crh5型動車組輪對的特點分析

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1、動車組概論題目CRH5型動車組輪對的特點分析班級2011級機電2班　　姓名薛愛明學(xué)號20116329成績二〇一四年十二月1.輪對的組成CRH5動車組輪對組成包括動車輪對組成和拖成輪對組成。動車輪對組成安裝在動力轉(zhuǎn)向架上，由一個動車輪對軸箱裝置和一個拖車輪對軸箱裝置組成；拖車輪對組成安裝在非動力轉(zhuǎn)向架上，由兩個拖車輪對軸箱裝置組成。動車輪對軸箱裝置和拖車輪對軸箱裝置的主要區(qū)別是：動車輪對軸箱裝置采用動車車軸，車軸上安裝有一個齒輪箱組成和兩個制動盤；而拖車輪對軸箱裝置采用拖車車軸，車軸上安裝有3個制動盤，如圖1和圖2所示。圖1動車輪對軸箱裝置圖2拖車輪

2、對軸箱裝置動、拖車輪對軸箱裝置均由輪對（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；每個軸箱配備一個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)計和制造標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行EN13262：2003(鐵路應(yīng)用-輪對核轉(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)見表1。新車輪的滾動圓直徑φ890mm磨耗到限的車輪的滾動圓直徑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牌號的鋼制造。對車輪的化學(xué)分析應(yīng)通過光譜分析進(jìn)行。1.2機械性能按照標(biāo)準(zhǔn)UIC510-5，車輪腹板的對稱循環(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)行分析計算，結(jié)果表明，整體車輪的靜強度和疲勞強度均滿足UIC510-5的要求。工況垂向力(N)橫向力(N)直線線路上運行Fz1=1.25Q.gFy1=0曲線線路上運行Fz2=1.25Q.gFy2=0.7Q.g過道岔Fz3=1.25Q.gFy3=0.42Q.gQ：軌道上每個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。輪對組成中車軸分為動車車軸和拖車車軸。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：用于鐵路輪對的、具有高疲勞強度和韌性特性的、調(diào)質(zhì)的特殊合金鋼鍛造軸）。軸可通過孔探針進(jìn)行無損檢測，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為EN13103、EN13104、EN13661和UIC811-1。動力轉(zhuǎn)向架上一根動力車軸一根非動力車軸，非動力轉(zhuǎn)向架上兩根均為非

6、動力車軸。在動力轉(zhuǎn)向架上，非動力車軸裝在轉(zhuǎn)向架的外端，動車軸裝在轉(zhuǎn)向架的內(nèi)端，接受懸在車體上的電機通過萬向軸傳來的動力。2.1形狀和尺寸動車軸由軸箱軸承座、輪座、兩個制動盤座、齒輪軸承座和軸身組成，總長2180mm，如圖4（a）所示。非動力車軸由軸箱軸承座、輪座、三個制動盤座和軸身組成，總長2180mm，如圖4（b）所示。（a）動力車軸（b）動力車軸圖4車軸新軸和維修后車輪和制動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)制動盤Φ194+0.254+0.285中心制動盤Φ196+0.254+0.

7、285表3新軸輪座、制動盤直徑尺寸及其公差如果在車輪或制動盤拆卸過程中發(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)制動盤Φ191+0.254+0.285中心制動盤Φ193+0.254+0.285表4維修后車輪、制動盤安裝座直徑尺寸及其公差1.1車軸的制造加工對車軸進(jìn)行機械加工時，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，加工過程不得造成會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量到的殘余應(yīng)力的最大值在處于拉伸時不得

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