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原文传递重载货车转向架车轮选型研究

论文题名：	重载货车转向架车轮选型研究
关键词：	动力学性能;踏面优化;重载货车;转向架;车轮选型
摘要：	随着我国经济的快速发展,对铁路运输能力的要求越来越高。重载运输已成为当今世界铁路货运发展的方向,重载运输所带来的经济效益已经被各国所证实。提高货车轴重是各国发展重载运输一致采用的一项重要手段,长期的实践表明这项措施既可以提高运输能力,又能有效的降低成本。　　目前,我国重载线路上运行的80t级专用货车的轴重为25t,转向架为转K5、转K6和转K7,其它线路上运行的70t级通用货车的轴重为23t,也还有大量的轴重为21t的D轴货车仍在使用,使得我国货车的轴重与世界上重载运输先进国家相比有较大的差距。因而研制出更大轴重的货运装备是当前最为迫切的任务。　　车轮作为机车车辆不可或缺的重要承载及行走部件,车轮的可靠与否关系着整个列车的安全。然而,轴重的增加使车轮的使用环境急剧恶化:车轮制动产生的热负荷也急剧增加,轮轨间的动力相互作用更加显著,由此导致的轨道失效、线路状态恶化、货物及车辆设备损坏增多、轮轨磨耗加剧等问题日益明显；上述问题势必会增加维护的成本甚至影响列车运行的安全。因此必须寻求合理的措施解决这些问题来确保重载列车安全、高效的运行:合理的车轮结构对解决这些问题影响巨大。本文将对32.5t轴重货车车轮轮径选择进行研究,并对车轮踏面进行优化。　　论文通过采用有限元分析软件ANSYS,分析了两种轮径的车轮在紧急制动工况下的温度场和热应力场,结果表明,两种轮径车轮的温度场和热应力场结果相差不大,轮径大小对改善车轮热应力状态不明显。同时分析了车轮的静强度,结果表明新造车轮静强度满足使用要求,磨耗到限车轮超常工况下等效应力超过许用应力,不能够满足使用要求,但是轮径915mm磨耗到限车轮等效应力大大低于轮径840mm磨耗到限车轮。　　论文利用SIMPACK软件建立了32.5t轴重货车动力学模型,计算了在直线上和曲线通过时两种轮径动力学性能。通过结果的对比,可以得到两种轮径动力学性能差别不大,但轮径915mm车轮模型能够大大降低接触应力和轮轨磨耗。　　论文通过比较LM磨耗型踏面分别与60kg／m钢轨和75kg／m钢轨匹配关系和运行中动力学性能,得出LM磨耗型踏面与60kg／m钢轨匹配更良好,最后对针对与75kg／m钢轨匹配的磨耗型踏面进行优化,计算结果验证优化后踏面运行性能良好。
作者：	向阳
专业：	车辆工程
导师：	傅茂海
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