RD-,2-型車軸過盈配合損傷分析研究.pdf

1、在許多機(jī)械設(shè)備中普遍采用過盈配合來傳遞軸向力和扭矩，這種配合結(jié)構(gòu)簡單，定心精度好，聯(lián)接強(qiáng)度高，可承受扭矩、軸向力或兩者復(fù)合的載荷，承載能力高，在沖擊、振動(dòng)情況下仍然能夠較可靠地工作，鐵路輪對中車軸/車輪聯(lián)接就是典型的過盈配合聯(lián)接。在輪軸過盈配合中，車輪輪轂內(nèi)徑的最大尺寸小于軸外徑的最小尺寸，裝配后，由于結(jié)合面上產(chǎn)生阻礙零件相互位移的結(jié)合力，而使輪軸相互抱緊。理論上車輪和車軸通過過盈配合緊密連接成一個(gè)整體，但是在實(shí)際使用過程中，發(fā)現(xiàn)車軸輪

2、座部位存在微動(dòng)損傷和疲勞裂紋，疲勞裂紋對輪座的疲勞強(qiáng)度影響非常大，裂紋一旦萌生并擴(kuò)展，將可能導(dǎo)致車軸的斷裂，嚴(yán)重影響行車的安全。
　　 本文以RD2型車軸與整體輾鋼輪組裝而成的貨車輪對為研究對象，介紹了目前國內(nèi)外輪對壓裝的基本方法與壓裝參數(shù)的選擇；對車軸進(jìn)行了受力分析，計(jì)算了RD2車軸的彎曲應(yīng)力，并對車軸輪座部位進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算；結(jié)合受力分析和微動(dòng)理論對輪軸配合面損傷機(jī)理進(jìn)行了分析和研究。
　　 首先，介紹了輪對壓裝的工藝

3、流程，將國內(nèi)外對輪對壓裝的過盈量和壓裝力要求進(jìn)行了匯總和比較，并從過盈量、壓裝力、形狀公差、表面粗糙度及輪對裝配工藝幾個(gè)方面討論了壓裝參數(shù)對輪軸配合面損傷的影響。
　　 其次，對車軸進(jìn)行了受力分析，計(jì)算了RD2型車軸的彎曲應(yīng)力，對RD2型車軸輪座進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算，并將中國鐵路標(biāo)準(zhǔn)TB/T2705-1996的計(jì)算結(jié)果和日本標(biāo)準(zhǔn)JIS E4501-1995的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明，用JIS E4501-1995中的計(jì)算方法，RD2

4、原型車軸輪座可以滿足強(qiáng)度要求，但是廠修后的車軸輪座部位不能滿足強(qiáng)度要求。
　　 最后，從車輛段現(xiàn)場取回實(shí)物車軸，采用原位剖切的方法將車軸與輪轂配合分離直觀的觀察了輪座表面損傷的基體特征，結(jié)合對配合面的力學(xué)分析和顯微觀測表明：在復(fù)雜的載荷作用下，RD2型車軸輪座/車輪輪轂接觸邊緣發(fā)生復(fù)合微動(dòng)；配合面的二個(gè)接觸邊緣存在一個(gè)寬度約20mm環(huán)狀磨損區(qū)域并伴有微裂紋的形成，符合微動(dòng)疲勞磨損機(jī)制。本章最后簡單的評述和比較了現(xiàn)有的車軸抗微動(dòng)損