地铁车轮凹形磨耗对轮轨接触及动力学性能的影响

作者：宦冬; 陶功权; 谢清林; 任德祥; 宫彦华; 温泽峰

来源：机械, 2021, 48(07): 26-34.

• 地铁
• 凹形磨耗
• 轮轨接触几何
• 动力学性能
• 滚动接触疲劳

对某地铁线路的车轮磨耗进行测试,发现车轮存在严重的踏面凹形磨耗。利用多体动力学软件SIMPACK建立车辆系统动力学仿真模型,研究凹形磨耗车轮与CHN60钢轨匹配时的轮轨接触特性以及车辆动力学性能,采用基于安定图的表面疲劳指数评价轮轨滚动接触疲劳特性。计算结果表明,车轮凹形磨耗使轮轨接触点对由连续分布变得分散集中,增大了滚动圆半径差和等效锥度,会降低车辆的非线性临界速度,但提升了车辆的曲线通过性能以及横向平稳性,对垂向平稳性几乎没有影响。凹形磨耗的发展增大了轮轨接触压力,使得R≤2000m的曲线高轨侧车轮轮缘根部及钢轨轨距角处易产生滚动接触疲劳;R≤500 m的曲线低轨侧车轮假轮缘内侧与钢轨轨顶外侧有出现滚动接触疲劳的可能性。