均载组合式小轮径货车转向架车轮型面优化设计研究

来源：振动与冲击杂志2024年第6期北京时间：

作者：曹玉峰,，张卫华，祁亚运,，池茂儒，王洪昆

单位：1.西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室, 成都610031; 2.国能铁路装备有限责任公司,北京 100011; 3.重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆400074

摘要：小轮径转向架技术是驼背运输车辆的关键技术，小轮径低地板驮背车车轮型面磨耗问题严重，对其动力学性能造成严重影响，为了进一步提升其服役性能，对小轮径低地板驮背车车轮型面进行优化设计。首先建立小轮径低地板驮背车动力学模型，然后利用轮径差反向设计方法对车轮型面进行优化，最后利用车辆动力学模型对优化后型面的车辆动力学性能和磨耗特性进行验证分析。结果表明：优化后型面进一步降低了车轮等效锥度，同时减小了轮轨法向接触应力。通过对比优化前后动力学特性，优化后车轮型面有效提升了空重车状态下的临界速度，空车临界速度较LM踏面提高23.3%，重车临界速度较LM踏面增大17.54%。同时优化后型面有效提升了车辆的平稳性和曲线通过性能，最后利用车轮磨耗模型计算了直线段和曲线段的车轮磨耗，优化后曲线外侧车轮磨耗最大深度减小54.8%，曲线内侧车轮磨耗最大深度减小48.13%，型面优化可以有效减小小轮径低地板驮背车直线段和曲线段的车轮磨耗，为抑制车轮磨耗，提升服役性能具有重要作用。

关键词：驼背货车；小轮径转向架；反向设计法；车轮型面优化；车轮磨耗