基于粗糙度算法的车轮踏面外形数字锉刀研究

应用Matlab平台开发了粗糙度算法和数字化锉刀软件,实现了对轨道车辆车轮踏面外形的数字化虚拟打磨.软件采用交互式的界面,首先根据表面粗糙度算法,分析打磨前的踏面外形,对其进行平滑性处理,然后再对打磨后的踏面外形进行评价.     

独立轮踏面外形的设计

根据对独立轮的特殊要求，用新近研制的接触角曲线反推设计方法和程序设计了低地板面车辆的独立轮踏面外形，并进一步分析了接触角曲线的多种变化对踏面外形的影响，探讨了了该种方法用于踏面外形优化设计的可行性。     

铁道车辆车轮踏面反向优化设计方法

根据不同类型踏面外形、轮径差的变化和接触点分布特征,给出一种标准踏面反向优化设计方法。由给定轮轨初始接触点位置和轮对在不同横移量下的轮径差信息,结合参考的踏面外形,建立踏面反向设计的最优化模型,并通过了S1002CN和LMA踏面反向设计验证。验证结果表明,不同优化参数下得到的不同设计踏面外形,均满足初始接触点位置和轮径差的要求,但不同轮对横移量下的轮轨接触点分布不一致。分析设计踏面和参考踏面外形的误差及其接触点分布,得到最优踏面优化参数。在最优踏面优化参数下,设计的S1002CN踏面外形最大误差0.26mm,设计的LMA踏面外形最大误差0.2mm。在最优踏面优化参数的基础上,可任意修改轮径差曲线和轮轨初始接触点位置,得到修改后的车轮踏面外形,从而验证踏面反向设计方法的准确性和适应性,可为新型踏面设计提供参考和指导。     

地铁车轮踏面的运用分析及优化途径研究

重点论述了车轮踏面外形设计的改进对地铁车辆运行品质的作用.从上海轨道交通车轮踏面的运用经验分析出发,对目前地铁系统的车轮踏面现状进行了理性评判.跟踪研究了国际上先进的踏面优化设计动向,提出了今后地铁车辆踏面设计优化、运用管理和合理选型的建议:设计出的踏面外形标准应具有安全性与动力性能兼顾的特点,能够满足不同地铁车辆的需求,使踏面外形系列与不同钢轨外形和轨底坡对应起来,使地铁也可采用不同等级的钢轨.     

DJND型轮缘踏面外形及运用限度的设计计算

本文分析了运用于内侧减速顶区调车机车轮缘踏面严重磨耗的原因，介绍了为减缓这种磨耗而设计的ＤＪＮＤ型轮缘踏面外形的主要参数和技术特性，提出了与该外形相适应的运用限度。计算分析和试验结果表明，采用该外形可使内侧顶区轮缘顶部磨耗问题得到根本改善。踏面磨耗减少５０％，补充的运用限度考虑了安全，磨耗，节约轮箍材料诸方面的因素，整体上形成了科学合理的限度体系。     

青藏客车轮缘异常磨耗分析

探讨了青藏客车轮缘异常磨耗的原因,针对LM型轮缘踏面外形与50 kg/m钢轨匹配不良的问题,基于现场测试的车轮外形数据,重新设计了与60 kg/m钢轨和50 kg/m钢轨配合时轮缘磨耗折中的QZ型轮缘踏面外形和检修用薄轮缘QZ-28型轮缘踏面外形,并对新踏面的动力学性能进行了分析.针对实际使用情况,建议车轮旋修时采用QZ-28外形.     

独立车轮用踏面形状的研制

近年来独立旋转车轮逐渐被人们接受，独立旋转车轮的优点是提供了取消车轴后的空间，而且运行稳定性高。本文报道了独立旋转车轮的动力特性，介绍了独立旋转车轮踏面外形的设计原理，提供了独立旋转车轮和锥形踏面外形车轮的运行试验结果。     

机车车辆弧形踏面外形研制

概述了我国铁路车轮弧形踏面外形的研制情况，介绍了多种弧形踏面的特征和加工检验方法。     

上海轨道交通8号线车辆车轮踏面设计优化及测试

针对上海轨道交通8号线车轮踏面异常磨耗情况,根据轮轨间的几何接触特性关系,采用了基于轮径差函数的方法,优化设计了新的车轮踏面外形;运用MATLAB/SUM LINK软件来搭建车辆模型,通过仿真模拟,比较了装有新、旧设计踏面的整车性能差异,得出新踏面外形具有明显减磨性能优势的结论。通过实际装车试验,分析了装有新、旧踏面车轮的磨耗情况,从而验证了新踏面外形具有明显减少钢轨和车轮之间的相互磨耗的特性的结论。     

高速动力车轮轨几何参数设计

本文对我国机车与德国高速动力车轮轨几何关系中的基本参数作了比较，结合我国实际情况，确定了我国高速动力车的轮轨匹配基准，在此基础上，按照磨耗型踏面设计原则，编制了踏面设计程序，设计了大量踏面外形，并用轮轨接触几何关系程序作了计算和分析。结合高速动力车整体性能，选择了一种等效斜度特性全理，轮轨接触状况优良，对轨底坡适应性较强的踏面，作为我国高速动力车车轮的磨耗型踏面。     

机车车辆轮缘踏面外形及样板标准的修订

介绍了修订机车车辆轮缘踏面外形及样板标准的必要性 ,就新修订标准的范围、标准中各种踏面外形的选型原则、样板的命名及使用做了说明     

动车组车轮踏面外形改进性设计

车轮踏面外形决定轮轨接触几何关系,对行车安全具有重要意义.某动车组在部分线路运营时车体出现明显的横向晃动现象,通过分析该动车组的实测数据,发现转向架受到线路激扰时横向振动未能及时收敛是导致这一现象的原因.在LMA踏面基础上通过提高等效锥度的方法设计了新踏面外形,计算分析了新型面的可行性,最后通过实测数据验证了新踏面外形能使转向架和车体横向振动幅值下降,列车运行平稳性和旅客乘坐舒适度明显改善.     

驾驶模式对轮对异常磨耗的影响

南京地铁车辆轮对磨耗情况严重.原因除轮、轨匹配的因素外,还发现制动系统可能存在过度的问题.通过不同驾驶模式下踏面外形的对比,分析认为:踏面凹陷磨损的问题和制动过于频繁有一定关系,要改善踏面凹痕磨耗还需要从轮轨接触面考虑,为彻底解决异常磨耗问题,只需要设计踏面外形.     

2B0动力车踏面外形对悬挂参数选配的影响

利用多刚体动力学软件SIMPACK,对锥形或磨耗形踏面的某2B0动力车进行了随机不平顺非线性时域响应分析,结果表明:该动力车仅按锥形踏面配置的抗蛇行减振器不利于踏面磨耗后的稳定性;新轮直接采用磨耗外形的动力车容易实现更高的稳定性。该动力车的横向平稳性对踏面外形比较敏感,垂向平稳性不敏感;对于不同踏面外形,二系横向减振器和一系、二系垂向减振器的卸荷特性对动力车平稳性影响的规律相似。合适的二系横向止挡间隙是保证良好动态曲线通过性能的一个重要因素。     

调车机车DJND型轮缘踏面外形运用限度的研制

为了解决内侧减速顶对调车机车轮缘顶部的磨耗，研制了适合内侧减速顶编组场上的调车机车采用DJND型轮缘踏面外形。该外形比TB型车轮有很大改进，轮缘顶部、内侧面、外侧面、轮缘根部、踏面等部位的形状及轮缘高度、轮缘厚度进行了合理设计，从而大大延缓了减速顶对轮缘顶部的磨耗和钢轨对其它部位的磨耗，制定了DJND型车轮安全可靠的运用限度，主要是补充了轮缘高度和尖点避开距离的限度。     

货车车轮踏面磨耗参数化描述方法及其应用

通过对货车车轮磨耗量进行统计和分析,提出了车轮磨耗量的多项式曲线拟合方法,并以LM型磨耗形踏面外形为基准,得出了车轮磨耗后的轮缘踏面外形。该参数可作为仿真分析车轮磨耗后货车动力学性能的基础输入参数。     

车轮踏面外形对机车曲线通过性能的影响

不同的轮轨外形配合,对机车曲线通过性能的影响较大。本文采用仿真软件SIMPACK建立一种2Co径向转向架机车模型,通过在小半径曲线上的仿真计算,分析了不同车轮踏面外形对机车曲线通过性能的影响。得出合理的车轮踏面与钢轨外形配合可以提高机车车辆的曲线通过性能的结论。     

轮轨外形及接触问题的进一步研究

介绍了新近研制的轮轨踏面外形设计和分析软件系统WDesign的原理、功能和应用例子。主要功能包括采用接触角函数法CAF的踏面外形设计、条状法STRIP的轮轨接触应力分析、圆弧曲线拟合法计算接触点的曲率、任意离散点法的轮轨几何匹配分析等。     

车轮踏面外形几何参数的检测技术

阐述及时准确地测量机车车辆车轮踏面外形几何参数必要性，重点介绍车轮外形参数静态检测设备和动态检测装置的技术原理、基本功能和应用效果。     

车轮踏面形状设计的科学化

介绍了车轮踏面的作用功能和踏面形状的种类，特别就轮对的复原功能和转向功能进行了说明，并列出了计算公式。还详细介绍了目前铁路在既有线和新干线上所采用的各种车轮踏面形状以及最近日本铁道综合技术研究所开发的独立车轮踏面形状的设计特点，并对与车轮踏面形状有关的术语作了说明。