铁道车辆轮对结构及轮轨接触几何关系(1).pptxVIP

铁道车辆轮对结构及轮轨接触几何关系(1)第一页，共94页。

2主要内容第一节轮对结构认识第二节轮轨接触状态认识第三节轮轨接触几何关系求解第四节道岔区轮轨接触几何关系第二页，共94页。

3第一节轮对结构第三页，共94页。

41轮对设计要求应该有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行（减轻轮对重量）；应不仅能够适应车辆直线运行，同时又能够顺利通过曲线和道岔，而且应具备必要的抵抗脱轨的要求；应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较小的牵引动力并能够提高使用寿命。第四页，共94页。

52轮对形状尺寸与线路相互关系轮缘滚动圆直径轮缘内侧距车轮踏面斜度第五页，共94页。

6轮缘：轮缘是保持车辆沿钢轨运行，防止车轮脱轨的重要部分。滚动圆直径：车轮直径大小，对车辆的影响各有利弊：轮径小可以降低车辆重心，增大车体容积，减小车辆簧下质量，缩小转向架固定轴距，对于地铁车辆还可以减小建筑限界，降低工程成本；但是，小直径车轮可使车轮阻力增加，轮轨接触应力增大，踏面磨耗较快，通过轨道凹陷和接缝处对车辆振动的影响增大。轮径大的优缺点则与之相反。2轮对形状尺寸与线路相互关系第六页，共94页。

7（3）轮对内侧距第七页，共94页。

8轮对内侧距保证轮缘与钢轨之间有一定游（间）隙，可以：减少轮缘与钢轨磨耗；实现轮对自动对中作用；有利于车辆安全通过曲线；有利于安全通过辙叉；轮缘与钢轨之间的游（间）隙太小，可能会造成轮缘与钢轨的严重磨耗；轮缘与钢轨之间的游（间）隙太大，会使轮对蛇行运动的振幅增大，影响车辆运行品质；第八页，共94页。

9安全通过辙叉第九页，共94页。

10顺利通过曲线第十页，共94页。

11轮缘内侧距选取第十一页，共94页。

12轮轨间隙计算标准轨距：1435mm轮对内侧距：1353mm轮缘厚度：32mm（单侧），64mm（双侧）国内轮轨间隙：9=（1435-1353-64）/2（mm）欧洲轮轨间隙：5.5=（1435-1360-64）/2（mm）第十二页，共94页。

13为了使无论哪种踏面形状均能够防止车轮脱轨，因而车轮都设有轮缘。踏面锥度是使轮对具有复原功能和转向功能的根本原因，也是引起蛇行运动的根源。圆筒踏面（踏面为没有锥度的平坦圆筒、日本轨检车上，有利于轨道高低变形的测定）圆锥踏面（踏面带有一定的锥度）圆弧踏面（磨耗型踏面，踏面带有圆弧）3.踏面类型第十三页，共94页。

14车轮踏面外型车轮踏面几何形状是影响行车安全和运行平稳性的重要因素。第十四页，共94页。

15锥形踏面(TB)第十五页，共94页。

16锥形车轮踏面和钢轨头部的接触面积很小，接触应力很高，因此在车轮运用初期，局部位置的磨耗很快，使踏面不久即呈现凹陷。当磨耗范围逐渐遍及整个踏面并与轨头的轮廓外形相吻合后，接触应力就明显减小，表面又经过‘冷硬’处理，以后的磨耗减慢，踏面外形也相对稳定。此时的踏面形状接近于磨耗型踏面。采用凹形车轮踏面，不仅可以减缓磨耗，延长使用寿命，而且有利于车辆曲线通过，并使轮缘力有所降低。磨耗型踏面形成第十六页，共94页。

17磨耗型踏面（LM）第十七页，共94页。

18磨耗型踏面（LMA）第十八页，共94页。

19轮对内侧距滚动圆半径轮缘轮缘厚度轮缘角度轮缘高度踏面等效踏面锥度回转半径差接触角度差4.车轮参数定义第十九页，共94页。

轮轨接触分析车轮磨耗特性参数 Sh:轮缘高Sd:轮缘厚度qR:轮缘形状限度车轮外形SdShqRL3=10mmL3=12mm(StandardChina)中国标准SYSZ40-00-00-02A(200kph)32.63228.19.8SYSZ40-00-00-00(160kph)33.23227.910.7S100232.5-?28.010.8XP5532.6-29.011.0车轮外形的主要参数第二十页，共94页。

21磨耗型踏面（XP55）第二十一页，共94页。

中国标准;中国轨道的典型磨耗型外形SYSZ40-00-00-00(160kph)；S1002欧洲标准外形；XP55TGV韩国外形车轮外形吻合第二十二页，共94页。

23对脱轨安全性要高；对中性能强；运行稳定性要好（不发生蛇行运动）；曲线通过性能要好（曲线通过时产生的横向力要小）；能够顺利通过道岔；耐磨性要好，即使产生了磨耗，其形状变化也要小。5.车轮踏面设置要求踏面设计目的性问题第二十三页，共94页。

24锥型踏面轮轨接触斑磨耗型踏面轮轨接触斑两种踏面接触面积比较第二十四页，共94页。

25一般地，在曲线通过方面采用磨耗型踏面有利，而在抑制蛇行运动、车体振动方面锥形踏面有利。实际上，现阶段研究结果表明，在抑制车体蛇行运动和提高稳定性方