原文传递
重载货车车轮踏面制动热负荷研究
| 论文题名： | 重载货车车轮踏面制动热负荷研究 |
| 关键词： | 重载货车;列车车轮;踏面制动;疲劳强度 |
| 摘要： | 为了提高我国铁路货物列车的运输能力,列车提速到120km／h的前提下,轴重正在向25t发展,新一代通用货车的轴重已开始规划增加到27t,专用货车增加到32.5t。我国货物列车的制动方式主要为踏面制动,随着轴重的增加,车轮热负荷问题变得十分突出。本文研究轴重32.5t专用重载货车车轮在典型的制动条件下热负荷对车轮的影响。 分别对新车轮和磨耗到限车轮在初速为80km／h的长大下坡道制动条件和初速为100km／h、紧急制动距离为1400m的紧急制动条件下的温度场边界条件进行确定,采用间接耦合法模拟仿真车轮在这两种制动条件的温度场和应力场,并对车轮辐板区的静强度和疲劳强度进行评定。 本文进行的主要工作及得出的结论如下: (1)采用能量转化法计算输入到车轮的热流密度,并且考虑对流换热和热辐射的影响,确定车轮在两种制动条件下的温度场边界条件。 (2)温度场计算结果表明:在长大下坡道制动条件下,车轮的踏面最高温度出现在制动结束时刻；紧急制动条件下,新车轮踏面最高温度在制动32s时达到最大,磨耗到限车轮踏面最高温度在制动35s时达到最大；在这两种不同的制动条件下,车轮最高温度始终出现在与闸瓦摩擦的踏面上,紧急制动条件下与长大下坡道制动条件相比,踏面最高温度要高一些。 (3)热应力场计算结果表明:长大下坡道制动条件下,车轮辐板区的最大von_Mises热应力出现在制动结束时刻；紧急制动条件下,新车轮辐板区的最大von_Mises热应力出现在制动开始27s,磨耗到限车轮辐板区的最大von_Mises热应力出现在制动开始57s；长大下坡道制动条件与紧急制动条件相比,辐板区的最大von_Mises热应力要大一些。 (4)在机械载荷作用下,车轮辐板区的静强度满足要求,用Goodman曲线法评定疲劳强度,计算车轮旋转一周下的应力分布,确定应力幅和平均应力,得到车轮辐板区的疲劳强度满足要求。 (5)在制动热负荷和机械载荷的联合作用下,新车轮辐板的静强度和疲劳强度满足要求,磨耗到限车轮辐板的静强度满足要求,而在紧急制动条件下的疲劳强度已超出许用范围。 |
| 作者： | 侯耐 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李芾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
