机车车轴疲劳问题分析与对策

通过对机车车轴常见故障及车轴的疲劳问题进行探讨,对车轴的疲劳裂纹、疲劳强度进行分析,提出了在机车车轴设计,材料、工艺选择以及运用维护中应采取的对策。     

DF4型机车轮对车轴“压痕波”现象分析

DF₄型机车长毂轮心热装后在车轴长轮座上形成了"压痕波","压痕波"在交变应力的作用下易形成疲劳裂纹源。文中介绍了"压痕波"现象的形成原因及控制措施,以避免车轴长轮座裂纹的发生,确保机车走行部安全。     

轨道车辆车轴强度及疲劳裂纹扩展寿命分析

以GCY300II型轨道车12 t轴重车轴为研究对象,采用机车车轴的强度标准,利用有限元计算方法计算车轴不同轴重下的6种不同工况的静强度和疲劳强度,在获得对应工况的应力分布及数值的基础上,进行车轴的静强度和疲劳强度分析,并确定车轴薄弱部位,然后假定车轴最薄弱部位出现疲劳裂纹,将不同轴重、不同工况下计算得到的应力数值作为车轴裂纹处的载荷应力谱,再结合疲劳断裂分析理论计算分析车轴疲劳裂纹扩展寿命。计算结果表明:车轴薄弱部位为车轴变截面处,其中最薄弱部位为车轮内侧轮座处上边缘。     

HXD3型机车车轴轮座产生裂纹原因分析及措施

针对HXD3型电力机车车轴在检修过程中发生早期疲劳裂纹,通过对车轴设计、加工工艺进行调研和分析,简要分析车轴产生疲劳裂纹的原因,提出了解决措施,完善了探伤方法,确保机车车轴质量.     

RD2型车轴轴颈卸荷槽部位加工方法的探讨

1 引言铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具,轮对和轴承是保证货车安全运行的关键部件。由于车轴在旋转的工况下长期承受交变载荷的作用,其应力集中部位的圆周表面均有产生疲劳裂纹的可能,在车轴上,轴颈卸荷槽部位是车轴的关键部位,如果加工质量或表面粗糙度达不到有关技术要求,容易造成应力集中产生疲劳裂纹,降低其防腐蚀能力,减少车轴寿命,甚至影响行车安全。提高和稳定轴颈部位加工质量是防止车轴轴颈产生疲劳裂纹的有效方法。 2 RD2车轴轴颈卸荷槽加工现状目前车轴轴颈卸荷槽部位加工多采用车削加工,轴颈采用磨削；少部分加工单位采用了成型磨床设备,取消了卸荷槽,较大幅度的提高了轴颈的抗疲劳强度,提高了车轴运用的可靠性。根据目前采用的 GB/T12814-2002- 07标准车轴图样,图1为 RD2车轴图样,图中圆圈部分为卸荷槽、防尘板座部     

DF11型机车在役车轴超声波检测研究

机车车轴在使用过程中,轮座镶入部受交变应力作用最容易出现疲劳裂纹。通过分析DF_（11）型机车在役车轴疲劳裂纹产生原因,结合车轴检修状态,设计并加工制作车轴实物对比试块,采用小角度纵波探头产生的变形横波以及横波斜探头二次波实现镶入部疲劳带的超声波检测,试验证明该方法可行可靠。     

提速客运机车车轴超声波探伤方法初探

分析了提速客运机车在役车轴产生疲劳裂纹位置,提出了对车轴进行超声波探伤的方法,并介绍了疲劳裂纹波形特点和影响裂纹定量误差因素。     

多边形条件下高铁车轴裂纹扩展寿命计算及检查间隔制定方法研究

文章调研了目前关于车轴材料属性和载荷条件离散性对剩余寿命的影响的处理方法并进行了简要总结；建立了车辆系统刚柔耦合动力学模型，提取了车轮20阶多边形条件下各工况车轴危险截面应力-时间历程，进行了应力谱的编制；基于小试样裂纹扩展试验数据拟合得到了NASGRO方程裂纹扩展参数，计算得到车轴卸荷槽部位裂纹深度为2～40 mm的剩余寿命；考虑材料属性和载荷条件离散性来制定车轴剩余寿命计算的安全系数；结合剩余寿命计算结果、超声波检测裂纹检出概率曲线和车轴失效概率制定了车轴合理的检查间隔。结果表明，车轮多边形条件下，车轴剩余寿命为38.5万km,考虑材料属性和载荷条件离散性的安全系数分别为1.26和1.33,得到车轴检查间隔为3.8万km。     

SS1型机车车轴超声波探伤中的变型波及其影响

1984年4月我们在对SS1型机车进行年鉴超声波探伤时,发现有9台机车计54根车轴有异常现象。当用小角度超声波探伤时,发现在车轴轮座压装部内侧经常产生裂纹的620～650mm的区域内,出现了异常波形(以下简称异波),波形变化特点类似于裂纹波。上述9台机车车轴均是近期由厂家大修更换的新轴,仅     

空心车轴不同形状比裂纹应力强度因子的仿真研究

空心车轴在运用中可能会出现意外损伤而诱发表面裂纹。应力强度因子是预测裂纹扩展情况的重要参数。本文分析了空心车轴的运用载荷,根据所测载荷谱,采取有限元方法计算车轴横截面的应力分布情况。采用四分之一20节点等参退化奇异单元模拟裂纹前缘的应力奇异性,建立空心车轴表面裂纹扩展的有限元模型,并对裂纹前缘进行离散,实现正交扩展,得到不同步扩展的裂纹前缘。在此基础上对裂纹前缘不同位置的应力强度因子进行计算分析,得出不同初始形状裂纹前缘扩展中的应力强度因子分布规律。计算结果表明,具有不同初始形状的裂纹,随着裂纹的扩展,裂纹形状将趋于某一形状比范围内。与解析方法计算的结果比较,二者基本吻合。     

SS3B及SS4型机车整体轮对车轴轮座显微裂纹分析及对策

对SS3B、SS4型机车车轴进行受力分析,结合微动疲劳理论分析车轴轮座内侧产生显微疲劳裂纹的原因,提出了增大轮座直径、增加卸荷槽、设计车轮突悬,采用使车轴表层形成压应力和提高车轴强度的方法,以提高机车车轴寿命的对策。     

从6Y_2型电力机车车轴轮座裂纹看轮座的几何形状

该型机车是五十年代由法国阿尔斯通公司设计制造的。自1961年投入宝(鸡)风(州)段运行以来,十余年间先后暴露出机车设计制造上的一系列严重问题,给运用部门带来了巨大的困难。本文将着重就该型机车车轴轮座裂纹和轮座的几何形状谈一点体会。     

大功率重载货运电力机车车轴在役超声波探伤试验

针对大秦铁路使用的HXD1、HXD2型大功率重载货运电力机车车轴逐渐进入疲劳期而部分产生疲劳裂纹的情况,制作了车轴实物对比试块,计算了小角度探头探伤使用的探头角度,对从车轴端面采用直探头和小角度探头扫描疲劳裂纹分布区域进行了试验,并指出了实际操作中应注意的问题。实际情况表明,该方法能够有效地检测出机车车轴产生的疲劳裂纹。     

恒载荷下实尺车轴的断裂力学评价

车轴的断裂力学评价对铁路车辆安全运行具有重要意义。为了确定适当的轴检周期,对损伤容限分析的需求日益增加。然而,很少有人研究有关车轴在循环旋转弯曲荷载作用下的理论裂纹扩展特性与检测结果之间对应关系。介绍用实尺车轴进行裂纹扩展试验的结果,其中包括车轴上可能产生和扩展的裂纹几何形状的重要信息。此外,还对实尺车轴的裂纹扩展进行了评价,并与小型拉伸试件的裂纹扩展进行了比较。     

高速动车用车轴

随着运行速度的提高，车轴所承受的垂直载荷和水平载荷也相应增加，因此必须十分重视车轴的疲劳设计问题。日本在修订ＪＩＳ（日本工业标准）车轴疲劳设计基准时，得出了车轴运行时的实际作用应力σａ与静态应力σｓｔ之比的最大值与走行速度之间的关系式。按此式计算，新干线高速动车在速度为３００ｋｍ／ｈ时的实际作用应力σａ＝６５ＭＰａ，而经高频淬火处理的新干线动车车轴发生微细疲劳裂纹时的极限应力约为１００ＭＰａ，说明     

35CrMo车轴疲劳裂纹超声波检测工艺方法

通过对SS8,SS9型机车用35CrMo车轴疲劳裂纹特点及小角度探头纵波探伤和斜探头横波探伤工艺方法的分析、试验,确定了35CrMo车轴中、大修时疲劳裂纹的超声波检测方法,保证机车轮对在不解体条件下,应力集中区疲劳裂纹能够完全检测出来,并能对裂纹深度范围做出初步判断。     

高速列车空心轴表面裂纹前缘应力强度因子解析模型

高速列车运行中其车轴可能受到硬物的高速冲击造成缺口,由于缺口所造成的应力集中会在车轴表面萌生疲劳裂纹,如果没有及时发现而继续使用,车轴会受到扰动载荷的作用,导致表面裂纹不断扩展,直至发生断裂。对车轴的疲劳断裂问题进行研究时,可通过应力强度因子进行断裂安全分析。由于空心轴的使用越来越广泛,其裂纹扩展问题也成为了研究的重点。空心车轴与实心车轴相比,表面裂纹情况更加复杂,无法利用已有公式计算出应力强度因子的解。通过对实心轴表面裂纹应力强度因子解析式进行修正,得出空心轴表面裂纹应力强度因子,将其与Carpinteri通过有限单元法得到的应力强度因子进行比较。结果表明,空心轴半椭圆表面裂纹应力强度因子解析模型具有较高的精度,为空心轴裂纹扩展的进一步研究提供了参考。     

车轴超声波探伤

本文综合论述了超声波探伤技术在机车车轴检测中的运用，着重阐述了造成车轴透声不良的主要原因及其解决办法，以及车轴产生疲劳裂纹的原因分析和组装压痕波的消除方法。     

作用于车轴轴承上的载荷推算法

如果能高精度地推算出作用于运行车辆车轴轴承上的载荷,则有可能设计出更合适的车轴轴承及轴箱。作用于运行车辆车轴轴承上的载荷,会在轨道及速度等运行条件的影响下发生改变,但目前尚未能准确地掌握这类载荷。日本铁道综合技术研究所根据作用于车轮上的轮重及轮轨横向力数据,针对实际运行中作用在车辆车轴轴承上的载荷,对其推算方法进行了研究。     

影响荧光磁粉探伤机探伤效果的原因及处理方法

铁道车辆是完成铁路运输任务的重要运载工具,车辆轮对是车辆上极为重要的部件,是保证车辆安全运行的关键部位。磁粉探伤是发现车辆轮对车轴表面疲劳裂纹的重要无损检测手段。荧光磁粉探伤机就是对铁道车辆轮对车轴进行磁粉探伤检查的专用设备,在确保车辆运行中不发生冷切事故上