文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
地铁车辆车轮椭圆问题研究
姓名：鲍火英
申请学位级别：硕士
专业：车辆工程
指导教师：罗世辉
20071101
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第根据某地铁二号线车辆存在的问题，从车辆系统动力学的角度对其车轮易发生踏面剥离，车轮椭圆化和车体垂向振动过大的现象进行了研究。针对二号线车辆垂向动力学性能较差的现象．对车辆的动力学性能作了全面的分析，其中对车轮椭圆形成饕R猿德值淖菹虿裎:饬恐副和车辆振动相关联的关键参数进行了优化，最主要的霾问#呵Ｒ爸米向合成刚度、一系横向妥菹合成刚度。动力学分析表明，短牵引杆会使车辆在受到垂向冲击激励时车体端部垂向振动加速度响应比长牵引杆或无牵引杆的情况增加约％；在车辆突然施加制动或牵引时，短牵引杆的作用也会使车辆振动加速度显著增大，由于施加制动是地铁车辆长期频繁使用的工况，因此车辆的垂向振动将经常性的保持较高水平。这些计算结果是采用国产化零部件以减缓二号线车轮椭圆问题的理论依据，分析认为这两项二号线车轮椭圆问题与二号线车辆垂向振动大的问题是相关联的，即就二号线车辆而言，车轮较小的椭圆度就会增大车辆振动，而车辆振动加大后会进一步促进车轮椭圆扩展，导致需要频繁镟轮，因此重要的是要减弱两者问的关联程度。计算结果尚不能提供直接依据来证实车轮不圆是由短牵引杆引起的，也不能捧除他们之间的关联性，其中短牵引杆过大的连接刚度对车辆的不利影响是明确的。关键词：地铁车辆；车轮椭圆；动力学；牵引拉杆；纵向刚度措施是解决问题的关键。
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第滦髀车轮损伤概述西南交通大学硕士研究生学位论文安全部件Ｋ孀盼夜犯咚僦卦鼗慕校烦德值乃鹕宋侍庖苍嚼丛第铁路车轮是列车运行的关键部件之一，它与钢轨、车轴并称为铁路严重，车轮损伤包括踏面磨耗、疲劳裂纹、剥离、掉块、崩轮、崩箍等。从丧失功能的程度方面看，车轮损伤可以归纳为危及行车安全，失去安全工作能力、超过规定的失效判据等智榭觯淮油臣品治鼋嵌确矫婵矗德质可分为早期失效、随机蚺既失效及疲劳失效。在各种形式的车轮损伤中，车轮踏面的损伤问题占有很大的比例。实际运用过程中车轮踏面的损伤是多方面的，关于它们的形成机理和影响的研究都很不够。车轮踏面型面的变化，主要指车轮表面相对水平或横向理论形状的偏差和相对圆周方向的圆形的偏差两种情况健Ｏ钟械男矶嗍道砻鳎⑸的磨损在横向／水平既不对称，在圆周方向也不均匀。车轮型面的改变会因为磨耗造成，而这又是由轮／轨接触力所引起，主要与下列因素有关：线路走向、车辆运用区域、车辆用途、走行部类型与技术、轮轨接触几何关系、轴重、粘着利用、气候因素、轮缘润滑及轨道的润滑与污染状态、轮，轨材质、维护保养原则和轮对制造技术】。车轮失圆是车轮型面变化的一种常见类型，车轮失圆后，会对轨道形成冲击或产生噪声。文献】叙述了各种类型的车轮失圆问题的起因及结果，周期性的车轮不圆度产生的噪音及振动会影响乘客，尤其在特定车速下。车轮不圆度会使得轮轨垂向接触力增大，导致轨道、车辆组成部件如轮对轴承、轨枕及轨道疲劳而缩短使用寿命；相互独立的严重车轮表面擦伤会产生高频重复冲击载荷；踏面波状磨耗产生滚动干扰噪音：具有不规则波长的车轮多边形化导致轮轨接触的动态垂向力低频成分增加．因此，研究车轮失圆的形成原因以及找到合适的解决办法具有重要意义．随着年实施的第未筇崴伲谐翟诵惺彼俅公里提高到时速ɡ铮】於阅壳疤坊党德痔っ嫠鹕宋侍饪U寡芯浚饩稣庖焕盘路的老大难题，对于铁路客运提速、货物运输快捷化、大宗运输重载化，最终实现‘中长期铁路网规划》制订的目标，使我国铁路机车车辆技术达到国
车轮损伤的类型西南交通大学硕士研究生学位论文第际先进水平，确保国民经济大动脉长期健康和畅通具有十分重要的意义。从运用统计的角度，车轮损伤主要分为以下嗷轏：表面擦伤通常成对发生于同一轮对的两个车轮上，出现在同样的径向位置：擦伤部位位于踏面中间：通常出现拉痕并伴有掉块现象；两个车轮的损伤程度通常不同；也可能不会发生掉块现象；沿圆周滚动方向可能会出现几在受伤区和车轮轮周其他部位间扩展，最终导致掉块，车轮变扁会显著增大图表面擦伤车轮打滑损伤发生在同一轮对两个车轮相同的径向方向；该损伤沿轮周方向的分布通常不是连续的，而是出现几个损伤斑；车轮的滑动损伤会形成扩展，而且马氏体斑的边界由于马氏体本身非常硬且耐腐蚀，因此是非常清晰的；最终会形成掉块。图所示为车轮打滑损伤。当车轮打滑时，接触斑的一个小延长区将迅速致热，与车轮空转有所不同的是，由于车轮的持续转动，不会出现压扁的情况，但会在加热区沿踏面方向形成掉块，当车轮停止打滑恢复正常滚动时，热