國民經(jīng)濟的快速發(fā)展為我國鐵路行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),我國對于鐵路運輸?shù)男枨蟛粩嗌仙?安全性是鐵路運輸首先要考慮的問題。在軌道交通運輸中,車輛的橫向穩(wěn)定性是車輛運行安全性的熱點問題。輪軌磨耗是輪軌關(guān)系較為突出的問題,影響車輛運行的安全性、平穩(wěn)性等。研究輪軌磨耗問題是改善輪軌之間作用力、提高車輛運行橫向穩(wěn)定性的前提。本文首先闡述了國內(nèi)外目前輪軌磨耗的研究情況,車輛橫向穩(wěn)定性的研究以及輪軌磨耗對車輛橫向穩(wěn)定性研究狀況,明確了本文研究分析的目的與意義。在此基礎(chǔ)上從理論上介紹了輪軌磨耗的知識、輪軌接觸參數(shù)以及橫向穩(wěn)定性的評價標準,通過多體動力學軟件UM建立采用K6型轉(zhuǎn)向架的C70型貨車車輛模型、軌道模型、線路模型、軌道不平順激勵等。然后利用UM軟件對建立的模型進行仿真分析。匹配踏面類型為LM型踏面和標準的60kg/m鋼軌為標準的輪軌接觸關(guān)系,通過對比標準輪軌與磨耗輪軌踏面、鋼軌、接觸角、等效錐度在不同工況下的變化規(guī)律,進一步分析了輪軌磨耗對車輛橫向穩(wěn)定性的影響規(guī)律,包括輪對、軌道以及輪軌接觸的磨耗規(guī)律,從而探究輪軌磨耗對車輛橫向穩(wěn)定指標的影響規(guī)律,例如車輛蛇形臨界速度等。本文分析研究結(jié)果表明:車輪... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

磨耗形式壓力及蠕滑率

考慮輪軌磨耗的貨車車輛橫向穩(wěn)定性研究與分析-8-動圓半徑r0。滾動圓半徑、踏面曲率半徑、軌頭斷面曲率半徑、接觸角等幾何參數(shù)主要影響車輛動力學性能。輪對與鋼軌不斷的相對運動是軌道車輛運動的實質(zhì)，通過上文可知輪軌接觸關(guān)系的多樣性會導致左右輪對滾動圓半徑的不同、輪軌接觸幾何參數(shù)的不同。因而，當輪軌匹配型面確定時，輪軌接觸參數(shù)也就確定了。左右輪對滾動圓半徑和接觸角與輪對橫移量之間是比較重要的關(guān)系。如圖2.2所示為輪軌接觸參數(shù)示意圖。圖2.2輪軌接觸參數(shù)示意圖Figure2.2Contactparametersofwheel-rail2.5車輪踏面將車輪與軌頭的接觸面定義為車輪踏面，車輪踏面的主要作用是可以在車輪通過曲線工況時，使車輪與軌道的相互作用力降低，這樣在車輛通過曲線時可以使輪對與鋼軌較少的產(chǎn)生磨耗。車輪踏面是蛇行運動的關(guān)鍵，車輪踏面錐度的大小與蛇行運動的相對關(guān)系反映是車輛曲線通過能力。為了對達到車輪踏面錐度與蛇行運動最優(yōu)化的目的，就會盡可能的增大車輪踏面錐度。車輪踏面錐度的增大可以對曲線通過能力、輪對自動對中能力產(chǎn)生積極的作用。最開始使用的車輪踏面是錐形踏面，但是錐形踏面在車輛運行時產(chǎn)生的磨耗較嚴重，車輪更換周期較短，這不利于車輛運行的經(jīng)濟型。隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員設(shè)計出了磨耗型踏面。磨耗型踏面顧名思義實在車輪磨耗后產(chǎn)生的踏面，這種踏面與鋼軌的匹配性較好。因此可以提高輪對的使用時間，縮小了車輛運營成本。一些歐洲國家匹配其鋼軌情況設(shè)計了符合自身條件的磨耗型踏面。合適的輪軌匹配關(guān)系可以有效地降低輪軌磨耗，節(jié)約經(jīng)濟成本，提高車輛運行質(zhì)量和承載能力，滿

蘭州交通大學碩士學位論文-9-足貨車車輛在鐵路行業(yè)速發(fā)展的需求。通過比較各國的運行情況磨耗型踏面除了能夠降低輪軌磨耗，還可以降低輪緣力。LM和LMA型磨耗型踏面我國鐵路部門常用的磨耗型踏面類型。其中，前者一般用于速度160公里線路的車輛，后者一般用于速度200km/h的高速線路。車輛輪緣參數(shù)不同輪緣的形狀不同，因而輪對的導向能力存在差異。因此車輪外形設(shè)計多樣。如圖2.3所示為幾種不同類型踏面輪軌匹配圖；表2.1給出了幾種不類型的踏面參數(shù)。表2.1幾種不同類型踏面參數(shù)Tab2.1Differenttypestreadparameters踏面類型輪緣厚度/mm輪緣高度/mm輪緣形狀限度/mmTB322510.0LMA32289.8LM322710.7XP5532.52911.0S1002322810.8JM333011.0圖2.3幾種不同類型踏面匹配圖Figure2.3Severaldifferenttypesoftreadpatterns2.6車輪型面的等效錐度等效錐度在描述輪軌接觸幾何關(guān)系占據(jù)重要的地位。在忽略阻尼力和彈簧力的作用力的情況下，利用錐形型面等效錐度計算蛇形運動的方程如式（2.5）：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高速動車組車輪磨耗對振動特性的影響[D]. 鄒志鋒.華東交通大學 2018
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[3]基于多參數(shù)仿真的鐵路貨車蛇形運動與分岔特性研究[D]. 王世俊.蘭州交通大學 2017
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本文編號：2939292