城轨车辆轨底坡和轮缘内侧距对轮轨接触性能的影响
发布时间：2020-12-13 10:56
为了研究城市轨道交通系统中轨底坡和轮缘内侧距对轮轨接触性能的影响,本文主要工作及研究结论如下:(1)介绍了轨底坡和轮缘内侧距及其对轮轨接触的影响,对国内外本领域的研究现状进行了总结;(2)根据大连市金州线快轨轮轨数据(LM车轮踏面,50kg/m钢轨型面,1:40轨底坡,1353mm轮缘内侧距)建立了轮轨接触三维有限元计算模型;(3)以大连市金州线轮轨模型为基础,运用轮轨接触几何学原理和弹塑性有限元接触计算理论,分析了不同轨底坡和轮缘内侧距下的轮轨接触性能;(4)选取LM、LMa型车轮踏面和60kg/m、50kg/m、43kg/m钢轨为研究对象,重点研究了轮轨接触斑面积和接触应力随横移量的变化情况,结合城轨交通线路具体情况,分析了不同轨底坡和轮缘内侧距下多种轮轨型面匹配的接触性能,给出了轨底坡、轮缘内侧距和轮轨接触型面的最优匹配方案;(5)根据大连市金州线线路具体情况,综合分析了多种轮轨型面匹配的接触性能,给出优化方案。本文的研究结果,对建设城轨交通线路具有一定的借鉴意义。
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?１：４０轨底坡??Ｆｉｇ．?１．１１：４０?ｒａｉｌ?ｃａｎｔ??
实现轮对的自动对中作用，并??且有利于列车安全的通过曲线和辙叉。轮轨间隙过小可能会引起轮缘和钢轨之间的过度??磨耗，造成不必要的损伤，降低轮轨使用寿命，增加维护成本。轮轨间隙过大，会增大??轮对发生蛇行运动时的振动幅度，降低运行的安全性和稳定性，影响列车运行品质。??经过铁路建设多年的研宄和发展，各个国家都形成了符合本国具体情况的轮缘内侧??距和轨距标准，例如欧洲和日本等国家的轮缘内侧距为１３６０ｍｍ，根据《中国铁标》，??我国一般选取轮缘内侧距为１３５３ｍｍ，轨距为１４３５ｍｍ，如图１．２所示。??内仰慨?１３５３ｍｍ?Ｊ?Ｌ??轨距?１４３５ｍｍ??图１．２中国轮缘内侧距和轨距??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｈｉｎｅｓｅ?ｆｌａｎｇｅ?ｉｎｎｅｒ?ｓｐａｃｉｎｇ?ａｎｄ?ｇａｕｇｅ??由此可以计算出轮轨间隙即钢轨与轮缘之间的间隙大小，以ＬＭ型（轮缘厚度为??３??
有锥形踏面和磨耗型踏面，磨耗型踏面相比于锥形踏面更??加耐磨，因此我国高速列车、地铁、快轨等城轨车辆也都儿乎选用磨耗型踏面车轮。经??过现场调研，得到人连市金州线快轨车轮及钢轨数据如下：车轮踏面为ＬＭ型踏面，车??轮直径为８４０ｍｍ，轮缘内侧距为１３５３ｍｍ；钢轨为５０ｋｇ／ｍ型号钢轨，轨距为１４３５ｍｍ，??轨底坡力１：４０，轴重不超过Ｍｔ，此处选用最大轴重１４ｔ进行计算。??３．１．２建立有限元模型??根据实际调研参数建立了大连市金州线快轨车辆轮轨接触三维有限元网格模型，如??图３．１所示。??＋＝＋??图３．１三维有限元模型??Ｆｉｇ．３．１?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响研究[J]. 杨广雪,赵方伟,李秋泽,梁云,林国进. 铁道学报. 2019(02)
[2]内部存在裂纹的轮轨接触力学分析[J]. 汪金余,孙传喜,张军. 大连交通大学学报. 2017(06)
[3]60 kg/m钢轨和60N钢轨轮轨接触几何关系对比分析[J]. 全顺喜. 铁道标准设计. 2017(06)
[4]不同轨底坡下地铁车辆轮轨型面匹配的静态接触分析[J]. 陶功权,温泽峰,陆文教,金学松. 铁道学报. 2015(09)
[5]轨底坡对曲线线路钢轨疲劳裂纹萌生寿命的影响[J]. 周宇,王少锋,张杰,姜俊楠. 中国铁道科学. 2015(01)
[6]关于在线动车组轮对内侧距限度的探讨[J]. 欧阳水林. 铁道车辆. 2014(11)
[7]城市轨道交通线路轨底坡对钢轨磨耗的影响[J]. 都敏,张军,王春艳,盛友艺,徐永绥. 铁道机车与动车. 2014(06)
[8]城市轨道交通工程地铁钢轨轨底坡调整技术研究[J]. 左书艺,张涛. 铁道标准设计. 2014(05)
[9]三维高速轮轨瞬态滚动接触有限元模型及其应用[J]. 赵鑫,温泽峰,王衡禹,金学松. 机械工程学报. 2013(18)
[10]有限元法及应用状况[J]. 李进霞,张伟杰,张素香. 科技创新导报. 2012(31)
博士论文
[1]轮轨型面匹配分析及机车车轮剥离的试验研究[D]. 孙传喜.大连交通大学 2018
[2]轮轨滚动接触弹塑性分析及疲劳损伤研究[D]. 肖乾.中国铁道科学研究院 2012
[3]有限元轮轨滚动接触理论及其应用研究[D]. 常崇义.中国铁道科学研究院 2010
硕士论文
[1]车轮内部损伤及踏面剥离的研究[D]. 汪金余.大连交通大学 2018
[2]LM型踏面轮缘厚度连续化与踏面磨耗仿真研究[D]. 石玉红.西南交通大学 2018
[3]轮轨间隙对机车动力学性能的影响[D]. 董永帅.西南交通大学 2017
[4]高速动车组车轮疲劳裂纹研究[D]. 郭伟杰.太原理工大学 2016
[5]机车通过重载固定辙叉系统动力学研究[D]. 李俊楠.大连交通大学 2015
[6]郑州地铁1号线一期轨道减振效果研究[D]. 吴建峰.北京交通大学 2013
[7]轮轨名义间隙对车辆动态性能的影响[D]. 刘茹.大连交通大学 2013
[8]基于ADAMS/Rail的高速铁路轮轨磨耗影响因素研究[D]. 刘新元.中南大学 2010
本文编号：2914437
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?１：４０轨底坡??Ｆｉｇ．?１．１１：４０?ｒａｉｌ?ｃａｎｔ??
实现轮对的自动对中作用，并??且有利于列车安全的通过曲线和辙叉。轮轨间隙过小可能会引起轮缘和钢轨之间的过度??磨耗，造成不必要的损伤，降低轮轨使用寿命，增加维护成本。轮轨间隙过大，会增大??轮对发生蛇行运动时的振动幅度，降低运行的安全性和稳定性，影响列车运行品质。??经过铁路建设多年的研宄和发展，各个国家都形成了符合本国具体情况的轮缘内侧??距和轨距标准，例如欧洲和日本等国家的轮缘内侧距为１３６０ｍｍ，根据《中国铁标》，??我国一般选取轮缘内侧距为１３５３ｍｍ，轨距为１４３５ｍｍ，如图１．２所示。??内仰慨?１３５３ｍｍ?Ｊ?Ｌ??轨距?１４３５ｍｍ??图１．２中国轮缘内侧距和轨距??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｈｉｎｅｓｅ?ｆｌａｎｇｅ?ｉｎｎｅｒ?ｓｐａｃｉｎｇ?ａｎｄ?ｇａｕｇｅ??由此可以计算出轮轨间隙即钢轨与轮缘之间的间隙大小，以ＬＭ型（轮缘厚度为??３??
有锥形踏面和磨耗型踏面，磨耗型踏面相比于锥形踏面更??加耐磨，因此我国高速列车、地铁、快轨等城轨车辆也都儿乎选用磨耗型踏面车轮。经??过现场调研，得到人连市金州线快轨车轮及钢轨数据如下：车轮踏面为ＬＭ型踏面，车??轮直径为８４０ｍｍ，轮缘内侧距为１３５３ｍｍ；钢轨为５０ｋｇ／ｍ型号钢轨，轨距为１４３５ｍｍ，??轨底坡力１：４０，轴重不超过Ｍｔ，此处选用最大轴重１４ｔ进行计算。??３．１．２建立有限元模型??根据实际调研参数建立了大连市金州线快轨车辆轮轨接触三维有限元网格模型，如??图３．１所示。??＋＝＋??图３．１三维有限元模型??Ｆｉｇ．３．１?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响研究[J]. 杨广雪,赵方伟,李秋泽,梁云,林国进. 铁道学报. 2019(02)
[2]内部存在裂纹的轮轨接触力学分析[J]. 汪金余,孙传喜,张军. 大连交通大学学报. 2017(06)
[3]60 kg/m钢轨和60N钢轨轮轨接触几何关系对比分析[J]. 全顺喜. 铁道标准设计. 2017(06)
[4]不同轨底坡下地铁车辆轮轨型面匹配的静态接触分析[J]. 陶功权,温泽峰,陆文教,金学松. 铁道学报. 2015(09)
[5]轨底坡对曲线线路钢轨疲劳裂纹萌生寿命的影响[J]. 周宇,王少锋,张杰,姜俊楠. 中国铁道科学. 2015(01)
[6]关于在线动车组轮对内侧距限度的探讨[J]. 欧阳水林. 铁道车辆. 2014(11)
[7]城市轨道交通线路轨底坡对钢轨磨耗的影响[J]. 都敏,张军,王春艳,盛友艺,徐永绥. 铁道机车与动车. 2014(06)
[8]城市轨道交通工程地铁钢轨轨底坡调整技术研究[J]. 左书艺,张涛. 铁道标准设计. 2014(05)
[9]三维高速轮轨瞬态滚动接触有限元模型及其应用[J]. 赵鑫,温泽峰,王衡禹,金学松. 机械工程学报. 2013(18)
[10]有限元法及应用状况[J]. 李进霞,张伟杰,张素香. 科技创新导报. 2012(31)
博士论文
[1]轮轨型面匹配分析及机车车轮剥离的试验研究[D]. 孙传喜.大连交通大学 2018
[2]轮轨滚动接触弹塑性分析及疲劳损伤研究[D]. 肖乾.中国铁道科学研究院 2012
[3]有限元轮轨滚动接触理论及其应用研究[D]. 常崇义.中国铁道科学研究院 2010
硕士论文
[1]车轮内部损伤及踏面剥离的研究[D]. 汪金余.大连交通大学 2018
[2]LM型踏面轮缘厚度连续化与踏面磨耗仿真研究[D]. 石玉红.西南交通大学 2018
[3]轮轨间隙对机车动力学性能的影响[D]. 董永帅.西南交通大学 2017
[4]高速动车组车轮疲劳裂纹研究[D]. 郭伟杰.太原理工大学 2016
[5]机车通过重载固定辙叉系统动力学研究[D]. 李俊楠.大连交通大学 2015
[6]郑州地铁1号线一期轨道减振效果研究[D]. 吴建峰.北京交通大学 2013
[7]轮轨名义间隙对车辆动态性能的影响[D]. 刘茹.大连交通大学 2013
[8]基于ADAMS/Rail的高速铁路轮轨磨耗影响因素研究[D]. 刘新元.中南大学 2010
本文编号：2914437
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2914437.html
