發(fā)布時(shí)間：2020-12-26 07:32

　　國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為我國(guó)鐵路行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),我國(guó)對(duì)于鐵路運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嗌仙?安全性是鐵路運(yùn)輸首先要考慮的問(wèn)題。在軌道交通運(yùn)輸中,車(chē)輛的橫向穩(wěn)定性是車(chē)輛運(yùn)行安全性的熱點(diǎn)問(wèn)題。輪軌磨耗是輪軌關(guān)系較為突出的問(wèn)題,影響車(chē)輛運(yùn)行的安全性、平穩(wěn)性等。研究輪軌磨耗問(wèn)題是改善輪軌之間作用力、提高車(chē)輛運(yùn)行橫向穩(wěn)定性的前提。本文首先闡述了國(guó)內(nèi)外目前輪軌磨耗的研究情況,車(chē)輛橫向穩(wěn)定性的研究以及輪軌磨耗對(duì)車(chē)輛橫向穩(wěn)定性研究狀況,明確了本文研究分析的目的與意義。在此基礎(chǔ)上從理論上介紹了輪軌磨耗的知識(shí)、輪軌接觸參數(shù)以及橫向穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)軟件UM建立采用K6型轉(zhuǎn)向架的C70型貨車(chē)車(chē)輛模型、軌道模型、線路模型、軌道不平順激勵(lì)等。然后利用UM軟件對(duì)建立的模型進(jìn)行仿真分析。匹配踏面類(lèi)型為L(zhǎng)M型踏面和標(biāo)準(zhǔn)的60kg/m鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)的輪軌接觸關(guān)系,通過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)輪軌與磨耗輪軌踏面、鋼軌、接觸角、等效錐度在不同工況下的變化規(guī)律,進(jìn)一步分析了輪軌磨耗對(duì)車(chē)輛橫向穩(wěn)定性的影響規(guī)律,包括輪對(duì)、軌道以及輪軌接觸的磨耗規(guī)律,從而探究輪軌磨耗對(duì)車(chē)輛橫向穩(wěn)定指標(biāo)的影響規(guī)律,例如車(chē)輛蛇形臨界速度等。本文分析研究結(jié)果表明:車(chē)輪... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磨耗形式壓力及蠕滑率

考慮輪軌磨耗的貨車(chē)車(chē)輛橫向穩(wěn)定性研究與分析-8-動(dòng)圓半徑r0。滾動(dòng)圓半徑、踏面曲率半徑、軌頭斷面曲率半徑、接觸角等幾何參數(shù)主要影響車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能。輪對(duì)與鋼軌不斷的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是軌道車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，通過(guò)上文可知輪軌接觸關(guān)系的多樣性會(huì)導(dǎo)致左右輪對(duì)滾動(dòng)圓半徑的不同、輪軌接觸幾何參數(shù)的不同。因而，當(dāng)輪軌匹配型面確定時(shí)，輪軌接觸參數(shù)也就確定了。左右輪對(duì)滾動(dòng)圓半徑和接觸角與輪對(duì)橫移量之間是比較重要的關(guān)系。如圖2.2所示為輪軌接觸參數(shù)示意圖。圖2.2輪軌接觸參數(shù)示意圖Figure2.2Contactparametersofwheel-rail2.5車(chē)輪踏面將車(chē)輪與軌頭的接觸面定義為車(chē)輪踏面，車(chē)輪踏面的主要作用是可以在車(chē)輪通過(guò)曲線工況時(shí)，使車(chē)輪與軌道的相互作用力降低，這樣在車(chē)輛通過(guò)曲線時(shí)可以使輪對(duì)與鋼軌較少的產(chǎn)生磨耗。車(chē)輪踏面是蛇行運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，車(chē)輪踏面錐度的大小與蛇行運(yùn)動(dòng)的相對(duì)關(guān)系反映是車(chē)輛曲線通過(guò)能力。為了對(duì)達(dá)到車(chē)輪踏面錐度與蛇行運(yùn)動(dòng)最優(yōu)化的目的，就會(huì)盡可能的增大車(chē)輪踏面錐度。車(chē)輪踏面錐度的增大可以對(duì)曲線通過(guò)能力、輪對(duì)自動(dòng)對(duì)中能力產(chǎn)生積極的作用。最開(kāi)始使用的車(chē)輪踏面是錐形踏面，但是錐形踏面在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的磨耗較嚴(yán)重，車(chē)輪更換周期較短，這不利于車(chē)輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)型。隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員設(shè)計(jì)出了磨耗型踏面。磨耗型踏面顧名思義實(shí)在車(chē)輪磨耗后產(chǎn)生的踏面，這種踏面與鋼軌的匹配性較好。因此可以提高輪對(duì)的使用時(shí)間，縮小了車(chē)輛運(yùn)營(yíng)成本。一些歐洲國(guó)家匹配其鋼軌情況設(shè)計(jì)了符合自身?xiàng)l件的磨耗型踏面。合適的輪軌匹配關(guān)系可以有效地降低輪軌磨耗，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，提高車(chē)輛運(yùn)行質(zhì)量和承載能力，滿

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-足貨車(chē)車(chē)輛在鐵路行業(yè)速發(fā)展的需求。通過(guò)比較各國(guó)的運(yùn)行情況磨耗型踏面除了能夠降低輪軌磨耗，還可以降低輪緣力。LM和LMA型磨耗型踏面我國(guó)鐵路部門(mén)常用的磨耗型踏面類(lèi)型。其中，前者一般用于速度160公里線路的車(chē)輛，后者一般用于速度200km/h的高速線路。車(chē)輛輪緣參數(shù)不同輪緣的形狀不同，因而輪對(duì)的導(dǎo)向能力存在差異。因此車(chē)輪外形設(shè)計(jì)多樣。如圖2.3所示為幾種不同類(lèi)型踏面輪軌匹配圖；表2.1給出了幾種不類(lèi)型的踏面參數(shù)。表2.1幾種不同類(lèi)型踏面參數(shù)Tab2.1Differenttypestreadparameters踏面類(lèi)型輪緣厚度/mm輪緣高度/mm輪緣形狀限度/mmTB322510.0LMA32289.8LM322710.7XP5532.52911.0S1002322810.8JM333011.0圖2.3幾種不同類(lèi)型踏面匹配圖Figure2.3Severaldifferenttypesoftreadpatterns2.6車(chē)輪型面的等效錐度等效錐度在描述輪軌接觸幾何關(guān)系占據(jù)重要的地位。在忽略阻尼力和彈簧力的作用力的情況下，利用錐形型面等效錐度計(jì)算蛇形運(yùn)動(dòng)的方程如式（2.5）：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速車(chē)輛動(dòng)態(tài)脫軌臨界狀態(tài)評(píng)判方法[J]. 孫麗霞,姚建偉,成棣,李紅梅,崔瀟.  中國(guó)鐵道科學(xué). 2020(02)
[2]鐵道車(chē)輛二自由度系統(tǒng)非線性振動(dòng)定量分析[J]. 王業(yè),曾京,楊潤(rùn)芝,韓辰辰,黃立.  鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2020(01)
[3]高速鐵路輪軌關(guān)系現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)研究[J]. 侯茂銳,方興,常崇義,胡曉依,劉豐收,董孝卿,王樹(shù)國(guó),涂英輝,郭濤.  中國(guó)鐵路. 2018(01)
[4]地鐵車(chē)輪磨耗對(duì)輪軌接觸特性及動(dòng)力學(xué)性能的影響[J]. 陸文教,陶功權(quán),王鵬,付青云,關(guān)慶華,溫澤峰.  工程力學(xué). 2017(08)
[5]基于橫向穩(wěn)定性的快速貨車(chē)轉(zhuǎn)向架研究[J]. 王世俊,馬波.  甘肅科技縱橫. 2017(01)
[6]輪軌非線性幾何接觸對(duì)鐵道車(chē)輛穩(wěn)定性影響的研究[J]. 張海,周新建,王成國(guó),肖乾,林鳳濤.  城市軌道交通研究. 2015(09)
[7]軌道車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真所面臨的挑戰(zhàn)[J]. Jerry Evans,張生,于巧峰,王忠,馬衛(wèi)華.  國(guó)外鐵道車(chē)輛. 2015(01)
[8]高速車(chē)輛車(chē)輪磨耗與輪軌接觸幾何關(guān)系的研究[J]. 王憶佳,曾京,羅仁,吳娜.  振動(dòng)與沖擊. 2014(07)
[9]武廣客專(zhuān)動(dòng)車(chē)組車(chē)輪磨耗及振動(dòng)性能跟蹤研究[J]. 刁曉明,朱韶光,董孝卿.  鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2013(02)
[10]車(chē)輛系統(tǒng)橫向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性評(píng)判的數(shù)值仿真研究[J]. 賈璐,曾京,池茂儒.  鐵道車(chē)輛. 2011(09)

博士論文
[1]輪軌滾動(dòng)接觸力學(xué)分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 黃龍文.華東理工大學(xué) 2018
[2]高速列車(chē)橫向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)脫軌理論分析及評(píng)價(jià)方法研究[D]. 孫麗霞.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2014

碩士論文
[1]高速動(dòng)車(chē)組車(chē)輪磨耗對(duì)振動(dòng)特性的影響[D]. 鄒志鋒.華東交通大學(xué) 2018
[2]鋼軌廓形對(duì)機(jī)車(chē)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響研究[D]. 李怡然.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于多參數(shù)仿真的鐵路貨車(chē)蛇形運(yùn)動(dòng)與分岔特性研究[D]. 王世俊.蘭州交通大學(xué) 2017
[4]鐵道車(chē)輛動(dòng)力學(xué)特性分析[D]. 路兵.蘭州交通大學(xué) 2016



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