基于溫度特性高速列車車軸-軸承弛緩機理研究.pdf

1、隨著中國高速鐵路的蓬勃發(fā)展，高速列車已成為公眾出行的一種重要選擇，列車的安全問題就成為關系到公共安全的重要問題，而機車車軸-軸承弛緩是影響列車安全的一個重要因素，雖然國內外眾多學者已經意識到軸承弛緩所帶來的危害，但對弛緩問題的研究僅停留在開發(fā)監(jiān)測裝置、避免人為失誤層面，未從機理上對機車車軸-軸承弛緩現(xiàn)象進行揭示，難以獲得從根本上抑制弛緩的措施，為此對高速列車車軸-軸承弛緩產生的機理進行研究具有很強的理論及實際意義。
　　針對列車車

2、軸-軸承弛緩問題，從溫度角度來研究并揭示弛緩可能產生的機理，并提出預防措施。
　　基于裝配單元不同材料的熱物理力學特性可能對弛緩產生的影響，使用Diamond TMA型熱機械分析儀對車軸-軸承各關鍵零部件材料的線膨脹系數(shù)進行測定，擬合出車軸-軸承各關鍵零部件材料的線膨脹系數(shù)曲線，并獲得線膨脹系數(shù)與溫度的關系式，通過分析各種材料的線膨脹系數(shù)，從熱物理力學特性角度分析了在溫度升高的作用下存在弛緩的可能性;
　　基于軸承溫升的熱源

3、分析，根據(jù)列車車軸軸承的實際工況，確定了圓錐滾子軸承的載荷及邊界條件，結合ABAQUS有限元分析軟件對軸承進行建模，按照列車速度為380km/h、350km/h、300km/h、250km/h、200km/h以及120km/h五種工況進行分析計算，對比各工況下圓錐滾子軸承各零部件的溫度場，總結出不同列車速度下不同軸承部件的溫度場分布情況，得出裝配單元組件各自溫升差異:一定轉速下滾動體的溫升最高，軸承外圈次之，軸承內圈最低;隨著列車速度的

4、提高，軸承各部件的溫度均逐漸升高，列車速度每提高100km/h，對軸承內圈和外圈而言，溫度升高大約5℃，對滾動體而言，溫度升高大約28℃;
　　根據(jù)有限元仿真得出的軸承溫度分布情況，采用ABAQUS有限元分析對該溫度范圍內的車軸、軸承內圈進行溫升與膨脹量匹配計算，得出不同溫升情況下車軸和軸承內圈各自的膨脹量，進而采用試驗方法，將車軸與軸承內圈實物進行溫升試驗，使用激光三角反射位移傳感器實時采集位移數(shù)據(jù)，得出溫升范圍內的車軸和軸承內