地铁车轮轮缘根部滚动接触疲劳机理研究

作者：陈佳明; 赵鑫; 蔡宇天; 刘永锋; 陶功权; 温泽峰^*

来源：铁道科学与工程学报, 2020, 17(09): 2372-2380.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20191173

• 地铁
• 滚动接触疲劳
• 动力学模型
• 损伤函数
• 轮缘厚度

对国内某A型地铁发生于单侧车轮轮缘根部的2类滚动接触疲劳,开展现场调研。调研发现,疲劳集中出现在轮缘厚度更大的动车左轮上。基于SIMPACK建立车辆动力学模型,并利用损伤函数预测了车轮疲劳的萌生。研究结果表明:由踏面磨耗导致的轮缘厚度增加,大大提高了轮缘根部与曲线高轨轨距角接触的可能性,且增加了轮轨蠕滑率/力,是所调研地铁萌生2类疲劳的根本原因。更详细分析显示,线路R≤400 m的曲线全为左曲线的事实,导致左轮的踏面磨耗更大,形成的非对称磨耗进而使得车轮在通过半径较小的右曲线时,非导向轮对的左轮更易萌生上述2类疲劳。牵引力会加剧非对称磨耗,所以动车车轮的疲劳更严重。初步模拟显示,可以通过增加轮缘磨耗来治理上述2类疲劳损伤。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学