的计算步骤,然后利用有限元法对其进行验证,经对比分析得出该车轴疲劳强度满足设计要求,同时分析了应力值出现差异的原因。通过设置不同过盈量,计算得出过盈量对轮轴配合处应力值有很大影响。     

接触网综合作业车轴装制动盘过盈量的分析研究

接触网综合作业车的车轴与制动盘采用过盈配合连接,过盈量的设计是否合理决定了制动盘压装的成功率和车辆制动的可靠性和稳定性。通过理论计算和有限元仿真分析两种途径,对车轴与制动盘过盈量、压装力进行校核,并通过压装试验验证了设计方法的可行性。     

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     

在2种轮轴疲劳试验台上进行全尺寸车轴疲劳试验的差异研究

介绍了旋转弯曲式轮轴试验台与偏心激振式轮轴试验台的结构形式和试验原理,对2种试验台上的车轴试样的变形和应力进行了理论和计算,并对比分析了疲劳试验差异。     

新型微机轮轴压入记录仪的开发

1问题的提出 　　轮轴压入记录仪为轮轴压装机附属设备,用于记录车轮与车轴的整个压装过程的配合状态,以便控制车轴和车轮加工后的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度及配合过盈量;记录结果(压装曲线)是对轮对组装质量检查、验收的主要依据.……     

机车车辆轮轴不同过盈量装配应力研究

以CRH_(2T)轮对为雏形,利用SolidWorks Simulation有限元分析工具,分别针对规定范围内的不同过盈量建立轮轴过盈装配有限元模型,通过冷缩配合的方式进行装配应力分析。结果表明CRH_(2T)轮对轮轴压装完成后轮座及轮毂孔内柱面的应力沿轴向呈字母"W"型变化,即两侧应力最大,同时向中心位置逐渐减小,当减小到一最小值后又有所回升,到达轮座及轮毂孔中心位置时达到一个极大值。从计算结果还可发现:轮轴装配接触应力随着过盈量的增大呈线性增大变化,拟合所得线性函数可直接用于任意过盈量的轮轴装配接触应力计算。     

内燃机车牵引电动机小齿轮弛缓故障的原因及对策

为了在轴和轮毂之间传递扭矩,轮毂和轴之间常用过盈连接和键连接。过盈连接是利用轮毂和轴之间的过盈量,将两个零件连接成一体的结构。若能够保证配合表面的加工精度并控制适当的过盈量,就可以既传递较大的扭矩又保证连接的同心精度,故在内燃机车和电力机车的牵引电动机的主动齿轮(小齿轮)与电枢轴的配合中广泛采用。ND5型内燃机车5GE752AF8型直流串励牵引电动机的主动齿轮(小齿轮)与电枢轴为锥度配合,通过过盈传递扭矩,当小齿轮与电枢轴之间的过盈连接发生弛缓时,发生弛缓的牵引电动机的转速将大大高于其它牵引电动机的转速,使空转保护…     

轴承和轮轴摩擦连接处的声信号传输过程的计算

本文介绍了声波通过轴承内圈和轮对车轴摩擦连接处进行传播过程的模型,并进行了计算。研究了能量的损失情况,这种能量损失是由于在不同的过盈量时,内圈与车轴之间界面上的能量通过能力受到限制,以及内圈一车轴界面由于处于应力状态的内圈金属弹性波速度与处于无应力状态的车轴金属的弹性波速度不同所引起的反射而造成的。在制订检查过盈程度的声波方法时就使用所研究的规律性问题,本文提出了有关的结论和建议。     

动车组轮对压装仿真及参数影响分析

为了探究装配过盈量,摩擦因数,形状公差,轮轴突悬组装以及注油槽对压装曲线及轮轴接触部位应力的影响规律,以某型动车组轮对为研究对象,用ABAQUS软件建立轴对称有限元模型,对轮对压装过程进行仿真。研究结果表明:配合过盈量以及摩擦因数是确保配合质量达标的关键;轮轴突悬组装、车轮注油槽对接触部位的应力分布有显著影响;选择恰当的轮轴形状误差组合有利于压装的合格。     

齿轮箱从动齿轮过盈配合设计分析与试验研究

本文运用经典力学方法对车轴与从动齿轮过盈配合进行了力学分析计算,利用迟缓试验验证了该设计具有足够的安全裕度,并且提出在保证运用安全的前提下可以适当放宽从动齿轮检修过盈量标准,为该问题提供解决方案。     

弯扭载荷下内套式锥面过盈连接的设计方法

由齿轮啮合等引起的动态附加弯矩对过盈连接的扭矩传递能力具有决定性的影响。文章首先基于Leidich的椭圆准则来计算某牵引电机悬臂式传动端内套锥面过盈连接在弯扭载荷下的抗弛缓能力,接着结合解析方法和有限元方法来计算动态载荷条件下过盈连接的微动滑移区。结果表明,旋转弯矩将使连接的弛缓扭矩大大降低;不发生弛缓条件下,由动态弯扭载荷特别是旋转弯矩引起的微动疲劳将是内套式锥面过盈连接面临的主要风险。设计中应同时满足抗驰缓准则和抗微动疲劳准则,尽量减少连接的旋转弯矩载荷,由工艺油槽等形成的接触边界应避开微动滑移区以避免出现微动疲劳。     

变轨距转向架轮轴滑动轴承的接触分析及参数优化

文章对高速列车1 435/1 520 mm变轨距转向架轮轴滑动轴承的接触特性和参数优化展开研究，按照GB/T 5371—2004确定了“车轮-滑动轴承”“滑移衬套-车轴”配合的过盈量大小。基于Hypermesh与ANSYS联合仿真，确定了滑动轴承与滑移衬套的材料、优化后的滑动轴承结构参数。研究结果表明，滑动轴承材料采用45钢，滑移衬套材料采用“聚酰胺-酰亚胺”（PAI）能有效减小两者之间的接触压力；随着滑动轴承斜面倾角的增大，“车轮-滑动轴承”平均接触压力呈近似线性增加，“滑动轴承-滑移衬套”最大接触压力先减小后增大；对“车轮-滑动轴承”接触部分a点和c点进行倒圆处理，能有效缓解因结构几何形状突变导致的应力集中现象；车轴受径向载荷弯曲变形时，会对滑动轴承产生绕x轴的偏转力矩，对滑动轴承b点位置进行倒圆处理能有效改善“滑动轴承-滑移衬套”接触状态。     

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。     

车轴裂纹扩展寿命的分析与计算方法

在由加载条件试验得出车轴裂纹扩展规律的基础上,引入有效应力强度因子范围ΔKeff值,建立适用于各种加载条件的裂纹扩展规律模型;给出实际运用条件下初始裂纹尺寸、超偏载、轮轴压装配合导致应力集中等因素影响车轴裂纹扩展的理论分析方法;建立车轴裂纹扩展寿命的计算模型,并采用Romberg数值积分法和Newton-Rophson迭代法对车轴剩余寿命进行预测。运用本文给出的模型和计算方法,以RD轴轮座部为例,对不同运用工况、不同尺寸裂纹车轴的剩余寿命进行了计算分析;以某客车RC轴断轴事故为例,对车轴初始裂纹尺寸进行计算,验证了超限裂纹漏探是导致该车轴断裂的主要原因。     

铁路轮轴配合有限元分析

铁路车辆轮轴是采用过盈配合方式组装的。文本以某高速轮对为例，对其过盈配合进行了有限元计算，并对配合面应力及辐板应力等进行了分析。     

货车RD2车轴应力谱研究

通过建立C64K提速货车系统的非线性动力学模型 ,仿真货车在典型线路上的运行 ,获取作用于轮轴上的随机载荷谱。引入车轴材料的非线性本构关系 ,进行轮轴的有限元分析 ,得到车轴关键部位的应力时间历程 ,以得到车轴危险截面在典型工况的不同存活率和不同置信度下的概率疲劳应力谱 ,为进行货车RD2 车轴疲劳寿命的预测及安全评估提供依据。     

DF21型米轨机车车轴轮座裂纹分析

从DF21型米轨机车车轴结构、过盈量选取、原材料选取、车轴强度、线路条件等方面进行分析,探讨车轴裂纹产生的原因.对JZ45、50钢车轴轮座疲劳许用应力进行推算,结合国外车轴强度设计经验,提出国内车轴强度设计方法及建议.