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铁路货车轴颈轴承的偏载效应分析
| 论文题名： | 铁路货车轴颈轴承的偏载效应分析 |
| 关键词： | 铁路货车;轴颈轴承;有限元法;滚动接触应力;偏载效应 |
| 摘要： | 论文研究了某35.7t轴重货车轴承早期失效的原因。根据标准JIS E4501和EN13103定义的轨道车辆动载系数，建立货车轮对平衡力系，确定了轴承计算分析9种载荷组合，即承载鞍垂向力理想位置和可能的8种偏置序列1.8、2.7、4、10、15、20、25和30 mm所对应的轮对及承载鞍载荷。分别按照标准ISO281的常规法和有限元法计算方法，计算轴承承载的能力及存活概率90％下的轴承寿命L10。结果表明: (1)按JIS E4501标准的动荷系数确定轴承载荷条件，轴承的额定寿命仅为56.90万km，不能满足EN12082标准对速度小于200km/h的铁道车辆，要求轴颈轴承通过60万km寿命线路试验考核的要求。而按EN13103标准的确定动荷系数确定轴承载荷，轴承的额定寿命为89.29万km，满足EN12082的线路寿命考核要求。由于JIS4501较详细的区别了轨道车辆速度和线路条件等动荷系数的差异，以之计算更符合实际。因此，轴承承载能力较弱是轴承早期失效的原因之一。 (2)按照标准ISO281的常规法的计算结果表明，承载鞍垂直载荷偏置将降低轴承寿命，偏置位置越大，影响程度越大，当存在30mm偏置量时，轴承额定寿命下降至接近94％。 (3)有限元法计算结果表明，垂向载荷偏置的影响并非随偏置程度的增加而恒增加:当偏置程度为外偏2mm，垂向与横向载荷的综合效果，使承载鞍传力效果最好，轴承滚子-滚道的当量接触应力最低;之后才随偏置程度而增加。从轴承结构细节所承受的接触应力的角度，较灵敏的反映了承载鞍垂向载荷偏置程度的影响及规律性;当偏置程度达到30mm时，轴承寿命的下降率接近30％。因此，反映偏载影响，有限元法较常规法更敏感。 论文工作为正确评价铁路货车轴承的承载能力和控制生产中车辆及轮对的传力装配提供了科学依据。 |
| 作者： | 刘浩炳 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 赵永翔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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