有轨电车轮轨型面匹配问题的研究.pdfVIP

第 33卷第 2期 铁 道 学 报 VO】I33 No．2 2011年 2月 JOURNALOFTHECHINA RAILWAY SOCIETY February 2011 文章编号 ：i001—8360(2011)02—0034—04 有轨电车轮轨型面匹配问题的研究 赵 伟， 王春艳， 张 军， 杜礼明 (大连交通大学 交通运输工程学 院，辽宁 大连 116028) 摘 要 ：利用轮轨型面测量仪测量大量即将磨耗到限的车轮踏面和钢轨轨头型面(简称 旧轮和 旧轨型面)，从中选 取具有一般性的型面建立三维有限元模型，分别研究了新旧车轮与新 旧钢轨配合接触 问题。通过几种轮轨接触模 型的计算 ，总结了不 同模型的接触斑面积、形状、位置 ，以及接触力分布和等效应力的变化规律 ，并分析 了旧轮和旧 轨被挤压出飞边的原因。结果表明：新轮一旧轨接触模型的接触斑面积较小，等效应力较大，接触位置在轨顶的两 侧 ，说明磨耗到限旧轮踏面被镟修成标准轮踏面形状的不合理性。旧轮一旧轨配合 ，与其他模型相 比接触斑面积最 大，轮轨匹配相对较好 ，因此 ，适应 旧轨轨头型面的车轮踏面形状设计对于减缓轮轨磨耗具有重要 的意义。 关键词 ：轮轨接触 ；有限元 ；接触力 ；等效应力 中图分类号 ：U270．1 文献标志码 ：A doi：10．3969／i．issn．1。O1—836O．2O11．02．006 ResearchonM atchingofRailwayW heelandRailProfiles ZHAO Wei，WANG Chun—yan，ZHANGJun，DU Li—ming (SchoolofTransportationEngineering，DalianJiaotongUniversity。Dalian116028，China) Abstract：Generalprofileschosen from wornwheelprofilesandrailheads(oldwheelandrailprofileforshort) measuredbythewheel—railprofileadmeasuringapparatuswereusedtobuildthefiniteelementmodels，andthe new／oldwheel—railcontactproblemswereanalyzedrespectively．Throughcalculationtheareas，shapesandpo— sitionsofthecontactspotsandthechanginglawsofdistributionofcontactforcesandeeuivalentstresseswere generalizedfordifferentwheel—railcontactmodels。andthereasonsoftheoldwheel railraggenerationwere found．Theresultsshow asfdlows：forthemode1ofnew wheelandoldrail，thecontactspotareaiSsmal1，the peakpointoftheequivalentstressislargeandthecontactpositionisontwosidesoftherailhead ，whichindi— catesthatcuttingtheoldwheeltreadtotheoriginalprofileisunjustifiable；comparedwithothermodels，the contactmodeloftheoldwheelandoldrailhasthelargestcontactspotareaandbestwheel—railmatching，which indicatesdesignofthewheeltreadturnedtoadapttotheoldrail