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车轮型面动态高速曲线通过性比较

张剑 孙丽萍

张剑, 孙丽萍. 车轮型面动态高速曲线通过性比较[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(6): 6-11.
引用本文: 张剑, 孙丽萍. 车轮型面动态高速曲线通过性比较[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(6): 6-11.
ZHANG Jian, SUN Li-ping. Comparison of dynamic high-speed curving properties for wheel profiles[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(6): 6-11.
Citation: ZHANG Jian, SUN Li-ping. Comparison of dynamic high-speed curving properties for wheel profiles[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(6): 6-11.

车轮型面动态高速曲线通过性比较

基金项目: 

铁道部科技研究开发计划项目 Z2006-049

牵引动力国家重点实验室开放基金项目 TPL0503

详细信息
    作者简介:

    张剑(1968-), 男, 甘肃宁县人, 大连交通大学副教授, 工学博士研究生, 从事车辆动力学研究

  • 中图分类号: U211.5

Comparison of dynamic high-speed curving properties for wheel profiles

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    Author Bio:

    Zhang Jian(1968-), male, associate professor, doctoral student of engineering, + 86-411-84106938, zhangjian@djtu.edu.cn

  • 摘要: 为了有效选择高速车轮型面, 通过车辆轨道系统动力学仿真得到轮对高速通过曲线的运动状态, 利用运动状态参量进行三维轮轨接触几何特性与蠕滑率计算, 用Contact程序进行轮轨非赫兹滚动接触计算, 分析了LMa、S1002和XP55车轮型面高速曲线通过匹配特点。分析结果表明: LMa和XP55型面轮对运动参数曲线平滑, S1002型面出现大幅度波动, 并产生蛇行运动; 当轮对横移量为3. 0~3. 5 mm时, S1002型面轮轨接触点对产生约11 mm跳跃, 正好处于钢轨型面R300、R80 mm圆弧过渡区; S1002型面接触斑基本处于滑动状态, LMa型面接触应力最小, XP55型面接触应力最大。可见S1002型面与中国60 kg·m-1钢轨不匹配, LMa型面匹配效果最理想, XP55型面匹配相对较好。

     

  • 图  1  轮对位移

    Figure  1.  Wheelset displacements

    图  2  轮对速度

    Figure  2.  Wheelset velocities

    图  3  接触点对

    Figure  3.  Contact points

    图  4  匹配关系对比

    Figure  4.  Comparison of matching relations

    图  5  蠕滑率

    Figure  5.  Creepages

    图  6  蠕滑力

    Figure  6.  Creep forces

    图  7  最大接触应力

    Figure  7.  Maximum contact stresses

    图  8  切向力分布

    Figure  8.  Tangent force distribution

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  • 收稿日期:  2007-06-02
  • 刊出日期:  2007-12-25

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