crh5型動(dòng)車組輪對(duì)的特點(diǎn)分析

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1、動(dòng)車組概論題目CRH5型動(dòng)車組輪對(duì)的特點(diǎn)分析班級(jí)2011級(jí)機(jī)電2班　　姓名薛愛(ài)明學(xué)號(hào)20116329成績(jī)二〇一四年十二月1.輪對(duì)的組成CRH5動(dòng)車組輪對(duì)組成包括動(dòng)車輪對(duì)組成和拖成輪對(duì)組成。動(dòng)車輪對(duì)組成安裝在動(dòng)力轉(zhuǎn)向架上，由一個(gè)動(dòng)車輪對(duì)軸箱裝置和一個(gè)拖車輪對(duì)軸箱裝置組成；拖車輪對(duì)組成安裝在非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架上，由兩個(gè)拖車輪對(duì)軸箱裝置組成。動(dòng)車輪對(duì)軸箱裝置和拖車輪對(duì)軸箱裝置的主要區(qū)別是：動(dòng)車輪對(duì)軸箱裝置采用動(dòng)車車軸，車軸上安裝有一個(gè)齒輪箱組成和兩個(gè)制動(dòng)盤；而拖車輪對(duì)軸箱裝置采用拖車車軸，車軸上安裝有3個(gè)制動(dòng)盤，如圖1和圖2所示。圖1動(dòng)車輪對(duì)軸箱裝置圖2拖車輪

2、對(duì)軸箱裝置動(dòng)、拖車輪對(duì)軸箱裝置均由輪對(duì)（包括車輪和車軸）、軸箱及軸承等部分組成。車軸為空心車軸，中空直徑為Φ65mm，材質(zhì)為30NiCrMoV12；車輪采用整體車輪，材質(zhì)為R8T，可磨耗半徑為40mm；每個(gè)軸箱配備一個(gè)SKF-TBU圓錐滾子軸承組。2.車輪CRH5轉(zhuǎn)向架使用的車輪（圖3）與TAV-S104、SM3、ETR460、ETR470、ETR480使用的車輪為同一類型，整體車輪所用材質(zhì)為符合UIC標(biāo)準(zhǔn)的R8T，車輪直徑為890mm。車輪設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行EN13262：2003(鐵路應(yīng)用-輪對(duì)核轉(zhuǎn)向架-車輪-產(chǎn)品要求)和UIC812-2。2.

3、1車輪幾何特性圖3CRH5車輪尺寸車輪幾何參數(shù)見(jiàn)表1。新車輪的滾動(dòng)圓直徑φ890mm磨耗到限的車輪的滾動(dòng)圓直徑φ810mm輪輞寬度135mm踏面形式XP55輪轂裝配直徑φ192mm輪轂寬度180mm整體車輪的最大重量≤311kg表1車輪幾何參數(shù)1.1材料整體車輪按標(biāo)準(zhǔn)EN13262：2003(鐵路應(yīng)用-輪對(duì)核轉(zhuǎn)向架-車輪-產(chǎn)品要求)和UIC812-2規(guī)定的條款，必須用R8T牌號(hào)的鋼制造。對(duì)車輪的化學(xué)分析應(yīng)通過(guò)光譜分析進(jìn)行。1.2機(jī)械性能按照標(biāo)準(zhǔn)UIC510-5，車輪腹板的對(duì)稱循環(huán)疲勞極限為?σ=180Mpa，彈性模量E=206000N?mm2，泊松

4、比μ=0.29。1.3計(jì)算及結(jié)論利用ANSYS有限元分析軟件，建立新車輪和完全磨耗到限車輪的有限元模型，三種載荷工況和特殊載荷進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果表明，整體車輪的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均滿足UIC510-5的要求。工況垂向力(N)橫向力(N)直線線路上運(yùn)行Fz1=1.25Q.gFy1=0曲線線路上運(yùn)行Fz2=1.25Q.gFy2=0.7Q.g過(guò)道岔Fz3=1.25Q.gFy3=0.42Q.gQ：軌道上每個(gè)車輪上承受的車輛質(zhì)量；g為重力加速度。表2車輪載荷工況2.車軸為提高車軸的疲勞安全性，采用高頻淬火熱處理和滾壓工藝。采用空心車軸，其目的主要是為了進(jìn)行車軸

5、超聲波探傷，同時(shí)也起到降低簧下重量的作用；車軸應(yīng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)。輪對(duì)組成中車軸分為動(dòng)車車軸和拖車車軸。車軸為空心軸，中空直徑為φ65mm，材質(zhì)與TAV-S104、ICT、SM3、ETR460、ETR470、ETR480相同，為30NiCrMoV12，依據(jù)UNI6787-71標(biāo)準(zhǔn)加工制造(UNI6787-71：用于鐵路輪對(duì)的、具有高疲勞強(qiáng)度和韌性特性的、調(diào)質(zhì)的特殊合金鋼鍛造軸）。軸可通過(guò)孔探針進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為EN13103、EN13104、EN13661和UIC811-1。動(dòng)力轉(zhuǎn)向架上一根動(dòng)力車軸一根非動(dòng)力車軸，非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架上兩根均為非

6、動(dòng)力車軸。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向架上，非動(dòng)力車軸裝在轉(zhuǎn)向架的外端，動(dòng)車軸裝在轉(zhuǎn)向架的內(nèi)端，接受懸在車體上的電機(jī)通過(guò)萬(wàn)向軸傳來(lái)的動(dòng)力。2.1形狀和尺寸動(dòng)車軸由軸箱軸承座、輪座、兩個(gè)制動(dòng)盤座、齒輪軸承座和軸身組成，總長(zhǎng)2180mm，如圖4（a）所示。非動(dòng)力車軸由軸箱軸承座、輪座、三個(gè)制動(dòng)盤座和軸身組成，總長(zhǎng)2180mm，如圖4（b）所示。（a）動(dòng)力車軸（b）動(dòng)力車軸圖4車軸新軸和維修后車輪和制動(dòng)盤的安裝座的直徑和公差：名稱直徑（mm）公差（mm）最小最大車輪Φ192+0.240+0.265側(cè)制動(dòng)盤Φ194+0.254+0.285中心制動(dòng)盤Φ196+0.254+0.

7、285表3新軸輪座、制動(dòng)盤直徑尺寸及其公差如果在車輪或制動(dòng)盤拆卸過(guò)程中發(fā)生損壞，可將安裝座直徑尺寸減小的最低容許值：名稱直徑（mm）公差（mm）最小最大車輪Φ189+0.240+0.265側(cè)制動(dòng)盤Φ191+0.254+0.285中心制動(dòng)盤Φ193+0.254+0.285表4維修后車輪、制動(dòng)盤安裝座直徑尺寸及其公差1.1車軸的制造加工對(duì)車軸進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，除了需要滿足規(guī)定的公差和表面精度要求外，加工表面尤其是結(jié)合處不得存在任何刀痕，加工過(guò)程不得造成會(huì)促使正常使用期間形成疲勞裂紋或變形的殘余應(yīng)力。在車軸表面上能夠測(cè)量到的殘余應(yīng)力的最大值在處于拉伸時(shí)不得

8、超過(guò)100Mpa，對(duì)車軸表面殘余應(yīng)力的測(cè)量應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN13261進(jìn)行。1.2計(jì)算及結(jié)論將許用應(yīng)力和計(jì)算應(yīng)力的比率定義為疲