冲角对低地板车辆轮轨接触状况的影响

来源：机械工程学报杂志2015年第24期北京时间：

作者：马贺, 张军, 张秀娟, 周素霞

单位：1. 大连交通大学交通运输工程学院 大连 116028；；2. 北京建筑大学机电与车辆工程学院 北京 100044；；3. 大连交通大学机械工程学院 大连 116028

摘要：针对城市轨道交通中低地板车辆车轮经常出现的轮缘严重磨耗现象，研究其轮轨接触状况，由于城市轨道交通中小半径曲线较多，存在较大的冲角，为研究冲角对轮轨接触状况的影响，利用轮轨型面测量仪测量运用中的70%低地板车辆车轮与钢轨型面，建立具有不同冲角的车轮与钢轨接触模型，在横向力与牵引力矩作用下应用非线性有限元法进行弹塑性接触计算，分析不同工况下的等效应力及接触斑的变化规律，研究冲角、横向力与牵引力矩对钢轨接触状况的影响。通过计算分析得出以下结论：具有不同冲角的轮轨接触斑形状几乎相同，踏面接触斑近似矩形，轮缘接触斑相对狭长，容易造成轮缘磨耗；冲角增大，轮缘接触斑相对踏面接触斑的超前值增大；随着冲角的增大，轮轨最大等效应力逐渐增大，磨耗功率增大，故在轮轨型面匹配和车辆结构设计中应尽量将轮轨冲角控制在1°以内。

关键词：冲角,等效应力,横向力,接触斑,轮轨接触；

基金资助：北京市教育委员会科技发展计划资助项目(KM201310016017)