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机车抱轴箱随机应力谱下的疲劳寿命预估研究

铁道学报 2006年第2期28卷 26-31页

作者：王斌杰李强杨俊杰刘春雷北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

针对机车铸钢抱轴箱在运行中产生疲劳裂纹的现象,笔者对机务段检修和返厂检修的抱轴箱进行了调研,认为裂纹长度服从正态分布。对抱轴箱及其改进结构进行了有限元分析,其应力最大部位与发生裂纹部位一致。通过动应力实测获取抱轴箱危险... 详细信息

针对机车铸钢抱轴箱在运行中产生疲劳裂纹的现象,笔者对机务段检修和返厂检修的抱轴箱进行了调研,认为裂纹长度服从正态分布。对抱轴箱及其改进结构进行了有限元分析,其应力最大部位与发生裂纹部位一致。通过动应力实测获取抱轴箱危险部位的应力谱,用局部应力-应变法结合断裂力学方法估算了抱轴箱的疲劳总寿命,并与名义应力法计算结果进行了比较。结果表明,2种方法所得的疲劳总寿命基本是一致的,用局部应力-应变法计算机车抱轴箱裂纹萌生寿命是一种合理的方法,而大的铸造缺陷是抱轴箱产生裂纹的最主要原因。最后采用统计方法得到了裂纹扩展破坏的累积失效概率函数。

关键词：铸钢疲劳寿命预估抱轴箱统计方法

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抱轴箱激光增材再制造工艺研究

抱轴箱激光增材再制造工艺研究

作者：刘宇浩大连交通大学

学位级别：硕士

抱轴箱是铁路机车驱动装置中的重要部件,有固定牵引电机、连接车轴齿轮箱、承载车轴等作用。工作一段时间后,抱轴箱轴承孔会有磨耗。机车检修时,一旦发现其尺寸的超差就必须更换,从而增加铁路运输企业的运行成本。本文针对抱轴箱尺寸超... 详细信息

抱轴箱是铁路机车驱动装置中的重要部件,有固定牵引电机、连接车轴齿轮箱、承载车轴等作用。工作一段时间后,抱轴箱轴承孔会有磨耗。机车检修时,一旦发现其尺寸的超差就必须更换,从而增加铁路运输企业的运行成本。本文针对抱轴箱尺寸超差问题,以抱轴箱用ZG230-450材质为对象,通过对激光再制造熔覆实验工艺参数设计,在ZG230-450钢表面熔覆316L不锈钢进行单层多道和多层多道熔覆实验基础上,最终成功实现抱轴箱轴承孔内壁表面的修复,主要成果如下:(1)首先通过单道熔覆实验,确定结构致密、形貌优良的激光再制造316L不锈钢熔覆工艺参数为激光功率1800 W,扫描速度520 mm/min。(2)316L熔覆层的显微组织以奥氏体结构的柱状晶为主,晶体取向与散热方向平行。与熔池相邻的铸钢热影响区组织随着冷却速度减少,依次为板条状马氏体、铁素体+索氏体、铁素体+珠光体。熔覆层的硬度在420HV～470HV范围内波动,基材热影响区的硬度在190HV～257HV之间。激光功率越小、扫描速度越高,冷却速度越快,晶粒尺寸越细小,显微硬度就越高。316L熔覆层的抗拉强度为458 MPa,塑性较低。(3)采用激光功率1800W,扫描速度520mm/s,送粉速率15g/min的激光再制造熔覆工艺参数成功修复了抱轴箱轴承安装孔。

关键词：激光增材再制造抱轴箱 316L不锈钢 ZG230-450

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8K机车抱轴箱裂损探讨

机车电传动 2002年第1期 61-62页

作者：李相东张亚东屈彦平赵春岱大同西电力机务段技术科山西大同037011

针对 8K机车抱轴箱裂损的现象 ,分析了其产生的原因及危害。

关键词： 8K型机车抱轴箱裂纹原因分析防止措施裂损

HX_D2型电力机车抱轴箱轴承选型及安装设计

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中国铁路 2009年第6期 34-36页

作者：李嘉伟大同电力机车有限责任公司工程师山西大同037038

分析HX_D2型交流传动重载货运电力机车转向架抱轴箱轴承选型、轴向定位、轴向游隙、配合选取以及轴承润滑,并给出选择的圆锥滚子轴承的计算寿命。

关键词： HXD2型电力机车抱轴箱圆锥滚子轴承选型轴向游隙计算寿命

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电力机车抱轴箱轴承电流的分析与计算

电力机车抱轴箱轴承电流的分析与计算

作者：王凌云北京交通大学

学位级别：硕士

本论文以电力货运机车为研究背景,分析计算了电力机车转向架中抱轴箱轴承电流的大小。由于IGBT等功率器件的使用,随着IGBT开关频率的快速增长,在变频驱动下所产生的轴电压、轴电流对电机轴承的寿命产生了不可忽视的影响。为了避免电机... 详细信息

本论文以电力货运机车为研究背景,分析计算了电力机车转向架中抱轴箱轴承电流的大小。由于IGBT等功率器件的使用,随着IGBT开关频率的快速增长,在变频驱动下所产生的轴电压、轴电流对电机轴承的寿命产生了不可忽视的影响。为了避免电机轴承的过早损坏,牵引电机通常采用绝缘轴承,轴电压对于电机轴承的影响可以忽略。但牵引电机的齿轮侧直接与转向架中的抱轴箱相连,通过牵引电机机箱与抱轴箱的连接处,牵引电机的轴电流会流过抱轴箱轴承,若轴承电流密度超过允许值,将损害抱轴箱的轴承,影响机车的安全运行。本文主要研究牵引电机在使用绝缘轴承后,牵引电机的轴电流对机车转向架中抱轴箱轴承的影响。本文在分析了电机中轴承电流以及轴承电流密度的研究现状基础上,首先对电力机车中转向架上电机与抱轴箱所形成的所有可能的电流通路进行了研究,确定了合理的抱轴箱轴承电流通路。其次,应用电磁场有限元数值方法对电路参数中的电机高频耦合电容进行了计算。然后,用Matlab/Simulink仿真软件建立了抱轴箱轴承电流通路仿真模型,计算了抱轴箱轴承电流大小,分析了变流器的运行参数如调制度、死区时间、载波比以及开关器件的上升时间对于抱轴箱轴承电流的影响。最后,根据赫兹接触理论,计算了抱轴箱轴承接触面积,得出轴承电流密度和轴承寿命。本文在基于电机学、电力电子学、有限元分析等多个学科的基础上,通过研究分析为抱轴箱是否选择绝缘轴承提供了理论依据。

关键词：轴承电流有限元法牵引电机抱轴箱电流密度