机车车轴轮座裂纹分析与结构改进

发布时间：2021-10-09 14:07

　　针对机车经过一定里程的运用后,在相关修程实施过程中暴露出的一定比例车轴轮座处裂纹的问题,通过车轴轮座处裂纹特征、裂纹产生的机理分析并结合裂纹产生的表象及以往关于车轴轮座处微裂纹的分析数据,可知下文中提及探伤中发现的车轴磁痕显示特征与微动磨损疲劳裂纹特征相符。机车车轮与车轴是通过过盈配合的方式连接的,当承受旋转弯曲载荷的作用时,在车轴轮座的边缘,配合面间将发生微小的循环往复的相对滑动,从而导致微动损伤的产生。该部位的微动疲劳是机车车轴失效的主要形式之一。车轴轮座附近的卸荷槽能够极大的缓解轮轴配合边缘的应力集中程度,从而对车轴轮座微动疲劳性能产生影响。与此同时,过盈量的大小也是影响车轴轮座微动疲劳的重要因素。TB/T1463-2015标准仅规定了过盈量的取值范围（轮座直径的0.9‰¹.5‰）,但并未给出车轴轮座微动疲劳性能与过盈量大小的关系。因此非常有必要研究过盈量以及卸荷槽深度对车轴轮座抗微动疲劳能力的影响,从而对该部位的结构进行改进。（1）研究轮轴间过盈量对微动疲劳的影响,分别选取过盈量标准要求的上限值、标准要求的中值、标准要求的下限值,进行疲劳性能影响的对比。最... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 国内外现状综述
    1.3 车轴轮座结构概述
    1.4 车轴轮座裂纹的表现形式及特征
    1.5 本课题主要研究内容
2 车轴轮座裂纹原因及位置分析
    2.1 裂纹影响因素
        2.1.1 设计及运用因素
        2.1.2 材质因素
        2.1.3 制造因素
    2.2 裂纹原因分析
        2.2.1 车轴轮座裂纹金相分析
        2.2.2 车轴有限元静强度分析
        2.2.3 微动磨损机理
        2.2.4 结论小结
    2.3 裂纹位置分析
    2.4 本章小节
3 改进因素分析
    3.1 改进因素及分析
        3.1.1 表面粗糙度
        3.1.2 凸悬量
        3.1.3 过盈量
        3.1.4 卸荷槽深度
        3.1.5 小结
    3.2 过盈量及卸荷槽深度仿真研究
        3.2.1 轮轴有限元模型建立
        3.2.2 轮轴工况受力分析及边界条件
        3.2.3 微动磨损模型
        3.2.4 疲劳寿命预测模型
        3.2.5 过盈量因素分析
        3.2.6 卸荷槽深度因素分析
        3.2.7 本章小结
4 卸荷槽结构改进方案研究
    4.1 卸荷槽概述
    4.2 卸荷槽改进调整方案
    4.3 调整方案强度及应力水平计算
        4.3.1 强度计算
        4.3.2 应力水平计算分析
    4.4 本章小结
5 结构改进验证情况
    5.1 结构改进评审
    5.2 结构改进质量控制
        5.2.1 车轴改进过程的质量控制
        5.2.2 结构改进运用中的质量控制
    5.3 结构改进车轴疲劳试验情况
    5.4 结构改进车轴返厂验证情况
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3426537