395-10-2013新日铁-新干线车辆用车轴的疲劳特性.pdf

〔新　日　鉄　住　金　技　報　第395 号〕　　（2013） UDC 629 . 11 . 012 . 1 : 539 . 43 技術論文 新幹線車両用車軸の疲労特性 Fatigue Property of Railway Axles for Shinkansen Vehicles ＊ 牧　野　泰　三 酒　井　宏　樹 Taizo MAKINO Hiroki SAKAI 抄　　　録 鉄道車両に用いられる車軸は，その折損が直接車両の脱線につながるため，車両部品の中でも最重要 保安部品と位置づけられている。しかしながら，車軸には構造上の必要性から，車輪とのはめ合い締結部 が設けられており，この締結部にフレッティング疲労による損傷が生じる場合がある。このため，新幹線 車両用車軸には高いフレッティング疲労強度を確保するために高周波焼入れやはめ合い形状の改良がな されてきた。高周波焼入小型圧入軸を用いてフレッティング疲労強度を破壊力学的に予測する方法を構 築し，その妥当性を検証した。そして，実物大高周波焼入車軸について，新たに導入した疲労試験機によっ て設計許容応力の1.5倍もの高応力で試験を行い，破断はおろか磁粉きずさえも発生しないことを確認し た。 Abstract Railway axles are ranked as the most important security parts because their fractures directly cause derailment of vehicles. However, press-fitted seats with wheels are necessary in axles due to the needs for structural function. Damages due to fretting fatigue occasionally occur on the seats in axles. Thus induction hardening and improvement of shape of press-fitted part have been adopted in axles for Shinkansen vehicles. In the present paper, a prediction method for fretting fatigue strength using fracture mechanics approach is constructed and validated. Moreover, full-scale induction hardened axles are fatigue-tested under 1.5 times higher stress than the allowable stress for design. Neither fracture nor magnetic particle flaws are indicated after the test. グ損傷の特徴を述べた後，車軸の疲労特性，特にフレッティ 1. 緒　　　言 ング疲労特性に関し，著者の一人が行った破壊力学的評価