不同车轮型面对地铁道岔区轮轨静态接触行为的影响

发布时间：2024-02-28 02:36

　　为了研究不同车轮型面对地铁9号道岔转辙器区的轮轨静态接触行为的影响,基于经典迹线法求解轮轨接触几何关系,利用三维非赫兹滚动接触理论分析接触力学特性,分析接触点对分布、道岔转辙器结构不平顺、轮轨接触几何参数和轮轨接触斑的形状、面积及最大法向接触应力等。数值计算中,考虑轮背距为1 353 mm的LM和DIN5573以及轮背距为1 358 mm的S1002这3种车轮型面,从静力学分析的角度提出地铁道岔区的最优车轮型面。研究结果表明:DIN5573车轮过岔接触点对分布较集中,结构不平顺幅值较小,直向过岔时轮对的稳定性较好但接触力学特性较差;S1002车轮侧向过岔通过能力较强,接触力学特性良好,但轮对向尖基轨侧横移时较易发生轮缘接触,轮轨表面易产生疲劳伤损;LM车轮综合匹配性能最好。

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【部分图文】：

图1道岔尖轨典型断面图

轮轨接触几何关系是分析轮轨相互作用、轮轨磨耗、车辆动力学、轮轨滚动接触疲劳等研究的基础。轮轨接触几何分析时，车轮名义滚动圆半径为420mm，轨距为1435mm，未设轨底坡。2.1轮轨接触点对分布

图2道岔尖轨典型断面处轮轨接触点对分布图

车轮进入道岔转辙器时，轮轨接触点随尖轨顶宽的增加逐步由基本轨过渡到尖轨上。轮对横移较小时，尖基轨侧发生踏面接触，轮对横移增加到8～10mm后发生轮缘接触，发生踏面接触的横移范围以DIN5573最大，为-12～10mm,LM次之，为-12～9.5mm,S1002最小，为-12....

图3钢轨接触点的结构不平顺

轮载过渡前，钢轨上横向不平顺随着轮对向尖基轨侧横移呈线性增加的趋势，最大值可达34～40mm，在轮载过渡时迅速降低然后波动放缓。可据此判断，对中状态下过岔时，LM在尖轨顶宽35mm附近实现轮载过渡，DIN5573及S1002分别在尖轨顶宽39mm和41mm附近实现轮载过渡....

图4接触角差随轮对横移量的变化

踏面接触时，随着轮对向尖基轨侧横移，接触角差变化很小，轮对较平稳；轮缘贴靠后接触角差可迅速增加60°～69°，然后接触角差随轮对横移量继续增大而降低10°～25°。接触角差的突变表明踏面接触转为轮缘接触，与上述分析轮轨接触点对分布所得规律相同。2.3.2踏面等效锥度

本文编号：3913335