轮对知识

各型货车滚动轴承车轴技术数据 参看《 铁道车辆技术》P32 中列表。
2.材质及要求： 目前的货车车轴均采用优质碳素钢 —— 如平炉钢、电炉钢钢锭、或专门 的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理 —— 正火、或正火后再回火和机械加 工而制成。
长期以来，我国铁路货车车轴经历了一个漫长的开发研制过程 ——
附：
●
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
RE2型车轴的开发：
我国最早用于 25t 轴重铁路货车（重载）的滚动 轴承车轴为RE2型。
RE2型车轴的设计 ——
货车车轴
RE2 轴
设计图
货车车轴
A型
货车车轴
C型
货车车轴
B型
货车车轴
RE2型车轴主要参数
商业运营速度：120km/h ● 轴重：25t (245kN) ● 全长：2166mm ● 载荷中心距：1956mm ● 轴肩距：1686mm ● 轴颈长度：240mm ● 载荷中心到轴颈根部距离：135mm ● 轴身长度：1204mm，非突悬 ● 轴颈及防尘板座型式：3种
●
货车车轴
RD2A型车轴
1986 年 10 月 3 日，铁道部车辆局下发“关于安 排货车 D 轴改造为滚动轴承车轴的通知” ，按 TB450-63 、 TB450-79 生产的 D 轴改造成 RD2A 型 滚动轴承车轴；按TB450-83生产的D轴毛坯改造 成 RD2 型； TB450-83D 轴已加工的或运用的滑动 轴承用车轴轮座和轴身按TB450-83执行。RD2型 和RD2A 型的轴颈长度相差10mm，故其所用的后 挡宽度也相差10mm 。 这一阶段称为 “滑改滚” 时期。
这几种轴型的标准轴重见右列表 * 轴重：指每轴所承受的载重量。
其中： RD3、 RD4 型车轴既可用于客车，也可用于货车 —— 冷藏车。 RC4、 RD4 型为发电机传动车轴，在车轴的一端设有发电机皮带 轮的安装轴。
客车车轴的基本尺寸
客车车轴特别是盘形轮对车轴对尺寸的精确度要求都非常严 格。 作为基础培训，可参看《 铁道车辆技术》教材 P31 ~ P32 图、表中所列各项基本尺寸加以了解。 作为常识来讲，应主要熟悉车轴的轴颈尺寸、防尘板座尺 寸、轴颈中心距尺寸、车轴全长，以方便从外观上辩别不同类型 的车轴。（以 RD3 型车轴为例 —— 看下列图示）
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。
缺陷的车轴进行降等级加工，等级车轴分别为K1、K2两个等 级。 为有效遏制车轴发生冷切事故，铁道部运输局于2003年2 月决定从2003年3月1日起报废K1、K2等级车轴。
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
这样在压装轮对时，便于停放车轮，也利于压装推进，预防车轮孔拉伤车轴。
3. 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
4. 轴身
轴身处在车轴的中央部分，该部位受力最小。
此外：
为了减小应力集中，在车轴各相临截面直径变化时 ，各交界处必须缓和
重心 。
● ● ●
轴颈根部应力54.67MPa。 安全系数达到1.83。
与 RE2A 比较，轴颈根部应 力降低 14.0% ，增加了车轴 安全裕量。
车轴
b）采用有限元计算弯曲变形
车轴轴端相对于轴颈根部 弯曲变形量0.682mm 。 ● 与 RE2A 比较，轴颈弯曲 变形量下降了9.2%，进一 步降低了各件端面间的微 动磨损，改善了轴承内部 各件的接触状态。 c ）轴颈根部取消了卸荷 槽，仅采用成型磨 1 种型 式 d） 轴颈可以增加检修等级
●
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191 201 211 221 231 241 251 261 271 281 291
E轴 F轴 K轴 RE2轴 RE2A轴 RE2B轴 RD2轴 RD2B轴
型方案和等级修后的E、F型方案 。
质量是企业 的生命！
货车车轴
B型
货车车轴
D型
货车车轴
E型
B 型 E 型 D 型 E 型
货车车轴
F型
C型 F 型 D 型 F 型
货车车轴
RD2型车轴主要参数
商业运营速度：120km/h ● 轴重：21t (161.7kN) ● 全长：2146mm ● 载荷中心距：1956mm ● 轴肩距：1706mm ● 轴颈长度：220mm ● 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：4种
其作用： 1) 是用以安装滚动轴承 2) 是承担着车辆重量 3) 是传递着各个方向的静载荷和动载荷。
轴颈 轴颈
2. 轮座
轮座是车轴与车轮配合 的部位，也是车轴上直径最
大的部位。同时，轮座又是
车轮受力最大的部位。为了 保证轮轴之间有足够的压紧
轮座
力，轮座直径往往比车轮孔
径要大 0.10 ~ 0.35 mm. 为了便于轮轴压装，减少应力集中，轮座外测直径往往向外逐渐减小 成为锥体，锥体长度为 12 ~ 16 mm，其小端直径比大端直径要小 1 mm.
客车车轴形式
当前，在非盘形轮对车轴与盘形 轮对车轴共存时期，常见的客车车
客车轴型的标准轴重
轴型 RC3 / RC4 RD3 / RD4 RD3A / RD4A RD3A1 RD1X AM96
轴重 （t） 20 21 21 21 21 21
轴轴型有：
RC3 / RC4、 RD3 / RD4、 RD3A / RD4A、 RD3A1、 RD1X 、AM96 等不同形式。
货车车轴
RE2B 型车轴轮对主要结构特点
1981 1761 (RE2A：1731)
110 (RE2A: 125) 184 210 150 180
210 (RE2A: 230) 2181 (RE2A： 2191)
RE2B型车轴轮对结构三维图
车轴
特点： a） 采用EN13103：2001标准《铁路应用-轮对轴 箱-非动轴-设计方法》计算
滑动轴承车轴 轴领 滚动轴承车轴
.
.
滚动轴承车轴卸荷槽
滑动轴承车轴与滚动轴承车轴的几点不同：
1）轴颈上安装的是滑动轴承的轴瓦；
2）设置轴领就是为了防止轴瓦向外测移动； 3）车轴的两端面没有轴端螺栓孔；
4）轴颈上未设置卸荷槽。
（由于滑动轴承车轴现已基本淘汰，不再作详细介绍）
* 客车车轴
自从我国运营铁路实现滚动轴承化以来， 特别是经过全路六次大提速，
货车车轴
因轴颈尺寸公差、形位公差要求严格，必须采用机加工和
磨削加工，而我国70年代还没有成型磨削设备，不得已采用
了轴颈根部卸荷槽这种型式。 1977年修订车轴标准时，因轴承已定型，轴颈规格不能改 动，仅将该型车轴的轮座增大到 194mm，轴身相应增大到 174mm，全加工。因当时国内仍无成型磨削设备，故仍采
铁路客车车轴已从单一的滚动轴承车轴，迈入了盘形轮对车轴与非盘形轮对 车轴共存的新时代。在车辆检修与轮轴检修生产中，这两种形式的车轴在相
当长的时期都会存在于车辆运用和检修中，铁路客车将会越来越地采用轴盘
式制动的盘形轮对。 要认识和识别非盘形轮对车轴与盘形轮对车轴的差异，可参看《 铁道车
辆技术》教材 P30 示图。
请参看《 货车车辆构造与检修》 P23 ~ P25
滑动轴承车轴与滚动轴承车轴是按所装用轴承的不同来划分的。目前的 铁道车辆上大多数采用的都是滚动轴承车轴，只有极少量货车上还装有滑动
轴承的车轴。(本次培训将不对滑动轴承车轴及滑动轴承作过多讲述)。
* 滚动轴承车轴各部名称及作用：
1. 轴颈. 轴颈是车轴上外径最小的部分。
（铁道车辆技术 培训系列课件）
轮对知识介绍
轮对是由一根车轴 和 两个相同 的车轮按规定的过盈量配合并按规 定 的压力组装在一起的车辆转向架的 主 要部件。 为了确保运行安全 ，轮对绝不 允许发生任何松动。 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。
车轴尺寸图示
RD3 型车轴基本尺寸
195 6
130
174
194
195
214 6
RD3 型车轴结构三维图
165
* 货车车轴
1.轴型：
根据国家标准 GB / T 12814 – 2002 ，我国铁路用标准型滚动轴承车轴有 RB2 、RD2 、RE2 、RE2A 、RE2B 、 RC3 、RC4、 RD3、RD4、RD3A 、 RD4A、 RD3A1 等型式 。 其中： RB2、RD2、RE2、RE2A 、 RE2B 型用于货车。 RD3、 RD4 型既可用于货车 — 冷藏车，也可用于客车。
我国铁路货车滚动轴承车轴研制进程
货车车轴
RD2型车轴的设计及工艺我国 1969年，我国开始借鉴国外的经验研究使用无轴箱双列圆 锥轴承时，与轴颈直径为φ130mm的货车车轴配合使用的轴
承型号为97726。在19世纪70年代推广使用的 197726 型滚
动轴承配装的车轴是RD2型车轴的早期结构基本尺寸规格为： 轴颈直径130mm，轴颈中心到后肩距离 125mm，轮座直 径182mm，轴中央直径150mm 且不加工。
过渡（一般采取圆滑过渡）。 为了提高车轴的疲劳强度 ，长期以来一直采用滚压强化加工法轴颈 、防
尘板 、轮座进行精加工。现已采用 成型磨 进行精加工。
为了便于在车床对车轴进行机加工，在车轴轴颈两端面均制有中心孔 。
圆滑过渡
* 滑动轴承车轴
滑动轴承车轴与滚动轴承车轴大体相似，但在外观上滑动轴承车轴的轴颈 两端 设有轴领 (如图示)，其余各部的名称及作用与滚动轴承车轴基本相同。
●
货车车轴
与 RE2 型车轴相比， RE2A 增加了载荷中心距
，方便了转向架结构设计；缩短载荷中心到轴颈
根部的距离，降低了轴颈根部应力和弯曲变形。
该型车轴逐渐代替了 RE2 型车轴在 25t 轴重铁路货
车上使用。
货车车轴
RE2B型车轴
为进一步满足货车提速、重载的需要，提高
车轴使用的可靠性，防止货车车轴冷切事故的发 生，2005年开始设计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱRE2B型车轴。
用了轴颈根部有卸荷槽的型式。
货车车轴
修订TB450-83、GB/T12814-91和GB/T12814-2002时，虽仍 受国内磨削设备限制，但考虑到今后的技术进步，设计了2种 有卸荷槽（A、C型）和1种无卸荷槽（B型）的RD2型车轴方案。 由于车轴轴颈表面发生损伤的数量逐步增加 ，为做到物
尽其用，铁道部于1993年3月，决定开始对轴颈及防尘板座有
RE2B型车轴设计进程：
货车车轴
RE2B
货车车轴
相同于RE2A的B型
货车车轴
RE2B型车轴主要参数 1）商业运营速度：120km/h 2） 轴重：25t (245kN) 3) 总长：2181mm 4) 载荷中心距：1981m 5) 轴肩距：1761mm 6) 轴颈长度：210mm 7) 车轴载荷中心到轴颈根部的距离：110mm 8) 轴颈直径：150mm 9) 防尘板座直径：180mm 10) 轮座直径：210mm 11) 轴身直径：184mm