【摘 要】
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轮对支撑着列车的全部重量,是最易发生损伤的部件。又因高速重载列车的载荷和速度都比一般机车要大,所以高速重载列车在运行过程中轮对受到的振动、扭转、摩擦等作用也会变的
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轮对支撑着列车的全部重量,是最易发生损伤的部件。又因高速重载列车的载荷和速度都比一般机车要大,所以高速重载列车在运行过程中轮对受到的振动、扭转、摩擦等作用也会变的比一般机车轮对更复杂。列车轮对一般是由车轴和车轮过盈配合联接的,配合面上的装配应力会很大。此外车轴与车轮配合表面是有一定粗糙度的,因此当车轮与车轴接触面发生微小滑移时,轮对过盈配合面的应力会变得更复杂。因此对列车轮对过盈配合面微动行为进行研究是十分有必要的。此外,对轮对过盈配合面微动的研究不仅能减少轮对的磨损、提高列车安全,还对认识和深化微动疲劳损伤机理的研究有重要意义。本文以高速重载列车轮对的过盈配合面为研究对象。以前大多学者分析列车轮对过盈配合面应力分布问题时多采用静力或旋转小角度方法进行分析,而本文在此基础上对轮对的运动过程进行了完善。本文采用有限元仿真的方法,模拟了高速重载列车的轮对在轨道上旋转一周的过程。解决了轮对在转动过程中过盈配合面应力分布问题,并分析了轮对过盈配合面上产生微动损伤的主要原因;其次根据有限元模拟的结果,本文分析了载重、过盈量、横向力等因素对轮对过盈配合面应力分布的影响规律。同时还对轮对旋转过程中过盈配合面上微动滑移幅值分布规律进行了研究;最后在分形理论为基础上,利用有限元软件模拟了粗糙表面接触和滑移的过程。研究了接触表面粗糙度和微动滑移幅值对轮对配和粗糙表面应力变化的影响规律。本文在对轮对过盈配合面进行研究时,对轮对模型进行了简化,因此仿真模拟的结果会与实际有一定误差。但是这种深入化的思路为高速列车轮对过盈配合面微动磨损的后续研究提供了借鉴。
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