钢轨轨底坡对LM和LM_A两种轮对接触行为的影响

作     者：李霞 温泽峰 金学松 LI Xia;WEN Zefeng;JIN Xuesong

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2008年第44卷第3期

页      面：64-69页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：圈家自然科学基金(50675183) 教育部博士点基金(20060613020) 国家重点基础研究发展计划(973计划 2007CB714702) 四川省青年科技基金 

主　　题：轮对 钢轨 轨底坡 滚动接触 蠕滑率 蠕滑力 接触应力 

摘      要：为揭示轨底坡与两种踏面的轮轨滚动接触行为之间内在联系,利用改进数值算法分析不同轨底坡下,LM踏面和LM_A踏面车轮沿中国钢轨60 kg/m(CHN60)上滚动接触时的接触几何参数、轮轨接触点处的刚性蠕滑率的变化情况,再根据Kalker的三维弹性体非赫兹滚动接触理论,详细地分析两种轮对滚动接触斑上的正压力和切向力分布。利用弹性力学中Bossinesq=Cerruti力/位移计算公式并借助Gauss数值积分方法,确定两种型面轮轨滚动接触时体内的弹性位移、应变和应力的分布情况。分析计算中,考虑两种车轮半径420 mm和460 mm。计算结果表明,1/20轨底坡下LM踏面车轮对应的接触应力等参量远小于1/40轨底坡下的情况,LM_A踏面轮对的情况刚好相反。由此可知,对于LM-CHN60轮轨接触副,1/20轨底坡较1/40的好;对于LM_A-CHN60轮轨接触副,1/40轨底坡较1/20的好。车轮半径对LM-CHN60和LM_A-CHN60的滚动接触行为的影响不大。数据结果为轮轨型面优化设计和轨底坡的设计提供了重要的参考依据。