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1、·机械研究与应用·2014年第5期(第27卷,总第133期)摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇研究与分析*机车整体式车轮与车轴过盈配合应力分析1112张永恒,林志敏,王良璧,孙彩华(1.兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州摇730070;2.青海民族大学交通工程学院,青海西宁摇810007)摘摇要:以DF8型机车现用整体式车轮为例,应用ANSYS软件分析了轮对过盈配合,列车紧急制动及列车在长达下坡道上行驶时轮对应力、温度分布及接触面压力变化。轮轴压装后最大应力出现在轮毂边缘;紧急制动时踏面温度随制动时间先升高然后降低,达到最高温度的时间约为总制动时间的一半;车轮温度升高后,部分释放
2、了接触面的初始接触压力,列车在长大下坡道行驶时接触面压力有较大降低。关键词:热应力;过盈配合;轮对;有限元分析中图分类号:TU275.1摇摇摇摇摇摇文献标志码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1007-4414(2014)05-0045-04StressAnalysisofInterferenceFitbetweenLocomotiveIntegralWheelandAxle1112ZHANGYong-heng,LINZhi-min,WANGLiang-bi,SUNCai-hua(1.SchoolofMechanicandElectronicEngineering,LanzhouJiaot
3、ongUniversity,LanzhouGansu摇730070,China;2.SchoolofTrafficEngineering,QinghaiNationalitiesUniversity,XiningQinghai摇810007,China)Abstract:TakingtheDF8locomotiveintegralwheelasthesubject,andbyusingtheANSYSsoftware,thewheelsetinterfer鄄encefitisanalyzed,aswellasthewheelsetstress,thetemperaturedistr
4、ibutionandchangeoftheinterfacepressureundertheconditionsoftrainemergencybrakingandtraintravellinginalargedownhillpath.Themaximumstressappearsontheedgeofthewheelhubafterpressing;andontheconditionofemergencybraking,treadtemperatureisrisingandthenfallingwiththebrakingtimelasts,andthetimetoreachth
5、emaximumtemperatureisabouthalfofthetotalbrakingtime;afterthewheeltem鄄peraturerising,theinitialinterfacepressureispartlyreleased,andtheinterfacepressurewhenthetraintravellinginalargedownhillpathisgreatlyreduced.Keywords:thermalstress;interferencefit;wheelset;thefiniteelementanalysis0摇引摇言际结构对变形和
6、应力的影响,也不能精确计算出配合铁道机车车轮主要有整体式车轮和组合式车轮面的接触压力,获得应力分布和应力集中等情况,从[5]两种,车轮与车轴采用过盈配合联接,通过配合面的而影响过盈联接的可靠性和设计质量。近年来,摩擦力传递力矩和轴向力,传递力的大小取决于过盈随着计算机软硬件技术和非线性有限元技术的发展,量。组合式车轮经济、耐用,但高速时由于发热会发人们开始借助于非线性有限元法来分析、仿真模拟过生轮毂与轮芯弛缓的危险,因此只适合于在车速低于盈配合面间的应力、位移、接触应力变化规律。许小[1-2]强、赵洪伦利用非线性有限元法对铁道高速轮轴的过120km/h的条件下使用。我国铁路机车于1
7、998[6]年开始在提速客运机车上使用整体车轮,目前新造盈配合作了应力分析。魏延刚等通过对轴盘压装[7]干线机车已全部采用整体车轮。整体车轮由钢坯加的有限元分析,指出在配合面的边缘出现应力集热辗压轧制、热处理,再经机械切削加工而成,直接中。轮对装配质量通常用压装曲线来衡量,章巧芳、与车轴装配。根据《TB/T1757一91机车车轮与车轴贾虹用有限元法分析了有离心惯性力存在时汽轮机注油压装技术条件》的规定,机车整体车轮轮轴过盈轮毂与轴过盈联接的接触应力,验证了ANSYS接
