轨道课程设计例题--参考算例.docVIP

参 考 算 例 （一）有关资料北京地区铺设无缝线路，： 1.轨温： 最高轨温：Tmax=62.6℃ 最低轨温：Tmin=-22.8℃ 2.轨道特征 钢轨：为60kg/m的钢轨、按预期磨耗6mm计算；缓冲区钢轨采用每根长25m的标准轨； 轨枕：混凝土Ⅰ轨枕，每公里铺设1840根； (3)扣件：接头扣件为ф24mm、10.9级螺栓，六孔夹；中间扣件为弹条Ⅰ，橡胶垫板； (4)道床：碎石道碴，顶宽3.3m，曲线外侧加宽0.05m。 3．线路等级及最小曲线半径 (1)线路等级：I级线路； (2)最小曲线半径：Rmin＝600m。 4．行驶机车 东风4型内燃机车；最高行驶速度： Vmax=120km/h; 轮重和轴距排列如图1所示。 图1 机车轮重与轴距 (二)设计步骤和方法 1．强度计算 轨道有关资料 钢的弹性模量：E＝21×104Mpa； 钢轨的线膨胀系数：α＝0.0000118/℃; 轨钢容许应力：[σs]＝365Mpa； 钢轨对水平轴的惯性矩：Jx＝2879cm4； 钢轨对竖直轴的惯性矩：Jy＝498cm4； 轨底断面系数：w1＝375cm3； 轨头断面系数：w2＝291c m3； 支座弹性系数：D＝300kN／cm；=0.012283/cm 支座弹性系数：D＝700kN／cm；=0.0153/cm 轨枕间距：a＝54.5cm。 表已知条件 参数 Tmax Tmin E α D钢轨 D轨下基础 K钢轨 K轨下基础 数值 62.6 -22.80.0118 300000 720000 0.012283 0.015288 单位 ℃ ℃ N/cm2 mm/m·℃ N/cm N/cm cm-1 cm-1 参数 [σs] Jx W1 W2 Pr F a 数值 365 2879 375 291 570000 91 77.45 54.5 单位 mpa cm4 cm3 cm3 N N/cm cm2 cm 参数 f0e fop f l0 Q Jy β R 数值 0.3 0.3 0.2 400 87 498 2 60000 单位 cm cm cm cm N/cm cm4 cm 参数 L e a1 B＇ e＇ b 数值 250 95 50 15 120 27.5 单位 cm cm cm cm cm cm (1)计算∑P0μ ①检算钢轨用∑P0μ 表以第轮位作为计算轮∑P0μ计算表 计算值 轮 位 ∑P0μ（N） 项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ P0（N） 115000 115000 115000 115000 x(cm) 0 180 360 1200 kx 0 2.211 4.421 14.739 μ= 1.000 -0.153 0.00807 0.00000 P0μ（N） 115000 -17636.915 927.7584 -0.0634 98290.8 表 以第轮位作为计算轮∑P0μ计算表 计算值 轮 位 ∑P0μ（N） 项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ P0（N） 115000 115000 115000 115000 　 x(cm) 180 0 180 1020 kx 2.2109 0 2.211 12.528 　 μ= -0.15336 1.0000 -0.153 0.000 P0μ（N） -17636.9 115000 -17636.9 0.431 79726.6 ∑P0μ取较大的为98290N∑P0μ 表 以第轮作为计算轮∑P0μ计算表 计算值 轮 位 ∑P0μ（N） 项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ P0（N） 115000 115000 115000 115000 x(cm) 0 180 360 1200 kx 0 2.751859559 5.504 18.346 μ= 1.0 -0.035 0.00003 0.00000 P0μ（N） 115000 -3999.741 3.928 0.00049 111004 表 以第轮作为计算轮∑P0μ计算表 计算值 轮 位 ∑P0μ（N） 项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ P0（N） 115000 115000 115000 115000 x(cm) 180 0 180 1020 kx 2.752 0 2.752 15.598 μ= -0.0348 1.00000 -0.0348 0.00000 P0μ（N） -3999.741 115000 -3999.741 -0.0171 107001 ∑P0μ取较大的为111004N (2)钢轨静弯矩计算（见课本P73例题） N·m (3)轨枕静压力计算(为检算轨下基础做准备)