铁道车辆轮对结构关系
铁道机车车辆牵引传动系统结构
52
五． 牵引电机纵向布置——单电机架悬式驱动机构
1. 结构原理图（见 右图）
牵引电动机与齿轮
减速箱连成一体完 全弹性地悬挂在转 向架构架的横梁 上，电机驱动轴经 减速齿轮（锥齿轮） 驱动空心轴，再经 橡胶连杆机构（即 联轴器）将扭矩传 递给轮对。
悬挂在构架上
橡胶弹 性关节
49
2. 特点
① 可较大地缩短轴距； ② 两轮对由同一电机驱动——成组驱动，可有效避免轮
连接部位增加2片短直角形膜片， 以增强局部强度。
TD挠性联轴器特点：
优点：无需润滑， 减振好 ， 噪声低， 免 维护。
缺点：T D挠性联轴器工作时金属膜片受力 比较复杂。
驱动力矩使膜片产生拉压应力， 三向变位 补偿产生弯曲应力和高频循环疲劳应力。
膜片材料的力学性能要求非同一般， 需采 用抗高频循环疲劳、 耐锈蚀 、 高弹性的特 殊金属薄片材料。
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
铁道机车轮对常见故障及处理措施
铁道机车轮对常见故障及处理措施摘要：轨道车辆正线运营时，轮对内侧距是影响轮缘磨耗的重要因素，关系着车辆的运行稳定性和安全性，因此需对轮对进行严格把控。
关键词：轨道车辆；轮对；摩擦；常见故障1.车辆轮对损伤机理随着车辆轮对使用时间的延长，车轮轮辋中央应力增量较轮辋表面应力的增量高。
车轮使用过程中，在热负荷和机械负荷的作用下轮辋应力状态发生改变，车轮沿圆周向的压缩应力逐步变成扩张应力。
踏面微小的缺陷一般出现在轮对踏面的表面，在应力影响下会逐渐扩大而引起轮对的问题。
特别是由于材料具有极限应力，当应力达到材料所能容忍的极限应力时，裂纹就会出现，踏面表层缺陷主要集中在踏面以下2~6mm区域。
车轮踏面剥离：根据产生的形式分类，车轮踏面剥离可分为4类，分别是接触疲劳剥离、制动剥离、局部擦伤剥离和局部接触疲劳剥离。
当闸瓦制动时，车轮踏面产生的剥离称为制动剥离，制动剥离又分为2种表现形式，第一种是踏面整圈出现刻度状热裂纹，第二种是踏面整圈出现层片状剥离掉块。
因车轮与钢轨之间的强烈摩擦产生的剥离称为擦伤剥离，主要有2种表现形式，第一种是车轮踏面局部擦伤，第二种是因轮轨接触应力导致的剥离掉块。
根据材料失效机理分类，车轮踏面剥离可分为2类，分别是接触疲劳损伤和热疲劳损伤，前者是由交变接触应力引起的，后者是由摩擦热循环引起的。
车轮疲劳缺陷：车轮高速运转时，会承受各种周期性荷载，造成轮对踏面裂纹、剥离、掉块，内部裂纹，轮辋、轮毂裂纹等现象，称为车轮疲劳缺陷。
踏面裂纹、剥离及掉块等现象有一定的发展规律，首先沿着圆周方向扩展，然后再沿径向扩展（也有直接沿径向扩展的）。
据统计，车轮内部裂纹一般有周向和径向2种，轮辋裂纹方向主要是沿周向延伸，轮毂裂纹的主要方向是与径向呈45°夹角。
在城轨车辆运用检修过程中，及时可靠检测出这些缺陷，对提高轮对安全性有重大意义。
2.轨道车辆轮对常见故障及检修2.1车轴磨削（1）在对某型已加工完成的车轴进行表面磁粉探伤时，发现车轴齿轮座表面存在密集型磁痕显示，长度2-4mm，经过对相关探伤标准的研究解读，判定此种状态为不合格。
轮对知识
货车车轴
B型
货车车轴
A型
货车车轴
C型
货车车轴
通过对车轴卸荷槽加工工艺研究 ，铁道部
2004年12月下文规定了新制RD2型车轴的B、D
车轮
车轴
一. 车
轴
.
车轴有滑动轴承车轴与滚动轴承车轴之分。 我国铁道车辆上使用的车轴，大多为圆截面的实心车轴。由于车轴各 部位的受力状况不同，其直径大小也不一样。 从材质上看，目前的车轴一般都是用 40 钢或 50 钢 —— 优质碳素钢 锻制而成。 从技术要求上看，车轴表面须锻造光滑平整，不得有起皮、裂纹、熔 渣、或其他危害性缺陷存在。
●
货车车轴
因RE2 型车轴载荷中心距短，增加了转向架结
构的设计难度，加上早期设计的197730型轴承比
较笨重，所以该车轴仅进行了装车运用试验而未
大量推广使用。
货车车轴
RE2A型车轴
1998年，开始设计 RE2A型车轴。设计进程 ——
货车车轴
A型
货车车轴
C型
货车车轴
B型
货车车轴
RE2A型车轴主要参数 商业运营速度：120km/h ● 轴重：25t (245kN) ● 全长：2191mm ● 载荷中心距：1981mm ● 轴肩距：1731mm ● 轴颈长度：230mm ● 载荷中心到轴颈根部距离：125mm ● 轴身长度：1228mm，突悬 ● 轴颈及防尘板座型式：3种
货车车轴
RE2B 型车轴轮对主要结构特点
1981 1761 (RE2A：1731)
轮对基础知识
第1页
第一章 轮对基础知识
1.1 轮对的作用及组成
轮对是转向架主要部件之一。 它的功能是最终承受车辆的自重与载重， 并通过轮对在钢 轨上滚动完成车辆的运行。它的运用条件十分恶劣，经常发生擦伤、剥离、掉块、热裂和疲 劳损坏等情况。其性能的好坏，对行车安全具有十分重大的影响。 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成，如图 1-1 所示，在轮轴接合部位采用过盈配 合，使两者牢固地结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。
图 1-6 轮对在直线上运行 车辆在直线上运行时， 如果轮对中心线与线路中心线不一致时， 造成轮对的两个车轮一
LY 系列轮对故障动态检测系统
第6页
个导前，一个滞后，则导前车轮以踏面外侧小直径圆周滚动，滞后车轮以踏面内侧大直径圆 后滚动。因此，同样转数，导前车轮滚动距离短，滞后车轮滚动距离长，从而自动纠正两车 轮位置，使两车轮重新处于平行或前后变位，以减少轮缘磨耗，如图 1-6 所示。 车辆在曲线上运行时，由于离心力的作用，使外轨上的车轮轮缘紧靠钢轨，内轨上的车 轮轮缘则远离钢轨。 于是在外轨上的车轮以踏面内侧大直径圆周滚动， 在内轨上的车轮以踏 面外侧小直径圆周滚动。从而在相同转数内，外轨上的车轮滚动距离长，内轨上的车轮滚动 距离短，正好与曲线上外轨长内轨短相适应，可使两轮同时通过曲线，以减少车轮在钢轨上 滑行，如图 1-7 所示。
LY 系列轮对故障动态检测系统
第2页
有一定弹性，使力在传递时较为缓和。 （7）辐板孔：为了便于加工和吊装轮对而设置，每个车轮上有两个辐板孔。由于在辐 板孔周围容易产生裂纹，同时还影响车轮的平衡性能，因此在 S 形辐板的车轮上已取消辐 板孔。
图 1-2 整体轮的各部分组成 1— 踏面 2—轮缘 3—轮辋 4—轮毂 5—轮毂孔 6—辐板 7—辐板孔
铁道车辆轮对结构与轮轨接触几何关系 1
铝合金
质量轻，耐腐蚀，但强度较低。
其他合金材料
如镍合金、钛合金等，具有特殊 性能，但成本较高。
02
轮轨接触几何关系
轮轨接触几何模型
点接触模型
假设轮轨接触点处的曲率中心与接触点重合，适用于 小变形和弹性接触。
面接触模型
考虑轮轨接触面的形状和曲率变化，适用于大变形和 塑性接触。
混合接触模型
结合点接触和面接触的特点，考虑轮轨接触的复杂性 和非线性特性。
垂直反力
车轮垂直于轨道方向产生的力，与轨道承受的重 量和轮轨接触点的分布有关。
轮对与轨道的相互作用模型
弹性接触模型
将轮轨接触视为弹性接触，通过 弹性力学理论描述轮轨接触点的 应力分布和变形。
有限元模型
利用有限元方法模拟轮轨接触和 应力分布，考虑了材料的非线性 特性和复杂的边界条件。
轮对与轨道的相互作用的影响因素
铁道车辆轮对结构与 轮轨接触几何关系
目录
• 轮对结构 • 轮轨接触几何关系 • 轮对与轨道的相互作用 • 轮轨接触的磨损与损伤 • 轮对与轨道的设计优化
01
轮对结构
轮对的组成
01
02
03
车轮
包括轮缘、踏面和轮毂， 是直接与轨道接触的部分， 承受车辆重量和传递制动 力。
车轴
连接车轮的轴，通过轴承 支撑车轮转动，传递牵引 力和制动力。
通过建立动力学模型，模拟列车运行过程 中轮对与轨道的动态响应，预测和解决潜 在的振动和稳定性问题。
实验设计法
优化算法
通过实验手段获取轮对与轨道在实际运行 中的性能数据，为设计提供依据和验证。
利用数学优化算法，如遗传算法、粒子群 算法等，对轮对与轨道的结构参数进行优 化，实现轻量化和性能提升。
铁道车辆轮对结构与轮轨接触几何关系_2022年学习资料
5.车轮踏面设置要求-①进行方内-对脱轨安全性要高；-对中性能强；->-运行稳定性要好-不发生蛇行运动】线通过性能要好-曲线通过时产生的横向力-要小-能够顺利通过道岔；-耐磨性要好，即使产生了磨耗，其形状变化也 要小。-踏面设计目的性问题-23
2轮对形状尺寸与线路相互关系-轮缘-滚动圆直径-轮缘内侧距-●车轮踏面斜度-5
2轮对形状尺与线路相互关系-轮缘：轮缘是保特车辆沿钢轨运行，防止车轮-脱轨的重要部分。-滚动圆直径：车轮直 大小，对车辆的影响各-有利弊：轮径小可以降低车辆重心，增大车体-容积，减小车辆簧下质量，缩小转向架固定轴，对于地铁车辆还可以减小建筑限界，降低-工程成本但是，小直径车轮可使车轮阻力增-加，轮轨接触应力增大，踏面 耗较快，通过-轨道凹陷和接缝处对车辆振动的影响增大。轮-径大的优缺点则与之相反。-6
安全通过辙叉-检验B-护轨-T>D2-无护轨与翼轨干-涉时的运行-检验C-T+d<D-无辙岔心干涉时-检验 -T+d>S-t-无钢轨与护轨干涉-9
顺利通过曲线-0+X-↓-R-y-2b-10
轮缘内侧距选取-欧州和日木1360mm-与NP■-由国牲标1253mm-系维劲G1M25mm-11
轮轨间隙计算-标准轨距：1435mm-轮对内侧距：1353mm-轮缘厚度：32mm（单侧，64mm（双侧内轮轨间隙：9=（1435-1353-64/2-欧州轮轨间隙：5.5=（1435-1360-64/2（mm 12
铁道车辆轮对结构与轮轨接触几何关系-1
主要内容-第一节-轮对结构认识-第二节-轮轨接触状态认识-第三节-轮轨接触几何关系求解-第四节-道岔区轮轨 触几何关系-2
第一节轮对结构-1353±1
1轮对设计要求-应该有足够的强度，以保证在容许的最高速-度和最大载荷下安全运行-减轻轮对重量；-应不仅能够 应车辆直线运行，同时又能够-顺利通过曲线和道岔，而且应具备必要的抵-抗脱轨的要求；-应具备阻力小和耐磨性好 优点，这样可以-只需要较小的牵引动力并能够提高使用寿命。-4
铁路车辆轮对故障及处理措施
铁路车辆轮对故障及处理措施摘要：如今，我国的铁路发展十分迅速，随着对交通运输方式要求的增大，铁路运输作为工业运输、人员远距离出行的重要途径，其安全性受到了广泛的重视。
铁路车辆不仅承载着重要的工业物资，也是保护乘客人身安全的重要保障。
现阶段，由于铁路运输的发展方向逐渐扩大，其在车辆轮对方面的故障的发生概率也在逐渐增加，这对铁路运输企业后续的稳定发展造成了影响。
基于此，本文在阐述铁路车辆轮对安全的重要性基础上，分析了所存在的故障，并总结了相应的处理措施。
关键词：铁路车辆轮对；故障；处理措施引言车辆轮对是将机车车轴的左右两侧均牢固地压装上车轮所构成的组合体，通常机车是借助它与钢轨进行接触。
轮对的基本功能为确保货车车辆能够顺畅地行进在钢轨上并进行转向。
实际行进时它首先承受车辆的所有载荷，再传送到钢轨，而且假如路面不平出现新的载荷也是由它向其他零部件进行传送。
车辆轮对必须满足两大要求：首先，刚度与强度必须达标，确保承受载荷时能够有效防止变形，而且弹性必须稳定在允许的数值区间内；其次，将车轮与车轴进行组装时要确保牢固度达标，而且组装后要具备极佳的阻力优势与耐磨性能，以便最大化地减少牵引动力。
1铁路车辆轮对存在的故障1.1 轮对踏面故障在铁路车辆运输的过程中，车辆轮对作为车辆的基本构件，其对车辆的正常运行有着很大的决定作用，如果轮对出现踏面故障，则会增加车辆行驶过程中的脱轨、颠覆等情况的发生，这对运输安全有着很大的影响。
在轮对踏面故障中，主要包含了裂纹、磨损和剥离等情况，不论哪种形式，都会对车辆的后续运输造成阻碍。
而裂纹的产生一般是由于车辆在制动、滑行的过程中会产生很大的摩擦力，当摩擦到达了一定程度时则会导致车轮表面局部温度快速升高，而在车轮运行过后又会快速散失，循环往复的热胀冷缩则造成裂纹，如果裂纹出现在外侧轮辋上，会导致车轮与钢轨之间的相互作用加大，继而对踏面造成损坏。
车辆踏面故障中的磨损主要是指在运输过程中车辆踏面会与钢轨相互作用，随着运输时间的增多，两者之间的摩擦越来越多，导致轮对磨损的情况出现，这对车辆的使用寿命有一定的影响。
转向架轴箱弹簧及轮对结构分析-CRH2动车组轮对与轴箱弹簧CAD-CAE设计
动车组设计大作业CRH2动车组轮对与轴箱弹簧CAD/CAE设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺: 所呈交的毕业设计（论文）, 是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知, 除文中特别加以标注和致谢的地方外, 不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果, 也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体, 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名: 日期:指导教师签名: 日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定, 即: 按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版, 并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下, 学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名: 日期:学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外, 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体, 均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定, 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日摘要:在我国, 铁路是国家的重要基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具, 在交通运输行业中起着主导性作用。
第四章 转向架
铁路机车车辆
红外线是一种波长比可见光长的电磁波，在光谱上
位于红色光的外侧，所以叫红外线。任何高于绝对 零度(一273．15℃)的物体，都能不同程度地辐射 红外线。红外线轴温探测器就是根据温度高的物体 辐射的红外线强，温度低的物体辐射的红外线弱这 一原理制成，从车辆轴箱或轴承辐射的红外线强弱 来分辨出其温度的高低。
运行时的正常温度，称为运转热，这不属热轴。
铁路机车车辆
如果由于某种原因破坏了车轴和轴承的润滑条件，
或车轴和轴承处于不正常的位臵，致使车轴产生超
过正常温度的高热，称为热轴故障。
车辆的热轴故障如不能及时发现和处理，则有可能
造成燃轴甚至切轴，致使烧毁车内货物甚至发生车
辆脱轨及列车颠覆等重大事故。
铁路机车车辆
输秩序。因此决不可麻痹大意。
根据其结构特点，引起滚动轴承热轴的主要原因： 装载不良、轴承不良、轴箱内油脂不合要求、组装 不良、轴箱内混入杂物、车轮故障。
铁路机车车辆
三、热轴的发现方法
车辆燃轴一直是影响铁路正常运输的惯性事故。
减少热轴、消灭燃轴不仅是车辆部门的责任，也
是运输部门有关人员的责任和义务。
铁路机车车辆
第一节 轮对
轮对是两轮一轴组合的总称，由两个车轮和一根 车轴按规定的压力和尺寸牢固的压装在一起。
铁路机车车辆
轮对是车辆的重要部件，它承受来自车辆的全部 静、动载荷，并传递给钢轨，引导车辆沿钢轨运 行，还与钢轨相互作用产生各种作用力。其技术 状态的好坏直接影响到行车安全，因此对轮对的
接触，主摩擦面与设在侧架立柱上的磨耗板c接触。
当车辆振动时，由于弹簧的作用，使楔块与摇枕、
铁道机车轮对毕业论文
铁道机车轮对毕业论文铁道机车轮对毕业论文引言铁道机车是运输行业中不可或缺的一环，其性能的稳定与安全性对整个铁道运输的效率和可靠性有着重要影响。
而机车轮对作为机车运行的核心部件之一，其设计和制造质量直接关系到机车的运行性能和安全。
因此，对于机车轮对的研究具有重要的实际意义。
一、机车轮对的结构和工作原理机车轮对由轮毂、轮辋、轮轴等部件组成。
轮毂是轮对的核心部件，直接与轨道接触，承受车辆重量和牵引力。
轮辋作为轮毂的外部辅助结构，起到固定和保护轮毂的作用。
轮轴是连接两个轮对的重要部件，承受轴重和传递车辆的牵引力。
机车轮对的工作原理是通过轮对与轨道之间的摩擦力来推动车辆前进。
轮对在行驶过程中会受到重力、离心力和曲线外侧推力等多种力的作用。
因此，机车轮对必须具有优良的强度和刚度以承受这些力的作用。
二、机车轮对的设计要求1. 强度要求：机车轮对必须具有足够的强度，以承受车辆的压力和牵引力。
轮毂和轮辋的材料选择和结构设计必须经过严格的计算和测试，确保其强度和刚度达到要求。
2. 刚度要求：机车轮对的刚度直接影响车辆的稳定性和行驶性能。
轮对必须能够承受车辆在行驶过程中的横向和纵向力，保持足够的刚度，防止轮对的变形和损坏。
3. 平衡要求：机车轮对的平衡性对车辆的运行效果和乘坐舒适性有着重要的影响。
轮对在装配前需要进行严格的动平衡测试，以保证其正常运行时的平衡性。
4. 磨损和耐久性要求：机车轮对在长期运行中会受到磨损和冲击的影响，因此材料选择和表面处理必须考虑到其耐磨性和抗冲击性。
5. 检修和维护要求：机车轮对在运行中需要定期进行检修和维护，以保持其正常运行和使用寿命。
轮对的结构设计和拆装方式必须方便检修和维护。
三、机车轮对质量控制为了确保机车轮对的质量和安全性，需要进行严格的质量控制和检测。
对于机车轮对的材料、工艺和装配过程，需要制定相应的标准和规范，并进行严格的检测和测试。
1. 材料控制：对于轮毂、轮辋和轮轴等零部件的材料选择和热处理工艺需要严格把控。
铁道部关于车辆备用轮对管理办法
铁道部关于车辆备用轮对管理办法文章属性•【制定机关】铁道部(已撤销)•【公布日期】1984.11.12•【文号】[84]铁辆字1635号•【施行日期】1984.11.12•【效力等级】部门规章•【时效性】现行有效•【主题分类】装备工业正文铁道部车辆备用轮对管理办法（１９８４年１１月１２日（８４）铁辆字１６３５号）第１条轮对是车辆的主要部件，其技术状态好坏，直接影响行车安全。
为了加强轮对管理，提高轮对检修效率，做到数量准确，资料齐全，保证有足够的检修周转用良好轮对，适应修车任务不断增长的需要，特制定本办法。
第２条车辆轮对的检修、管理工作，由铁路局车辆处统一归口领导，切实负起轮对的检修，管理责任。
不断的提高轮对检修能力，满足本局修车任务的需要。
第３条为了正确掌握轮对使用及检修情况，应建立在自下而上的轮对管理负责制：１．车辆段是轮对保存、使用及维修的基地，对轮对原始记录及表报的填写和日常保养负全部责任。
２．车轮厂是保证本局轮对供应及专业修理的基地，要加强对生产、设备、财务、调度管理负责制，加强三检一验各项责任制度。
编制先进合理的组装及检修工艺，不断革新工艺装备，总结先进经验，提高质量，降低成本，全面完成轮对检修任务。
３．铁路局车辆处对本局备用轮对的检修、使用、技术指导及固定资产管理负全部领导责任。
４．铁路局车辆处、车轮厂、车辆段均应配备轮轴专职技术人员，负责作好轮对的技术管理工作。
第４条轮对安装在车辆上时是属于车辆的组成部分，应包括在车辆的价值内。
凡存放在车辆段，车轮厂的可以使用的良好轮对及待修的或修理中的不良轮对均称为备用轮对。
备用轮对应列入铁路局的固定资产帐卡内。
第５条铁路局车辆处负责掌握全局备用轮对动态。
每年九月三十日组织清查一次备用轮对，清查结果由车辆处汇总，将清查材料送财务处一份并报部车辆局。
第６条符合下列之一项时，由车轮厂、车辆段办理固定资产列帐手续，帐项逐级上转财务处。
１．新组装轮对；２．调入或购入轮对；３．由报废车辆上拆下转入备用轮对。
机车车辆; (车辆轮对的组装、检修与维护)
毕业设计任务书课题车辆轮对的组装、检修与维护编号专业铁道机车车辆班级 313-2学生姓名张健豪指导单位湖南铁路科技职业技术学院指导教师李敏绪论轮对引导车辆沿钢轨运动，同时还承受着车辆与钢轨之间的载荷。
轮对利用轴箱装置和构架联系在一起，使轮对钢轨的滚动转化为车体沿轨道的直线运动，并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对。
所以说轮对是车辆不可或缺部分，其结构和故障会直接影响机车车辆的运行品质和行车安全,故而对车辆轮对的组装、检修与维护进行探讨。
关键词：轮对组装、检修与维护轮对轮对，机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。
轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。
此外，机车车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。
对车轴和车轮的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧距离必须保证在1353±3毫米的范围以内。
为保证机车车辆运行平稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规定限度。
因此，要求车辆轮对：1）要具有足够的的强度和刚度；2）在保证安全的条件下，轮对质量要小并具有一定弹性；3）阻力小，耐磨性好。
1.1 车轴一、车轴各部分名称及作用我国铁路车辆使用的车轴，绝大多数为圆截面实心车轴。
由于各部位受力状态不同，其直径也不一样。
车轴是用优质碳素钢（40钢或50钢）锻造制成。
车轴表面需锻造光平，不得有起层、断裂、熔渣或其他危害性缺陷。
各部位名称和作用如下：1.轴颈：用以安装滚动轴承，承担着车辆重量，并传递各方向的静、动荷载。
2.轮座:是车轴与车轮配合的部位。
为了保证轮轴之间有足够的压紧力，轮座直径比车轮孔径要大0.01—0.35mm,同时为了便于轮轴压装，减少应力集中，轮座外侧直径向外逐渐减小，成为锥体，其小端直径比大端直径要小1mm,锥体长12—16mm。
铁道车辆轮对结构关系ppt课件
轮轨接触分析
车轮外形的主要参数
车轮外形
SYSZ40-00-00-02A (200 kph) SYSZ40-00-00-00 (160 kph) S1002 XP55
Sd
L3 = 10 mm
L3 = 12 mm
(Standard China) 中国标准
32.6
32
33.2
32
32.5
-
32.6
-
铁道车辆轮对结构与轮轨接触几何关系
整理版课件
1
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
轮对结构认识 轮轨接触状态认识 轮轨接触几何关系求解 道岔区轮轨接触几何关系
整理版课件
2
第一节 轮对结构
整理版课件
3
1 轮对设计要求
应该有足够的强度，以保证在容许的最高速 度和最大载荷下安全运行（减轻轮对重量）；
2b b
tg(R )R tg(L )L
K gy F y gy2 W ytg (R)tg (L)
K g yF y gy 2 W ytg (R )tg (L )w b
有使轮对恢复到原来对中位置的作用
整理版课件
35
轮对重力刚度
Kgy / N.m-1
160
120
磨耗踏面
80
锥形踏面
40
0
0
4
8
12
16
① 轮缘：轮缘是保持车辆沿钢轨运行，防止车轮 脱轨的重要部分。
② 滚动圆直径：车轮直径大小，对车辆的影响各 有利弊：轮径小可以降低车辆重心，增大车体 容积，减小车辆簧下质量，缩小转向架固定轴 距，对于地铁车辆还可以减小建筑限界，降低 工程成本；但是，小直径车轮可使车轮阻力增 加，轮轨接触应力增大，踏面磨耗较快，通过 轨道凹陷和接缝处对车辆振动的影响增大。轮 径大的优缺点则与之相反。
铁道车辆轮对及轴承的结构与检修
铁道车辆轮对及轴承的结构与检修一、引言铁道车辆轮对及轴承是铁路运输中的重要组成部分，对车辆的牵引、支撑和导向起着关键作用。
轮对是铁道车辆与铁轨之间的接触部分，承受着车辆的重量和牵引力，而轴承则负责支撑和导向轮对的运动。
本文将重点介绍铁道车辆轮对及轴承的结构和检修方法。
二、铁道车辆轮对的结构铁道车辆轮对由车轮、轮轴、轴箱和轴承组成。
车轮是直径较大的圆盘状零件，由高强度钢材制成。
轮轴是连接两个车轮的轴杆，通常采用优质合金钢或碳素结构钢制造。
轴箱是轴承座的外壳，起到固定轮轴和减少摩擦的作用。
轴承则用于支撑轮轴并减少摩擦。
三、轴承的结构和类型轴承是铁道车辆轮对中的关键部件，其结构大致可分为内圈、外圈、滚动体和保持架。
内圈与轴轴颈配合，外圈与轴箱孔配合，滚动体则位于内圈和外圈之间，通过滚动减少摩擦力。
保持架则用于保持滚动体在轴承内的正确位置。
根据轴承的结构和使用条件，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两种类型。
滚动轴承由滚动体和保持架组成，常见的有球轴承、圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承。
滑动轴承则是利用润滑油膜实现轴与轴承之间的相对滑动，常见的有滑动滚子轴承和滑动片轴承。
四、轮对及轴承的检修方法1. 轮对的检修方法轮对的检修主要包括轮缘磨削、轮轴检查和轮对动平衡。
轮缘磨削是为了保证轮对与轨道之间的良好接触，避免轮缘磨损过快或轮轴偏心。
轮轴的检查则包括对轮轴的表面、直径和长度进行检测，以确保其符合技术要求。
轮对的动平衡是为了减少车辆在高速运行时的振动，提高运行的平稳性。
2. 轴承的检修方法轴承的检修主要包括清洗、检查和润滑。
清洗轴承时，应使用适当的溶剂将轴承内外的污垢清除干净。
检查轴承时，需要检查内外圈的表面是否有损伤或磨损，滚动体是否有裂纹或损坏，保持架是否变形等。
润滑是轴承正常运转的关键，应根据工作条件和要求选择合适的润滑脂或润滑油进行润滑。
五、结论铁道车辆轮对及轴承是铁路运输中不可或缺的组成部分，其结构和性能的良好与否直接影响着车辆的运行安全和平稳性。
轮对
车轮在运用中与钢轨接触部分承受很大的压力和，其接触表面产生弹性变形和很大的接触应力；在运行中， 左右两轮不可避免地以不同直径在钢轨上滚动，产生滑行和车轮磨耗；在制动时，车轮踏面还受到闸瓦的剧烈磨 损，并产生高温。所有这些，要求车轮踏面部分的材质必须具有很高的强度、硬度和冲击韧性，并具有良好的耐 磨性。压装在车轴上的轮毂主要承受弹性力，辐板或辐条只承受压力和弯曲力，这些部分要求有较高的韧性。轮 箍轮的轮箍和轮心，可以采用不同材质，因而能够较好地满足上述要求。整体轮在踏面耐磨性方面不如轮箍轮， 但其重量较轻，费用较省，更重要的是轮箍不会松弛和崩裂。中国铁路在机车上仍用轮箍轮，在客、货车辆上已 全部使用整体辗钢轮。
轮对
机车车辆上与钢轨相接触的部分
01 分类
03 车轮
目录
02 主要部分 04 结构
05 受力情况
07 踏面外形
目录
06 车轮直径
轮对，是机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对的作用 是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不 平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。此外，机车车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。对车轴和车轮 的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧距离必须保证在 1353±3毫米的范围以内。为保证机车车辆运行平 稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规 定限度。
车轮直径
车轮直径以滚动圆（与车轮内侧面平行并相距70毫米的平面与车轮踏面相交所成的圆）处的直径为其公称值。 中国铁路使用的货车轮径为 840毫米，客车轮径为915毫米，内燃机车轮径为1050毫米,电力机车轮径为1250毫米。 蒸汽机车各种车轮的直径因机型而异，动轮直径通常在1370～2000毫米之间。
机车车辆; (车辆轮对的组装、检修与维护)
毕业设计任务书课题车辆轮对的组装、检修与维护编号专业铁道机车车辆班级 313-2 学生姓名张健豪指导单位湖南铁路科技职业技术学院指导教师李敏绪论轮对引导车辆沿钢轨运动，同时还承受着车辆与钢轨之间的载荷。
轮对利用轴箱装置和构架联系在一起，使轮对钢轨的滚动转化为车体沿轨道的直线运动，并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对。
所以说轮对是车辆不可或缺部分，其结构和故障会直接影响机车车辆的运行品质和行车安全,故而对车辆轮对的组装、检修与维护进行探讨。
关键词：轮对组装、检修与维护目录绪论 ......................... 错误!未定义书签。
目录 ..................................... - 1 -1.轮对 ....................... 错误!未定义书签。
1.1车轴 (4)1.2车轮 (9)1.3车轮的分类与标记 (12)1.4轮对的组装 (17)2.轮对的检修与维护 (21)2.1轮对的检修 (21)2.2轮对的维护 (22)致谢 (23)参考文献 (24)未找到目录项。
轮对轮对，机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。
轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。
此外，机车车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。
对车轴和车轮的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧距离必须保证在1353±3毫米的范围以内。
为保证机车车辆运行平稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规定限度。
因此，要求车辆轮对：1）要具有足够的的强度和刚度；2）在保证安全的条件下，轮对质量要小并具有一定弹性；3）阻力小，耐磨性好。
1.1 车轴一、车轴各部分名称及作用我国铁路车辆使用的车轴，绝大多数为圆截面实心车轴。
轮对基础知识
第一章轮对基础知识1.1轮对的作用及组成轮对是转向架主要部件之一。
它的功能是最终承受车辆的自重与载重，并通过轮对在钢轨上滚动完成车辆的运行。
它的运用条件十分恶劣，经常发生擦伤、剥离、掉块、热裂和疲劳损坏等情况。
其性能的好坏，对行车安全具有十分重大的影响。
轮对是由一根车轴和两个相同的车轮组成，如图1-1所示，在轮轴接合部位采用过盈配合，使两者牢固地结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。
图1-1 轮对的构成1—车轴；2—车轮我国铁路车辆上主要采用的是碾钢整体车轮，简称碾钢轮，以碾钢轮为例，车轮各部分的名称及作用如图1-2所示。
（1）踏面：车轮与钢轨面相接触的外圆周面，具有一定的斜度。
踏面与轨面在一定的摩擦力下完成滚动运行。
（2）轮缘：车轮内侧面的径向圆周突起部分，称为轮缘。
其作用是防止轮对脱轨，保证车辆在直线和曲线上安全运行。
（3）轮辋：车轮具有完整踏面的径向厚度部分，以保证踏面内具有足够的强度，同时也便于加修踏面。
（4）轮毂：车轮中心圆周部分，固定在车轴轮座上，是整个车轮结构的主干与支承。
（5）轮毂孔：用于车轴的安装，该孔与车轴轮座部分直接固结在一起。
（6）轮辐板：连接轮辋与轮毂的部分，呈板状者称为辐板，辐板呈曲面状，使车轮具有一定弹性，使力在传递时较为缓和。
（7）辐板孔：为了便于加工和吊装轮对而设置，每个车轮上有两个辐板孔。
由于在辐板孔周围容易产生裂纹，同时还影响车轮的平衡性能，因此在S 形辐板的车轮上已取消辐板孔。
图1-2 整体轮的各部分组成1— 踏面 2—轮缘 3—轮辋 4—轮毂 5—轮毂孔 6—辐板 7—辐板孔1.2车轮的类型和轮对型号1.2.1车轮类型车轮按其构造可以分为带箍车轮和整体车轮，带箍车轮在我国铁道车辆上已经被整体车轮所取代。
车轮按其材质可以分为碾钢车轮和铸钢车轮。
碾钢轮最大的优点是强度高，韧性好，适应速度高的要求，其次是自重低，轮缘磨耗后可以堆焊，踏面磨耗后可以镟修，维修费用低，碾钢轮的缺点是制造技术较复杂，设备投资较大，踏面耐磨性较差等。
轮对(车辆构造与检修课件)
二、轮对的作用及结构
5
车轮
车轮分类：
➢ 按用途分类：客车车轮、货车车轮、机车车轮
➢ 按结构分类：整体轮（碾钢轮、铸钢轮）、轮毂 轮
➢ 新型车轮：弹性车轮、S型辐板轮
二、轮对的作用及结构
5
车轮
车轮分类：
➢ 1、碾钢整体轮
➢ 简称辗钢轮，是由钢锭或轮坯经加热碾轧而成 ，并经过淬火热处理。
➢ 优点：强度高、韧性、自重轻，能适应载重大 运行速度高的要求；维修费用低。
有一定的弹性——减少轮轨间作用力、噪音。 车轴与车轮结合牢固。 应具备阻力小和耐磨性好的优点，减少牵引力并
提高寿命。 适应车辆直线及曲线运行，并具备必要的抵抗脱
轨的安全性。
二、轮对的作用及结构 3 轮对组成结构
二、轮对的作用及结构 3 轮对组成结构
轮对是由1根车轴和2个车轮，通过过盈配合，采用冷压装连接 在一起的。(轮对压装）
轴颈
轴颈
二、轮对的作用及结构
4
车轴
轮座：安装车轮。受力最大、直径最大。
轮座
二、轮对的作用及结构
4
车轴
防尘板座： 防尘板座是车轴与防尘板配合的 部位，其直径比轴颈直径大、比轮座轴颈小， 是轴颈与轮座的中间过渡部位，以减少应力 集中。
防尘板座
防尘板座
轴身
二、轮对的作用及结构
4
车轴
二、轮对的作用及结构
A、失去标准轮廓、踏面锥度变大、蛇形运动频率增高——平稳 性降
B、过道岔，车轮由基本轨向尖轨过渡，产生上下跳动、易砸伤 尖轨，并引起脱轨
四、轮对的故障
2 车轮的故障
踏面故障：
（1）踏面圆周磨耗： ➢ 检修限度：
客：厂、段≤ 0.5 货：厂≤ 3、段≤ 5
铁道车辆的结构及功能
车辆的结构及功能车辆的种类虽然多，构造却大同小异。
这应该说是标准化的功劳，也是大型生产流水线的需要。
近年来，随着社会的发展、科技的进步和需求的变化，铁路车辆的外形开始有了改变，尤其是客车车厢不再是清一色的老面孔。
但是它们的基本构造并没有重大的改变，只是具体的零部件有了更科学先进的结构设计。
一般来说，车辆的基本构造由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置五大部分组成。
车体是车辆上供装载货物或乘客的部分，又是安装与连接车辆其他组成部分的基础。
早期车辆的车体多以木结构为主，辅以钢板、弓形杆等来加强。
近代的车体以钢结构或轻金属结构为主。
货车车体的主要组成部分包括侧壁（墙）、端壁（墙）、车顶等。
车体的钢结构由许多纵向梁和横向梁（柱）组成，车体底架通过心盘或旁承支承在转向架上。
车体钢结构承担自重、载重、整备重量及由于轮轨冲击和簧上振动而产生的垂直动载荷；列车起动、变速、上下坡道时，在车辆之间所产生的牵引和压缩冲击力等纵向载荷；以及包括风力、离心力、货物对侧壁的压力等侧向载荷。
客车车体为全金属焊接结构，由底架、侧墙、车顶和端墙等四部分焊接而成。
在钢骨架外面焊有金属地板。
侧墙板、车顶板和端墙板，形成一个上部带圆弧下部为矩形的封闭壳体，俗称薄壁筒形结构车体。
壳体内面除用纵向杆件和横向梁、柱加强外，还采用墙板压筋方式来代替部分杆件，以增强结构的强度和刚度，形成整体承载的合埋结构。
客车车体必须具有良好的隔热性能。
为使旅客上下车方便，客车两端设有通过台，并在通过台的外端设置折棚和渡板，防止风雨及寒气侵入。
车体内除设置门窗、座椅及卧铺外，还需装设卫生设备、通风装置、给水设备、车电设备、取暖设备、播音装置及空气调节装置等。
车底架就是由各种纵向和横向钢梁组成的长方形构架。
它承托着车体，是车体的基础。
车底架承受上部车体及装载物的全部重量，并通过上、下心盘将重量传给走行部。
在列车运行时，它还承受机车牵引力和列车运行中所引起的各种冲击力及其他外力。
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-
8
安全通过辙叉
-
9
顺利通过曲线
r0 + y r0 - y
o
R
y
2b
-
10
轮缘内侧距选取
-
11
轮轨间隙计算
标准轨距：1435mm 轮对内侧距：1353mm 轮缘厚度：32mm（单侧），64mm（双侧） 国内轮轨间隙：9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（1435-1353-64）/2 （mm） 欧洲轮轨间隙：5.5=（1435-1360-64）/2 （mm）
铁道车辆轮对结构与轮轨接触几何关系
-
1
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
轮对结构认识 轮轨接触状态认识 轮轨接触几何关系求解 道岔区轮轨接触几何关系
-
2
第一节 轮对结构
-
3
1 轮对设计要求
应该有足够的强度，以保证在容许的最高速 度和最大载荷下安全运行（减轻轮对重量）；
应不仅能够适应车辆直线运行，同时又能够 顺利通过曲线和道岔，而且应具备必要的抵 抗脱轨的要求；
• S1002欧洲标准外形；
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100 110 120 130 140
15 10
• XP55 TGV 韩国外形
5
0
-5
-10
S1002
SYSZ40-00-00-00 for 160 km/h
-15
SYSZ40-00-00-02A for 200 km/h
Comparison between Wheel profiles
-
Sh
qR
28.1
9.8
27.9 10.7
28.0 10.8
29.0 11.0
磨耗型踏面（XP55）
-
21
车轮外形吻合
• 中国标准 ;
• 中国轨道的典型磨耗型外形SYSZ40-00-00-00 (160 kph) ；
Comparison between Wheel profiles
S1002 - SYSZ40-00-00-02A for 200 km/h (China) - SYSZ40-00-00-00 for 160 km/h (China) - XP55
要小。
踏面设计目的性问题
-
23
两种踏面接触面积比较
锥型踏面轮轨接触斑
磨耗型踏面轮轨接触斑
-
24
对踏面动力学性能认识差异
一般地，在曲线通过方面采用磨耗型踏面 有利，而在抑制蛇行运动、车体振动方面 锥形踏面有利。
实际上，现阶段研究结果表明，在抑制车 体蛇行运动和提高稳定性方面，磨耗型踏 面有时也能够取得良好的效果。
SYSZ40-00-00-00 for 160 km/h
SYSZ40-00-00-02A for 200 km/h
-15
XP55
-20
y [mm]
-
5. 车轮踏面设置要求
➢ 对脱轨安全性要高； ➢ 对中性能强； ➢ 运行稳定性要好（不发生蛇行运动）； ➢ 曲线通过性能要好（曲线通过时产生的横向力
要小）； ➢ 能够顺利通过道岔； ➢ 耐磨性要好，即使产生了磨耗，其形状变化也
-
12
3. 踏面类型
➢ 圆筒踏面（踏面为没有锥度的平坦圆筒、日 本轨检车上，有利于轨道高低变形的测定）
➢ 圆锥踏面（踏面带有一定的锥度） ➢ 圆弧踏面（磨耗型踏面，踏面带有圆弧）
❖ 为了使无论哪种踏面形状均能够防止 车轮脱轨， 因而车轮都设有轮缘。
❖ 踏面锥度是使轮对具有复原功能和转向功能的 根本原因，也是引起蛇行运动的根源。
19
轮轨接触分析
车轮外形的主要参数
车轮外形
SYSZ40-00-00-02A (200 kph) SYSZ40-00-00-00 (160 kph) S1002 XP55
Sd
L3 = 12 mm
L3 = 10 mm
(Standard China)
中国标准
32.6
32
33.2
32
32.5
-
32.6
-
车轮磨耗特性参数 • Sh: 轮缘高 • Sd: 轮缘厚度 • qR: 轮缘形状限度
采用凹形车轮踏面，不仅可以减缓磨耗，延长使 用寿命，而且有利于车辆曲线通过，并使轮缘力 有所降低。
-
16
磨耗型踏面（LM）
-
17
磨耗型踏面（LMA）
-
18
4. 车轮参数定义
-
➢ 轮对内侧距 ➢ 滚动圆半径 ➢ 轮缘 ➢ 轮缘厚度 ➢ 轮缘角度 ➢ 轮缘高度 ➢ 踏面 ➢ 等效踏面锥度 ➢ 回转半径差 ➢ 接触角度差
-
6
（3） 轮对内侧距
-
7
轮对内侧距
保证轮缘与钢轨之间有一定游（间）隙，可以： ❖ 减少轮缘与钢轨磨耗； ❖ 实现轮对自动对中作用； ❖ 有利于车辆安全通过曲线； ❖ 有利于安全通过辙叉；
轮缘与钢轨之间的游（间）隙太小，可能会造成 轮缘与钢轨的严重磨耗； 轮缘与钢轨之间的游（间）隙太大，会使轮对蛇 行运动的振幅增大，影响车辆运行品质；
-
25
性能认识差异
• 在车轮横移时，磨耗型踏面车轮的接触角差、 滚动半径差要比锥形踏面车轮的变化大，这使 输入车体的能量减少，车体振动激烈程度降低。
应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以 只需要较小的牵引动力并能够提高使用寿命。
-
4
2 轮对形状尺寸与线路相互关系
轮缘 滚动圆直径 轮缘内侧距 车轮踏面斜度
-
5
2 轮对形状尺寸与线路相互关系
① 轮缘：轮缘是保持车辆沿钢轨运行，防止车轮 脱轨的重要部分。
② 滚动圆直径：车轮直径大小，对车辆的影响各 有利弊：轮径小可以降低车辆重心，增大车体 容积，减小车辆簧下质量，缩小转向架固定轴 距，对于地铁车辆还可以减小建筑限界，降低 工程成本；但是，小直径车轮可使车轮阻力增 加，轮轨接触应力增大，踏面磨耗较快，通过 轨道凹陷和接缝处对车辆振动的影响增大。轮 径大的优缺点则与之相反。
-20
XP55
S1002 - SYSZ40-00-00-02A for 200 km/h (China) - SYSZ40-00-00-00 for 160 km/h (China) - XP55
-25
30
40
50
60
70
80
90
-30
y [mm]
5
100
z [m m ]
0
z [m m]
-5
S1002 -10
-
13
车轮踏面外型
车轮踏面几何形 状是影响行车安 全和运行平稳性 的重要因素。
-
14
锥形踏面 (TB)
-
15
磨耗型踏面形成
锥形车轮踏面和钢轨头部的接触面积很小，接触 应力很高，因此在车轮运用初期，局部位置的磨 耗很快，使踏面不久即呈现凹陷。
当磨耗范围逐渐遍及整个踏面并与轨头的轮廓外 形相吻合后，接触应力就明显减小，表面又经过 ‘冷硬’处理，以后的磨耗减慢，踏面外形也相 对稳定。此时的踏面形状接近于磨耗型踏面。