高速列车轴箱轴承滚动体打滑特性研究

滚动体打滑会加剧轴承的磨损和振动,对高速列车轴箱轴承的寿命和稳定性造成重要影响。文章以高速列车轴箱双列圆柱滚子轴承为研究对象,考虑兜孔间隙与径向游隙等因素,建立轴承二维有限元模型,利用中心差分法对模型进行显式动力学求解,分析平稳工况、减速工况、和轨道激励工况下滚动体的打滑特性。结果表明:在稳定工况和轨道激励工况时,滚动体与外圈滑移速度RMS值更大;在减速度工况时,滚动体与内圈滑移速度RMS值更大,且随着减速度的增大,增加更明显。

高速列车轴箱轴承保持架动态特性研究

高速列车速度的提高以及频繁的加减速,对轴箱轴承保持架的动态稳定性产生了一定的影响,加剧了保持架的损坏,降低了轴承寿命。因此,文中建立了高速列车轴箱轴承柔性多体动力学有限元模型,采用中心差分法对模型进行显式动力学求解,研究了不同工况下高速列车轴箱轴承保持架的打滑率与运动稳定性。结果表明:稳定工况下,轴箱轴承保持架的运动稳定性随着车速的提高而提高;减速工况下随着减速度绝对值的增加,保持架由正打滑变为负打滑,且打滑率大小随着减速度绝对值的增加而增大,此时,保持架质心更加偏向x两侧和y负方向运动,保持架运动稳定性降低。

复合载荷作用下轮轨接触特性有限元分析

侧风及弯道情况下的横向力对轮轨接触特性产生重要影响,从而影响轮轨的使用寿命。同时考虑轮轨所受的垂向力和横向力,建立轮轨接触有限元模型。轮轨的材料本构模型选择弹塑性,采用罚函数法模拟车轮和轨道之间的接触关系。对不同垂向力及横向力作用的轮轨接触进行有限元仿真,分析轮轨接触部位的接触变形、等效应力以及塑性应变等随垂向力和横向力的变化规律。结果表明:轮轨最大接触压力、接触斑面积、最大Mises等效应力和最大Mises等效塑性应变都随垂向力近似呈线性增加,但垂向力主要影响接触斑面积和最大Mises等效塑性应变;轮轨Mises等效塑性应变最大值随横向力的增加近似呈线性增长,且塑性变形主要集中在钢轨的接触部位。