机车轮对装配应力的数值分析

提出了一套模拟车轮装配全过程的数值分析程序，分析轮对配合面内的接触应力分布，在轴对称模型基础上，模拟分析了整体直辐板车轮与车轴之间的过盈配合接触现象，详细地讨论了过盈配公差和加工精度对配合面内的接触应力分面和摩擦滑动的影响；在三维模型基础上，模拟分析了论心－轮箍型斜辐板车轮与车轴的两个过盈配合面内的接触压力分布，研究了不同过盈配合量，轮箍厚度和垂向外载荷对接触压应力分布的影响。     

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.     

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。     

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。     

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     

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。     

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.     

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。     

变轨距轮对轴套式花键的设计

介绍了轴套式花键的功能、结构及材料选择,并对花键的渐开线齿进行了强度的理论计算。过盈量的大小不仅决定了轴套式花键能否可靠传递轮轴间的扭矩,而且决定了轴套与车轴过盈配合面间的应力大小,对过盈量进行了理论和有限元计算,同时还对轴套式花键进行了疲劳强度校核。计算和分析表明:选择轴套式花键来传递轮轴间的扭矩不仅大大降低了对车轴材料的性能要求,而且是切实可行的。     

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.     

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.……     

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。     

大型养路机械轮对注油压装工艺

DWL-48捣稳定车采用合金钢车轴,按照铁标进行轮对试制组装,但组装过程连续出现压力曲线不合格,退卸车轮发现车轮车轴严重拉伤,导致车轮车轴报废。通过对车轮车轴加工质量,注油孔的位置,高压油泵液压油等进行了检查分析,提出了改进意见,并将过盈量控制在0.17～0.28 mm之间,注油油压应在90～150 MPa范围内,注油压装工艺成功应用于DWL-48捣稳定车合金钢车轴轮对组装。     

400km/h高速动车组变轨距走行系统关键技术研究

为了适应不同的轨距尺寸,以传统动车组轮对结构为基础,进行了400 km/h高速变轨距走行系统关键技术设计,包括车轮和车轴的间隙设计研究、车轮和车轴的横向锁紧机构设计、转矩的传动技术设计、地面装置的设计以及适应高速运行的动力学分析,对各项技术的设计原理及其关键作用进行了详细说明。该设计思路可供国内变轨距转向架的研发提供参考。     

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.     

螺栓失效对压剪复合型弹性车轮强度安全性影响

弹性车轮螺栓用以紧固轮芯和安装环,在工作过程中承受预紧力和拉伸载荷,其应力状态对弹性车轮的运行安全至关重要。通过建立弹性车轮三维有限元模型,模拟螺栓在螺栓载荷作用下的初始受拉状态,利用接触单元和目标单元模拟各部件之间的接触状态,设置过盈量模拟轮芯与安装环之间、橡胶与轮辋之间的初始过盈接触状态。参考国际铁路联盟标准UIC 510-5和欧洲标准EN 13979-1,计算分析螺栓失效对弹性车轮整体静强度的影响。研究结果表明,螺栓未发生失效时,车轮各部件的危险系数均不超过0.61;综合分析多种工况下轮芯、安装环、螺栓和橡胶块的最大Von-Mises应力,其应力均随螺栓失效个数的增加而增大;螺栓失效后,运行工况下轮辋的最大Von-Mises应力无明显变化;当5个螺栓发生失效后,轮辋、轮芯、安装环、螺栓和橡胶块的危险系数分别为0.27, 0.92, 1.01, 0.95, 0.40。所得结论可为轨道车辆弹性车轮静强度校核提供参考。