跨座式单轨走行轮轮胎工作模态与偏磨关系研究

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跨坐式单轨车辆走行轮车轴有限元分析与研究

跨坐式单轨车辆走行轮车轴有限元分析与研究杜子学;张智栋【摘要】走行轮车轴是跨座式单轨交通车辆转向架的重要部件,其强度和刚度关系车辆的行车安全.利用有限元分析方法,建立车轴有限元模型,通过求解器进行车轴承载情况下的有限元计算.分析4种不同工况下走行轮车轴的强度和刚度,得到走行轮车轴的应力、应变云图,为跨座式单轨走行轮车轴再优化提供依据.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P1-4)【关键词】跨座式单轨;车轴;强度;刚度;有限元分析【作者】杜子学;张智栋【作者单位】重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆400074;重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】U463.32城市轨道交通已经成为我国城市交通发展的主流，在城市轨道交通系统中，跨坐式单轨是一种典型的制式。

车辆走行轮车轴是跨坐式单轨车辆的关键承载部件，其性能与车辆运行的安全性、可靠性和舒适性直接相关。

车轴在运行过程中受载状态比较复杂，它不仅承受垂向载荷，而且还承受牵引力、制动力、侧向力以及坡道阻力。

为确保车辆的行车安全性能，车轴必须具有足够的强度和刚度。

文中对跨坐式单轨车辆运行时的各个工况进行了计算，并基于Hyperworks对车轴的结构强度进行了有限元分析。

单轨列车走行系统类似汽车行驶系统，相当于汽车驱动桥。

减速器输出的扭矩通过驱动轴传递给轮芯，轮芯通过楔块的摩擦力矩将扭矩传递到车轮从而驱动列车行驶。

在单轨列车走行系统中充分利用了摩擦原理，楔块起到了关键的“桥梁”作用。

走行轮空心车轴悬臂压入、固定在构架上，轮芯通过圆锥滚子轴承安装在车轴上，内部充填润滑脂，轮芯内侧通过后盖、油封和热装在车轴上的防尘圈密封；轮芯外侧通过楔形块将轮辋紧固在轮芯上；通过边环、锁环将走行轮胎固定在轮辋外面；轮芯外侧还安装有驱动轴，驱动轴穿过空心车轴，驱动轴另一端的花键插入齿轮减速箱从动齿轮的花键孔中，传递牵引力矩。

热力耦合作用下悬挂式单轨列车走行轮胎磨损机理及抑制研究

热力耦合作用下悬挂式单轨列车走行轮胎磨损机理及抑制研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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跨坐式单轨车辆导向轮受力仿真分析研究

型调用两次而实现整车的模型组装。转向架和车体都
轮有预压力（．Ｎ）在建立力元时应有一个负的接触４９ｋ，
连接方式并设置好相应的位置就组装好了车辆模型。
所建立的模型如图２示。所
略其他轮的径向力变化。最后当车辆由曲线段又再次进行直线段行驶时，它们所受的径向力又都等于预压力
４９ｋ．Ｎ。整体上来看，向轮和稳定轮所受力的变化导
下进行仿真，真结果如图３所示。其中图３ａ为车仿（）
跨坐式单轨车辆导向轮受力仿真分析研究
杜子学，李宁
（重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆４０７）００４
摘要跨坐式单轨车辆的转向架和轨道梁与其他轨道交通系统不同，而其动力学问题具有自身特点。特别是因
图２车辆仿真模型
第４期
跨坐式单轨车辆导向轮受力仿真分析研究
８９
２跨坐式单轨车辆导向轮受力仿真分析
２１同一车速、．同一轨道半径下的车辆仿真将模型在车速为１ｓ轨道类型为Ｒ００ｍ／，３Ｏ的工况
体的振动。根据其结构特点，以画出单轨车辆各部件可
的动力学关系拓扑图，图１示。根据拓扑关系图和如所长春客车有限公司提供的各项参数，以建立车辆的转可１３车辆仿真模型的建立．车辆仿真模型是由各个子模型组装而成，模型主子

《跨座式单轨车辆动力学研究国内外文献综述3000字》

跨座式单轨车辆动力学研究国内外文献综述跨座式单轨车辆动力学研究归属于轨道车辆动力学研究范畴，轨道车辆动力学研究列车在线路上运行时机车车辆各个构件之间、各节车辆之间及列车与线路之间的力、加速度和位移等相互动力作用的学科，也称车辆系统动力学。

研究内容主要包括运行平稳性、运行稳定性、曲线通过性能以及轮轨系统所特有的轮轨几何关系和轮轨蠕滑关系等，通常分为垂向动力学、横向动力学和纵向动力学对轨道车辆运行性能进行研究。

跨座式单轨车辆动力学研究的主要内容包括动力稳定性、运行平稳性、动态曲线通过、纵向动力学以及空气动力学等问题。

跨座式单轨车辆控制系统的稳定性、整车运行的平稳性、安全性以及经济性这些评价跨座式单轨车辆的重要指标也将直接影响着跨座式单轨车辆的发展和应用前景。

日本Kenjiro Goda 2000 年对单轨车辆曲线通过进行了仿真分析研究。

其所建立的单轨车辆动力模型中将车体和两转向架(机车转向架和拖车转向架)假定为有横向、侧滚和偏航自由度的刚体，转向架通过空气弹簧和横向阻尼器组成的二系悬挂装置与车体连接，空气弹簧由并联的弹簧和阻尼器来模仿。

他们假设曲线通过时在轮胎上产生轮胎径向力和轮胎接触力，其中径向力因导轨的曲率和超高引起，接触力因轮胎接触区域的滑移而产生，分别建立起走行轮、导向轮和稳定轮的轮胎模型，用多体动力学方法推导了动力运动方程，并对单轨车辆以16km/h 速度通过50m 等半径、4%超高曲线时的情况进行了仿真分析。

结果表明机车转向架的导向轮径向力比拖车转向架的大，因为机车转向架上由空气弹簧力产生的偏航力矩方向与拖车转向架的不同，而由侧向力产生的偏航力矩方向是一样的。

该研究结果可以用于在实际走行实验之前预测轮胎上产生的作用力和单轨车辆的曲线特性。

C.H.Lee 将每个车体(包括转向架、走行轮、导向轮和稳定轮)简化为15个自由度的车辆模型，可以描述沉浮、点头、摇头、测滚、横移等运动(但忽略了沿车厢纵向的运动)，提取桥梁有限元模型的模态结果，建立了车-桥系统的三维有限元模型。

跨坐式单轨车辆水平轮的接触状态研究

跨坐式单轨车辆水平轮的接触状态研究张让;任利惠;季元进【摘要】跨坐式单轨车辆的抗倾覆能力主要由稳定轮来提供,因此稳定轮与轨道梁侧面的接触状态影响车辆的抗倾覆能力;导向轮和稳定轮设置一定的预压力可以保证跨坐式单轨车辆运行的稳定性和安全性.本文将导向轮或稳定轮的横移量和导向轮或稳定轮预压缩量的比值定义为导向轮或稳定轮的"相对接触比",来描述跨坐式单轨车辆水平轮与轨道梁的接触状态.利用动静法,推导出水平轮的"相对接触比"与车辆所受离心力以及水平轮预压力之间的函数关系.可得,"相对接触比"与车辆所受的离心力或者离心加速度成正比,与水平轮的预压力成反比.根据所提出"相对接触比"对轨道超高率和曲线通过速度进行安全限制.【期刊名称】《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(034)004【总页数】5页(P24-28)【关键词】跨坐式单轨车辆;相对接触比;安全性;轨道超高率;曲线限速【作者】张让;任利惠;季元进【作者单位】同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海 201804;同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海 201804;同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海201804【正文语种】中文【中图分类】U270.2跨座式单轨系统具有转弯半径小、爬坡能力强、桥梁轻巧、景观好、采用橡胶轮胎、噪声低等诸多优点，已成为较为广泛应用的中低运量城市轨道交通系统制式之一[1]。

跨坐式单轨车辆走行轮横向间距很小，通过导向轮和稳定轮与轨道侧面的接触来保证车辆的抗倾覆能力，因此导向轮和稳定轮与轨面的接触状态对车辆运行的稳定性和安全性有着重要影响。

文献[2]指出，通过仿真发现跨坐式单轨车辆不会因一侧某一导向轮径向力为0，而出现车辆或列车脱离轨道，造成重大安全事故。

对跨坐式单轨车辆的特殊结构，传统轨道车辆的安全性评价标准不能完全用在跨坐式单轨车辆上。

热力耦合作用下悬挂式单轨列车走行轮胎磨损机理及抑制研究

热力耦合作用下悬挂式单轨列车走行轮胎磨损机理及抑制研究摘要：针对悬挂式单轨列车走行轮胎磨损问题，本文通过对列车行驶磨损过程的分析，探讨了热力耦合作用下轮胎磨损的机理，并提出了一种磨损抑制的研究方法，以期能够有效减轻轮胎磨损对列车安全运行的影响。

关键词：悬挂式单轨列车；磨损机理；热力耦合；抑制研究一、引言悬挂式单轨列车是一种具有新型结构的轨道交通工具，其独特的设计理念为城市交通运输提供了全新的解决方案。

然而，在列车日常运行中，由于长时间高速行驶和路面不平等因素导致了走行轮胎的磨损。

磨损不仅会影响列车的安全运行，还会增加列车的维护成本，降低运行效率。

因此，对悬挂式单轨列车走行轮胎磨损的机理及抑制方法进行深入研究具有重要意义。

二、磨损机理分析1.列车行驶磨损机理悬挂式单轨列车在长时间高速运行时，走行轮胎与轨道接触面不断摩擦产生磨损。

磨损的机理主要包括磨粒磨损、疲劳磨损和化学磨损等。

磨粒磨损是指在轮胎与轨道接触面之间发生的微观颗粒间的磨损，主要是由于接触面不平导致的摩擦力产生微小的磨粒。

这些磨粒会不断在摩擦力的作用下与轨道表面发生摩擦，从而导致轮胎表面的磨损。

疲劳磨损是指在列车高速运行时，轮胎表面不断受到加载和变形，从而导致铁屑的产生和轮胎表面的疲劳损伤。

这种磨损相对来说是比较严重的，因为它会直接影响轮胎的结构强度，从而导致轮胎的损伤。

化学磨损是指在列车运行中，轮胎与轨道接触面不断受到水汽、尘土等外界环境因素的侵蚀，进而导致轮胎表面发生化学反应而产生的磨损。

这种磨损主要体现在轮胎表面的化学变化和氧化等方面。

2.磨损抑制方法为了解决列车走行轮胎磨损问题，可以采取以下磨损抑制方法：（1）改进轮胎材料：采用耐磨性好的材料生产轮胎，使其具有更优良的磨损抗性。

（2）完善轮胎结构：通过改变轮胎的内部结构设计，增加轮胎的抗磨性能。

（3）控制列车速度：适当控制列车的运行速度，减少摩擦力对轮胎的影响。

（4）优化轨道设计：通过对轨道的设计进行优化，减少轨道表面的不平度及磨损程度。

地铁车辆车轮偏磨原因分析与对策研究

地铁车辆车轮偏磨原因分析与对策研究摘要：近年来，我国的交通工程建设有了很大进展，随之地铁车辆越来越多，轮对偏磨是铁道车辆常见的车轮磨耗形式。

本文针对地铁车辆的车轮偏磨和制动梁缓解不良等问题相对突出，分析问题产生的原因，并提出改进的措施与建议。

关键词：地铁车辆；车轮磨耗；偏磨；数值仿真；小半径曲线引言随着车辆运行速度的提高，轮轨伤损日趋严重，其表现形式也更为复杂。

车轮镟修是各地铁公司广泛采用的车轮维修方法，但盲目的镟修必将导致高额的维修成本。

为减少运营成本，必须对轮轨伤损形式及其对车辆系统动力学性能的影响进行研究，从而制定合理的车轮镟修策略。

1车轮不均匀磨耗原因分析1.1倾斜杠杆的排布方式为适应车辆制动系统的排布要求，转向架基础制动装置采用倾斜式杠杆系统。

倾斜式杠杆系统势必会在车辆制动和缓解过程中产生横向分力，虽然随着车辆空重车状态不同车体上拉条对转向架游动杠杆作用力的方向会发生一定的变化，但转K2和转K6型转向架的基础制动装置结构形式决定了上拉条的拉力方向只能是向转向架纵向中心线倾斜，所以，转向架基础制动装置所受横向力也只能是同一方向，即指向转向架纵向中心。

转向架基础制动装置杠杆系统采用倾斜方式排布可同时导致游动端和固定端制动梁产生横向位移，与车轮实际表现出来的不均匀磨耗状态存在一定的差异，且该因素只能导致车轮轮缘偏磨而与踏面偏磨无关，因此仅是原因之一，而非主要原因。

1.2制动梁缓解不良依靠转向架基础制动装置自身重力在侧架滑槽斜面上的分力和运行过程中的振动产生垂向加速度使制动梁的缓解力增大，当缓解力大于缓解阻力时，制动梁缓解，闸瓦脱开轮缘。

但在缓解过程中，在扭矩和基础制动装置自身重力的作用下，制动梁滑块在侧架滑槽斜面上产生的摩擦阻力以及各杆件间铰结处始终存在的摩擦、卡滞导致缓解阻力上升，造成缓解不良导致抱闸或“虚抱”（闸瓦与车轮之间没有间隙，但闸瓦压力实际比制动时小或者为零），加剧了闸瓦和轮缘的磨耗。

跨座式单轨车辆走行轮轮辋结构优化研究

跨座式单轨车辆走行轮轮辋结构优化研究一、概述1.1 背景介绍随着城市化进程的不断加快，交通拥堵问题逐渐凸显出来。

作为一种新型的城市交通工具，跨座式单轨车辆因其小巧灵活、环保节能的特点，备受人们关注。

然而，作为其关键部件之一的走行轮轮辋结构存在一定的优化空间，本文旨在对此进行深入研究。

1.2 研究意义通过对跨座式单轨车辆走行轮轮辋结构的优化研究，不仅可以提高其运行效率和安全性，还可以为城市交通带来更加高效、舒适的出行体验。

二、走行轮轮辋结构现状分析2.1 轮辋材料目前，跨座式单轨车辆走行轮轮辋常采用钢材或铝合金制造，不同材料的优劣势需要进行评估和比较。

2.2 结构设计走行轮轮辋的外形和内部结构设计对整车性能有较大影响，需要针对其受力情况进行详细分析和优化。

2.3 制造工艺制造工艺的先进性对走行轮轮辋的质量和成本有着直接的影响，需要进行优化。

三、走行轮轮辋结构优化方案3.1 材料选择通过对钢材和铝合金的力学性能和加工性能进行比较，选择更适合的材料。

3.2 结构设计采用有限元分析等方法对走行轮轮辋受力情况进行模拟，提出优化设计方案。

3.3 制造工艺探索先进的轮辋制造工艺，例如数控加工、激光切割等技术的应用。

四、优化方案的实施与效果评估4.1 工艺流程设计并实施新的走行轮轮辋制造工艺流程。

4.2 成本效益通过成本效益分析，评估新方案带来的经济效果。

4.3 试验验证进行新走行轮轮辋结构的试验，验证其在实际运行中的效果。

五、结论与展望5.1 结论总结通过本次走行轮轮辋结构优化研究，得出了一系列可行的技术方案，并验证了其在实际运行中的效果。

5.2 存在问题在实施过程中可能存在的问题和不足，需要进一步研究和改进。

5.3 发展前景针对跨座式单轨车辆走行轮轮辋结构的优化研究，可以进行更加深入的研究和探索，为城市交通的发展提供更多技术支持。

在本次研究中，我们对跨座式单轨车辆走行轮轮辋结构进行了深入研究和优化方案的实施。

跨座式单轨车辆橡胶轮胎磨损粉尘量的估算

论坛园地跨座式单轨车辆橡胶轮胎磨损粉尘量的估算张伟，方鸣（中国铁道科学研究院城市轨道交通中心，北京 100081）摘要：首先介绍国外对公路交通橡胶轮胎磨损粉尘危害的研究，同时阐述了我国关于跨座式单轨车辆橡胶轮胎磨损粉尘的研究成果。

结合国外研究成果引入橡胶轮胎磨损强度的定义，并根据跨座式单轨车辆走行轮、导向轮、稳定轮的运动特性分别确定了其轮胎磨损强度值，制定了跨座式单轨车辆橡胶轮胎磨损粉尘量的计算公式。

以重庆市轨道交通2号线为例，对不同编组长度车辆的轮胎寿命期磨损粉尘量进行了估算，为跨座式单轨车辆橡胶轮胎磨损的研究提供了参考和借鉴。

关键词：跨座式单轨；橡胶轮胎；磨损；粉尘量；估算中图分类号：U232作者简介：张伟（1979—），男，高级工程师0 引言跨座式单轨是指通过单根轨道梁来支承、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的城市轨道交通系统。

跨座式单轨作为中等运量的交通工具，具有占地少、建设工期短、转弯半径小、爬坡能力强等特点，既可作为中等规模城市客运交通的主要干线，也可作为大城市市中心与郊区的连接线，还可以作为城市风景观光游览线。

跨座式单轨交通主要包括轨道梁、道岔和车辆三大关键技术。

目前，投入商业运营较成熟的有日本的日立和加拿大的庞巴迪技术，而我国也通过引进、消化、吸收和再创新，逐步发展了我国的跨座式单轨交通技术。

纵观世界各国，不论何种跨座式单轨技术，其车辆均采用橡胶轮胎。

与传统的钢轮钢轨制式相比，橡胶轮胎具有良好的弹性与抓地力，能够提高车辆的爬坡性能并降低运行时的噪声。

但是，由于频繁的启动制动以及橡胶轮胎和轨道梁的相互摩擦作用，容易导致轮胎磨损严重，产生橡胶粉尘，对运营线路周围会产生一定的环境污染。

1 跨座式单轨车辆橡胶轮胎分类根据橡胶轮胎在列车运行时的作用，跨座式单轨车辆橡胶轮胎分为走行轮、导向轮和稳定轮。

走行轮承担走行任务，主要用于承受竖向荷载，在列车运行过程中与轨道梁顶面接触，轮胎的弹性主要用于缓冲车辆竖向振动；导向轮承担导向任务，在列车运行过程中与轨道梁侧面接触，有缓冲车辆横向荷载的作用；稳定轮承担维持车辆平衡、防止车辆运行过程中侧倾的任务，在列车正常运行过程中与轨道梁侧面保持一定的间隙，保证了列车运营过程中的安全。

跨座式单轨车辆动力学原理概述

4 跨座式单轨车辆曲线通过性仿真分析
跨座式单轨车辆曲线通过性仿真分析
跨座式单轨车辆极限车速通过曲线路段受力仿真计算
运行工况：中车满载；轨道类型R100；直线路段极限车速34Km/h 。结果如图：
导向轮、稳定轮径向力
跨座式单轨车辆曲线通过性仿真分析
• 当车速为43Km/h时，前转向架前右导向轮、后右导向轮径向力为
跨座式单轨车辆运行稳定性分析
跨座式单轨车辆倾覆稳定性分析
运行工况：中车满载；轨道类型R100；车速36Km/h。仿真结果如下图：
走行轮垂向力
当走行轮在经过圆曲段时，其垂向力会有所变化，但与静载垂向力52KN相比，变化并不是很大。整个曲线运行过程中，左右走行轮垂向力的增减量相等。右走行轮垂向力约为65kN，左走行轮垂向力约为39kN，此时算得的倾覆系数为：
D Pd P2 P1 Pst P2 P1
式中： Pd—车辆左右两侧车轮的垂向载荷之差 Pst —车辆左右两侧车轮的垂向载荷之和 P2 —增载一侧的车轮垂向载荷 P1 —减载一侧的车轮垂向载荷
倾覆系数应在试验车辆以线路允许的最高速度通过时的运行状态下测试，我国《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》（GB559985）规定车辆倾覆系数为：
5 跨座式单轨车辆运行平稳性研究
跨座式单轨车辆运行平稳性研究
运行工况：中车满载；轨道类型R100；车速36Km/h；路面空间功率谱密度Ge=1e-7 仿真结果如下图：
导向轮、稳定轮径向力
走行轮垂向力
跨座式单轨车辆运行平稳性研究
车体质心加速度时域（频域）历程曲线
跨座式单轨车辆运行平稳性研究
按照GB5599－85标准评价单轨车辆的运行平稳性，评价结果如表所示。符合车辆运行平稳性的要求。

走行轮垂向刚度对跨座式单轨车辆曲线通过性能的影响

参数车体质量／ｋｇ
走行轮垂向刚度／Ｎ・ｍ— ｉ走行轮垂向阻尼／Ｎ・ｓ・ｍ一１走行轮侧偏刚度／Ｎ・ｒａｄ一１导向（稳定）轮质量／ｋｇ
端接中心销座。中心销上端固定在车体上，下端与安装在构架上的中心销座固连。由于中心销座固定在中心销上，而中心销又固定在车体上，因此在建立动
数值
１２０００
力学模型时可以做这样的简化：去掉中心销及中心销
座，这样减振器、牵引橡胶堆、横向止挡以及纵向止挡
５６００
５４
直接连接车体和转向架构架。模型中走行轮、导向轮以及稳定轮都用轮胎力来模拟；牵引橡胶堆、空气弹簧和减振器都用弹簧来模拟；横向止挡和纵向止挡用单向力来模拟。转向架模型如图１所示。
８７
Ｚ蔗
６５４３２
ｌ０
时同时要匹配给一个路面，因此，建第一个走行轮时即创建一个路面，再建其他走行轮时只需调用这个路
面即可；同理，对于两侧的导向轮、稳定轮也是如此。导向轮和稳定轮有预压力（４．９ｋＮ），在创建轮胎力时，
上的前左、后右导向轮起着主要的导向功能。
辆仿真模型，
如图２所示。
转向架构架和车体都有６个自由度，而

跨座式单轨车辆走行轮轮胎接触状态分析

跨座式单轨车辆走行轮轮胎接触状态分析作者：陈亮来源：《科技创新与应用》2017年第05期摘要：单轨走行轮轮胎在直道主要处于自由滚动或纵滑的单一工况，而在弯道将处于纵滑、侧滑和侧倾的复合工况。

文章利用数值分析的方法分析了不同工况下走行轮轮胎的接触状态。

结果表明，直道上走行轮轮胎接触压力较大值出现在轮胎两侧，且在宽度方向呈对称形式，而在发生纵滑时沿周向移动；弯道上，走行轮轮胎接触压力较大值出现在轮胎一侧，且在周向几乎呈对称形式。

研究揭示了走行轮在轨道上运行时接触压力分布状况，预测出轮胎可能出现偏磨损。

关键词：跨座式单轨车辆；走行轮胎；接触状态作为一种新的轨道交通制式，跨座式单轨车辆具有转弯半径小，爬坡能力强，造价低等优点[1]，因此研究跨座式单轨车辆很有必要。

跨座式单轨轮轨接触状态直接影响车辆运行平稳性，安全性，是单轨的研究重点。

国内外学者对轮胎的接触状态研究主要是汽车轮胎[2-4]，对走行轮轮胎研究甚少。

文章采用数值分析的方法分析了直道和弯道下的走行轮轮胎的接地压力分布，对轮轨接触状态进行了较为深入的研究。

1 走行轮轮胎有限元模型的建立1.1 模型的建立走行轮胎几何参数及材料参数由轮胎制造公司提供。

采用rebar加强筋单元模拟带束层和帘线层，采用Mooney-Rivlin本构模型表征橡胶材料的力学性能。

考虑到PC轨道梁在轮轨接触过程中变形很小，为提高计算效率，采用刚性面模拟轨道梁。

得到的模型如图1所示。

3 结束语本研究通过数值分析的方法得到直道自由滚动、纵滑工况和弯道复合工况下走行轮轮胎的压力分布规律。

直道时接地压力左右对称，而弯道时一侧压力比另一侧大很多，因此可以预测轮胎在弯道时存在偏磨损情况。

参考文献[1]仲建华，杜子学，何希和.跨座式单轨交通车辆道岔及结构分析[M].北京：人民交通出版社，2013.[2]庄继德.现代汽车轮胎技术[M].北京：北京理工大学出版社，2001.[3]王国林，樊旭峰，江浩斌.外倾和侧偏联合作用下轮胎接地印迹研究[J].汽车工程，2004，26（1）：54-56.[4]Chang Sei Kim， Keum Shik Hong， Wan Suk Yoo， et al .Tire road friction estimation for enhancing the autonomy of wheel driven vehicles[A]. Control， automation and systems[C]. USA：Detroit，2007：273-277.[5]郑凯峰，杜子学.车速和轨道半径对跨座式单轨车辆曲线通过性的影响[J].电力机车与城轨车辆，2011，34（3）：23-24.作者简介：陈亮（1990-），男，重庆市潼南县人，重庆交通大学机电与车辆工程学院，硕士研究生，研究方向：现代车辆设计方法与理论。

重庆跨座式单轨车走行轮胎国产化及应用

5现代城市轨道交通 10 / 2018 MODERN URBAN TRANSIT技术装备重庆跨座式单轨车走行轮胎国产化及应用何泽勇（重庆市轨道交通（集团）有限公司运营三公司，重庆 401120）摘要：走行轮胎是跨座式单轨车重要的安全及消耗部件。

根据重庆跨座式单轨车走行轮胎国产化实践历程，阐述跨座式单轨车走行轮胎国产化试验及保障措施，以及走行轮胎实现国产化的应用成果，提出跨座式单轨车国产走行轮胎后续技术革新和发展方向，为跨座式单轨车关键部件的国产化和单轨产业推广提供重要参考。

关键词：跨座式单轨车；走行轮胎；国产化中图分类号：U463.341+.6 : U232作者简介：何泽勇（1970—），男，助理工程师跨座式单轨车具有爬坡能力强、噪声小、转弯半径小、乘坐舒适、适用山地地形等特点，这些特性与该车采用橡胶轮胎与混凝土轨道梁配合走行方式密切相关。

橡胶走行轮胎不仅是跨座式单轨车行车安全的关键部件，而且是影响其日常维修成本的重要因素。

重庆市轨道交通 2 号、3 号线作为国内首批跨座式单轨线路，相继在 2005 年、2011 年开通试运行。

在 13年的运营维护期间，以降低运营成本和提升竞争力为出发点，重庆轨道集团大力推进跨座式单轨车走行轮胎国产化、应用和技术革新。

1 跨座式单轨车走行轮胎国产化试验及应用1.1 国产化背景重庆跨座式单轨车引进日本单轨车技术，走行轮胎采用子午线橡胶轮胎，轮胎规格为 345/85 R16（图 1）。

2005 年重庆市轨道交通 2 号线开通后，使用的是进口走行轮胎，因在国外生产，采购周期长且物流成本高。

走行轮胎成本偏高有两方面原因：一方面走行轮胎应用初期更换周期约为 1 年，更换频率快，人工及辅料成本相应增加；另一方面，走行轮胎配套生产企业单一使得轮胎采购成本较高。

因此，走行轮胎作为跨座式单轨车的重要安全和消耗部件，对其实施国产化已成为发展跨座式单轨交通的必由之路。

1.2 走行轮胎国产化试验经重庆轨道集团广泛交流、考察及试制样品筛选比较，最终确定了走行轮胎国产化研发厂家。

跨座式单轨列车轮胎垂向动态特性试验研究

论坛园地跨座式单轨列车轮胎垂向动态特性试验研究唐春蓬1，杨震2，杜子学2（1. 中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆 401122；2. 重庆交通大学，重庆 400074）摘要：轮胎垂向动态特性参数是进行跨座式单轨车辆转向架设计及仿真的重要参数，与车辆舒适性及NVH 性能有着密切联系。

文章归纳总结了轮胎垂向动态特性的试验原理，研制了相关专用试验台，提出了基于FFT 的动态特性数据处理及计算方法，对试验结果进行了分析，给出了被试轮胎垂向动态特性的数值拟合表达式。

关键词：跨座式单轨；轮胎；动态特性；试验方法中图分类号：U232作者简介：唐春蓬（1976—），男，工程师轮胎是跨座式单轨列车与轨道面接触的唯一部件，单轨车辆的舒适性及 NVH 噪声振动性能和轮胎垂向动态特性有着密切联系。

描述轮胎垂向动态特性的主要参数为垂向动刚度及垂向动阻尼，轮胎垂向动态特性参数是进行车辆转向架设计及仿真的重要参数。

轮胎是一种多材料、多层级、可充气的具有黏弹特性的复合结构体，轮胎组成材料的弹性模量差距可达 1 000 倍，复杂的结构和组成材料的多样性决定了其特性很难从纯理论角度进行准确描述。

从 20 世纪 80 年代末起，各国学者就已经开始对轮胎的垂向刚度和阻尼进行研究，研究对象多为汽车及拖拉机轮胎[1～5]，采用的方法多为衰减振动测试法[6～9]，试验过程中激振力往往无法测定和控制，仅能由响应值来识别，测试精度有限。

针对重庆跨座式单轨列车所用的 335/90 R16 轮胎，本文归纳总结了动态垂向特性试验原理，利用 MTS 电液伺服试验系统研制了专用试验台，得出了动态特性数据处理及计算方法，对试验结果进行了分析，给出了跨座式单轨列车轮胎垂向动态特性的数值拟合表达式。

1 试验原理本文轮胎试验采用非滚动等振幅动态激振法进行试验，通过改变轮胎静态预加载荷、轮胎充气压力和激振频率来设置不同的试验工况。

如图 1 所示，在一定的激振频率和振幅下，轮胎简化为一个弹性环节和一个阻尼环节的组合，加载工装简化为一个质量块，系统进行等幅受迫振动。

重庆单轨车走行轮胎胎面磨损分析研究与对策

重庆单轨车走行轮胎胎面磨损分析研究与对策贺观【摘要】根据重庆市跨坐式单轨交通运行多年来走行轮胎面的磨损现象,就其走行轮胎均匀、非均匀磨损及非动力转向架胎面磨损情况进行了分析研究.提出了延长走行轮胎使用寿命的方法和措施,即:降低轮胎充气气压、调整提高轨道梁的安装精度、规范列车驾驶员的操作行为等.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2010(013)006【总页数】5页(P63-67)【关键词】跨坐式单轨车;走行轮胎;磨损【作者】贺观【作者单位】重庆市轨道交通设计研究院,400051,重庆【正文语种】中文【中图分类】U232跨坐式单轨车辆转向架较为独特,其转向架构架由横梁、侧梁、端梁,以及导向、稳定车轮的支承架构成,其内部设有空气弹簧的辅助空气室;走行轮轴为单悬臂式,轮胎安装在轮辋上,轮心通过轴承支承在空心轴套上;每个轮轴上装有两个填充氮气的钢心橡胶走行轮;走行轮通过悬臂轴固定在转向架构架上,便于轮胎更换。

车辆每个转向架2轴共4个走行轮胎,4辆编组的列车共32个走行轮。

跨坐式单轨车辆转向架如图1所示。

跨座式单轨车的运行方式是:车体转向架跨坐在PC(预应力混凝土)轨道梁上,牵引电机驱动走行轮旋转从而带动转向架及车体沿PC轨道梁运行。

走行轮胎胎面状况直接影响到单轨车的运行品质,其磨损情况是关系单轨车安全运行的重要因素。

单轨车的稳定运行以及轮胎与PC梁面间的摩擦紧密相关。

这种摩擦造成了轮胎的各种磨损。

走行胎面磨损的分析研究,对提高轮胎的使用寿命、降低成本、保障运营安全等至关重要。

图1 跨坐式单轨车辆转向架1 走行轮胎磨损现象对202、203车统计得出的走行轮胎面磨损与走行里程关系曲线如图2、图3。

可见,胎面的磨损程度随着走行里程增加。

轮胎内充气压力为850～950 k Pa。

因为胎冠中部单位面积所承受的载荷量比两侧要大些,使用时胎冠中部磨损稍大,故轮胎出厂时胎冠中部比两侧胎肩稍微突出。

新轮胎冠7条沟槽深均8.6 mm。

考虑轮胎侧偏特性的跨座式单轨车桥耦合振动模型

考虑轮胎侧偏特性的跨座式单轨车桥耦合振动模型
刘羽宇;王永虎
【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(034)003
【摘要】为研究跨座式单轨交通车辆-轨道梁系统的耦合振动,以重庆市跨座式单轨交通-预应力混凝土简支梁为研究对象,建立了车辆和轨道梁的耦合振动模型.每节车辆简化为15个自由度的动力系统,并考虑所有轮胎的侧偏特性.车辆运动微分方程由拉格朗日方程导出,轨道梁简化为欧拉梁,用模态综合法建立其运动微分方程.计算了列车以不同车速通过时轨道梁的动力响应,并与实测结果和不考虑轮胎侧偏特性的模型做了比较.计算结果表明:考虑轮胎侧偏特性的模型的计算值及变化规律更接近实测值;研究竖向耦合振动问题时可不考虑轮胎的侧偏特性,研究横向耦合振动问题时应该考虑侧偏特性的影响.
【总页数】6页(P7-11,31)
【作者】刘羽宇;王永虎
【作者单位】中国民用航空飞行学院飞行技术学院,四川广汉618307;中国民用航空飞行学院飞行技术学院,四川广汉618307
【正文语种】中文
【中图分类】U441.3
【相关文献】
1.基于轮胎侧偏特性的轮-地摩擦因数估计法 [J], 李遥;管西强;张建武
2.卡车考虑轮胎侧偏影响的内外轮转角关系试验研究 [J], 晁鹏翔
3.考虑轮胎侧偏特性的赛车转向几何研究 [J], 柴天;李凡;雷飞;刘杰;曾侠;唐应时
4.考虑轮胎侧偏刚度的汽车转向理想线研究 [J], ZHANG Jun;CHEN Rong-zhong;LIAO Lin-qing
5.考虑轮胎侧偏刚度的后驱汽车转向中心研究 [J], 王伟;廖林清;张君;陈荣中因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

关于跨座式单轨列车转向架走行轮胎更换方式探讨

关于跨座式单轨列车转向架走行轮胎更换方式探讨发布时间：2021-07-27T15:13:30.963Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：毛磊[导读] 摘要：跨座式单轨列车转向架走行部为无内胎的橡胶轮胎，在轨道PC梁上运行，轮胎达到磨耗标准须更换新轮胎，与地铁列车有较大区别。

重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆 400000摘要：跨座式单轨列车转向架走行部为无内胎的橡胶轮胎，在轨道PC梁上运行，轮胎达到磨耗标准须更换新轮胎，与地铁列车有较大区别。

在此，本文对目前单轨列车转向架轮胎更换模式进行阐述，对未来利用机器人更换走形轮胎的更换方式进行探讨，以此对我国跨座式单轨走行轮更换方式进行深入的分析。

关键词：跨座式单轨；走行轮胎；更换；机器人；探讨。

目前，重庆轨道交通2号线跨座式单轨已运营列车为4编组与6编组，每辆车装有2个转向架，每个转向架所安装有有3种充气轮胎，分别为走行轮、稳定轮和导向轮。

相比于稳定轮与导向轮，走行轮更为重要，主要功能为承担列车的走行任务、承受列车重力等。

由于2号线线路状况较差，上下坡与转弯路径较多，致使走行轮踏面所承受的偏磨较多，导致走行轮实际使用寿命远远低于设计使用寿命，增加了轮胎更换频率。

2号线从开通运营至今，走行轮更换模式基本未发生变化，主要为人工作业来更换轮胎，投入的人力、物力较高，效率较低。

走行轮更换是运营安全的最重要的一环，他关乎列车运营走行安全，是单轨交通三大核心关键技术之一，是单轨运营生命线。

随着科学技术的发展，城市轨道交通的运维逐渐往智能运维方向发展。

因此，如何将传统的人工更换轮胎模式逐步改变为机器人更换模式，值得我们思考。

同时，也可为今后采用跨座式单轨的城市提供较好的参考依据。

本文对这一观点进行了相应的探讨。

1.轮胎基本情况轮胎是跨座式单轨列车运行过程中的重要部件之一，是充氮气的无内胎橡胶轮胎，它直接影响列车的行车安全。

在跨座式式单轨列车中，轮胎被分为走行轮胎和水平轮胎，其中水平轮胎又被分为导向轮和稳定轮，是充氮气的有内胎橡胶轮胎，导向轮起导向作用，稳定轮起维持车辆平衡、防止列车侧倾。

跨坐式单轨车辆走行轮系刚度优化分析

跨坐式单轨车辆走行轮系刚度优化分析
张钟园
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】为了改善跨坐式单轨车辆的曲线通过性能,对跨坐式单轨车辆的结构进行简单分析,采用动力学仿真软件SIMPACK建立动力学仿真模型,通过多目标优化软件ISIGHT对部分刚度参数进行灵敏度分析,得到对车辆过弯时对导向力矩和走行轮轮重减载率影响较大的参数,并采用多岛遗传算法对目标参数进行优化分析,优化后的导向力矩比优化前减少了12.52%,走行轮轮重减载率比优化前减小了15.98%,在一定程度上提高了跨坐式单轨车辆的曲线通过性能。

【总页数】3页(P45-47)
【作者】张钟园
【作者单位】重庆交通大学机电与车辆工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U232
【相关文献】
1.跨坐式单轨车辆走行轮轮辋优化设计
2.跨坐式单轨车辆走行轮车轴有限元分析与研究
3.水平轮垂向刚度对跨坐式单轨车辆曲线通过性能影响的仿真分析
4.走行轮垂向刚度对跨座式单轨车辆曲线通过性能的影响
5.悬挂式单轨车辆实心橡胶走行轮径向静刚度研究
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