30t轴重重载列车轮轨法向接触应力分析

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

；修回日期：收稿日期：１２１２０２０７４５２０１２０１－－－－）基金项目：国家自然科学基金（５１３７８３９５ —），，，作者简介：杨新文（男甘肃武威人副教授，博士。１３９７：ａｉｌｘｉｎｗｅｎａｎｔｏｎｉ．ｅｄｕ．ｃｎＥ－ｍ＠ｙｇｇｊ
，Ｌ，Ｇwenku.baidu.com ｉｅＩＹＡＮＧｅｎｌｉａＸｉｎＳｈａｏＡＮＳｏｎｎ－ｗ－－ｊｇｇ
，Ｓ），Ｔ（ｈａｎｈａｉ２０１８０４，ＣｈｉｎａｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎｏｎｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＲｏａｄａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｂｏｒａｔｏｒＫｅＬａｇｇｊｙｙｇｇｙｙ
３０ｔ轴重重载列车轮轨法向接触应力分析
杨新文，顾少杰，练松良
（）同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海２８０４０１因此精确计算轮轨接触点与接触应力非常重要。摘要：轮轨接触应力对轮轨磨耗和滚动接触疲劳影响较大，本文基于重载铁路轮轨标准型面，利用改进的轮对轴向切片投影法，准确找到轮轨多点接触。引入弹性压缩量，找到接触斑，利用一种精确计算轮轨接触应力的方法求得轮轨法向接触应力，并考虑轮轨摇头角和侧滚角的影响。结果表明：该方法在寻找轮轨多点接触与计算轮轨接触应力时结果较为准确、直接和全面；轮轨接触斑随着轮对横移和摇头角变化，呈现非椭圆形状；一侧车轮轮缘和轨距角处接触，曲率半径较小，轮轨法向接触应力最。在轮对横移量为０～３ｍｍ时，，摇头角的而另一侧轮轨的法向接触应力均小于２大值可达３０００ＭＰａａ００ＭＰ４摇头角的增加使右轮轨接增加使右轮轨接触斑面积减小，相应的接触应力增大；在轮对横移量为４～９ｍｍ时，触斑面积增大，相应的接触应力减小；摇头角的增加对左轮轨接触状态有利，但影响不明显。关键词：重载列车；轮轨接触；多点接触；接触应力／：中图分类号：Ｕ３６３．４２；Ｕ２１１．５文献标志码：Ａｄｏｉ１０．３９６９０．２０１５．０６．００３２１．ｉｓｓｎ．１００１８－ｊ
第３７卷第６期２０１５年６月
铁道学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＨＥＣＨＩＮＡＲＡＩＬＷＡＹＳＯＣＩＥＴＹ
Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．６ｅ０１５Ｊｕｎ２
（）文章编号：１０２０１５０６９１００８３６００１０７－－－
ａｌｓｉｓｏｆＷｈｅｅｌｌＮｏｒｍａｌＣｏｎｔａｃｔＳｔｒｅｓｓｕｎｄｅｒ３０ｔｅｄＡｎＡｎＲａｉＡｘｌＬｏａ－－－ｙＨｅａｖＨａｕｌＴｒａｉｎｙ
：，ｐＡｂｓｒａｉｒａｉｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｗｈｅｅｌｔｒａｃｔＡｓｗｈｅｅｌｌｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｈａｓｌｗｅａｒａｎｄｒｏｌｌｉｎｃｏｎｔａｃｔｆａｔｉｕｅｒｅｃｉｓｅ－－ｇｇｇ，ｒａｉｒｏｆｉｌｅｏｉｎｔｓａｎｄｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｉｓｃｒｕｃｉａｌ．Ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｌｃｏｎｔａｃｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｗｈｅｅｌ－ｐｐ，ａｒａｉｈａｕｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｒｏｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｌｒｕｎｎｉｎｓｕｒｆａｃｅｉｎｈｅａｖｌｒａｉｌｗａｎｉｍｒｏｖｅｄａｘｉａｌｓｌｉｃｅ－－ｐｊｇｙｙｐ，ｒａｉｌｏｃａｔｅｒｅｃｉｓｅｌａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌａｌｌｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｏｉｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｗｈｅｅｌａｎｄｔｈｅｒａｉｌ．Ｔｈｅｎｔｈｅｗｈｅｅｌｌｃｏｎ－－ｐｙｙｐ，ｔｔａｃｒａｉｔｅｌａｓｔｉｃｃｏｍｒｅｓｓｉｏｎｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｌｏｃａｔｅｗｈｅｅｌｌｃｏｎｔａｃｔａｔｃｈ．Ｔｈｉｒｄｌｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆａｒｅｃｉｓｅ－ｐｐｙｐｒａｉｒａｉｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｌｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｗｈｅｅｌｌｃｏｎｔａｃｔｎｏｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｔｈｅ－－ｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅａｗａｎｌｅａｎｄｔｈｅｒｏｌｌａｎｌｅｏｎｔｈｅｍｏｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔａｘｉａｌｙｇｇ，ｄ，ａｒａｉｓｌｉｃｅｌｃｏｎｔａｃｔｒｏｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｌｏｃａｔｉｎｗｈｅｅｌｏｉｎｔｗａｓａｃｃｕｒａｔｅｉｒｅｃｔｎｄｃｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅｗｈｅｎ－ｐｊｇｐｐｒａｉｒａｉｗｈｅｅｌｌｍｕｌｔｉｏｉｎｔｃｏｎｔａｃｔｗａｓｌｏｃａｔｅｄａｎｄｗｈｅｅｌｌｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｅｏｆｔｈｅ－－ｐｇ，ｔｒａｉｅｌｌｌａｔｅｒａｌｄｉｓｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅａｗａｎｌｅｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔｈｅｗｈｅｅｌｌｃｏｎｔａｃｔａｔｃｈｓｈｏｗｅｄａｎｏｎｉｔｉｃａｌ－－ｐｙｇｐｐ，ｓｈａｅ．Ｉｎｏｎｅｓｉｄｅｏｆｔｒａｃｋｗｉｔｈｓｈｏｒｔｅｒｒａｄｉｕｓｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅｗｈｅｒｅｗｈｅｅｌｒｉｍａｎｄｒａｉｌａｕｅａｎｌｅｃｏｎｔａｃｔｅｄｐｇｇｇ；ｒａｉｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆｗｈｅｅｌｎｏｒｍａｌｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ３４００ＭＰａＩｎｔｈｅｏｔｈｅｒｓｉｄｅｏｆｔｒａｃｋ，ｔｈｅ－ｒａｉｗｈｅｅｌｌｎｏｒｍａｌｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ２０００ＭＰａ．Ｗｈｅｎｔｈｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔｗａｓ－ｐｒａｉｓｅｔｆｒｏｍ０ｔｏ３ｍｍ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅａｗａｎｌｅｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔｌｅｄｔｏｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｒｉｈｔｗｈｅｅｌｌ－ｙｇｇｒａｉｃｏｎｔａｃｔａｔｃｈａｒｅａａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｏｎｄｉｎｗｈｅｅｌｌｎｏｒｍａｌｃｏｎｔａｃｔｓｔｒｅｓｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓ－－ｐｐｇｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔｗａｓｓｅｔｆｒｏｍ４ｔｏ９ｍｍ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅａｗａｎｌｅｏｆｔｈｅｗｈｅｅｌｓｅｔｌｅｄｔｏｔｈｅｉｎ－ｐｙｇ