BS EN 13103：2001.doc

目 次 前言…………………………………………………………………………………………..Ⅱ 引言…………………………………………………………………………………………..Ⅲ 1. 范围 ……..1 2. 参考标准 2 3. 符号和缩写术语 2 4. 概述 3 5. 要考虑的力和矩 4 5.1力的种类 4 5.2运动质量的作用 4 5.3制动的作用 8 5.4弯曲和轮子几何形状的作用 8 5.5合力矩的计算 8 6. 轴不同部分几何特性的确定 13 6.1各轴截面内的应力 13 6.2轴颈和轴体直径的确定 15 6.3由轴体直径或轴颈直径确定不同基座的直径 15 7. 最大允许应力 17 7.1概述 17 7.2钢等级EA1N 17 7.3 EA1N以外的其它钢等级 19 附录A（资料性的）轴的计算书模式 22 附录B（资料性的）倾斜车辆负载系数的计算方法 23 参考资料 25 前 言 该欧洲标准由DIN担任秘书的CEN/TC256“铁路应用”技术委员会编制。 该欧洲标准最迟在2001年10月，无论是在相同文本的出版方面还是在批准方面，都将获得国家标准的地位。与之相冲突的国家标准最迟在2001年10月予以撤消。 该欧洲标准是CEN在得到欧洲委员会和欧洲自由贸易协会的授权下编制的，它支持EU规程的基本要求。 根据CEN/CENELEC的内部章程，以下国家的国家标准化组织有义务执行该欧洲标准：奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。 引 言 铁路车轴是引发疲劳问题的首批列车元件。 多年以前就开发了特殊的方法来设计这些车轴。这些方法基于来自车轴工作情况的反馈过程与疲劳检查相结合以及实验室进行的疲劳试验，以便特征分析和优化轴的设计及使用的材料。 上世纪70年代初，一个欧洲工作团体在UIC1)的领导下开始协调这些方法。这导致产生了适用于设计铁道车轴的一个ORE2)文件，后来纳入了国家标准（法国、德国、意大利），并因此变成了一份UIC活页文件。 参考资料列出了相关的参考文件。这里叙述的方法主要基于正常负荷，采用波束理论进行应力计算。形状和应力的推荐值产生于实验室试验，其结果多年来在对各种铁路系统的使用中得到证实。 该标准主要基于这种方法，对它进行了修改，并扩大了范围。 铁路应用—轮子和转向架非驱动轴—设计方法 1 范围 本标准： — 定义需要加以考虑的力和力矩，同时参考质量和制动条件； — 对带有外轴颈的轴给出应力计算方法； — 对于在prEN13261：1998中定义的EA1N级钢，确定在计算中需要假定的最大允许应力； — 叙述采用其它等级的钢时，如何获得最大允许应力； — 确定车辆不同截面的直径。鉴别优先选用的形状和过渡段，以确保足够的使用性能。 本标准适用于： — 客运和货运铁路车辆的实心和空心轴； — 在prEN13261：1998中定义的轴； — 各种轨距3)。 该标准适用于打算在正常欧洲条件下运行的铁路车辆的非驱动轴。在使用该标准前，如果有关铁路工作条件是否正常存在疑虑，则有必要确定是否要在最大允许应力上增加附加的设计因素。根据该标准进行的特殊应用（例如砸道机/整道机/整平机）轮组计算仅适用于空载和以列车结构运行的负荷情况。该标准不适用于工作负荷的情况。它们是单独计算的。 对于轻型轨道和电车道应用，经过用户和供货商协商可以采用其它的标准或文件。 根据EN13104的要求分析自动转向架和机车的非驱动轴。 1) UIC：国际铁路协会 2) ORE：UIC的Essais研究办公室 3) 若轨距不标准，需要修改某些公式。  2 参考标准 该欧洲标准通过引用过时的或未过时的参考标准，包含了其它一些版本的条款。这些参考标准在文本的适当地方引用，后面列出有关版本。对于过时的参考标准，仅仅当它们作了修订时才把这些版本的修改部分或修订本应用于该欧洲标准。对于未过时的参考标准，则优先选用必威体育精装版的版本（包括修改部分）。 prEN13260：1998 铁路应用——轮组和转向架——轮组——产品要求 prEN13261：1998 铁路应用——轮组和转向架——车轴——产品要求 3 符号和缩写术语 该欧洲标准采用表1所列的符号和缩写术语。 表1 符号 单位 说明 m1 kg 每个轮组轴颈上的质量(包括轴承和轴箱的质量) m2 kg 轮组质量和轮组与滚动面之间(制动距离等)的质量 m1+m2 kg 对于所研究的轮组，作用于铁轨上的质量 g m/s2 重力加速度 P N 作用于铁轨上的垂直力的一半 P0 N 当轮组对称负荷时，每个轴颈上的垂直静力 P1 N 较重负荷轴颈上的垂直力 P2 N 较轻负荷轴颈上的垂直力 P′