轴箱布置方式对高速列车车轴承载性能的影响

通过建立轴箱内置和外置的高速列车车轴承载理论模型、有限元模型和车辆系统动力学模型,研究轴箱布置方式对车轴受力状态、应力分布和动荷载的影响。结果表明,轴箱内置的高速列车车轴所承受的最大合成弯矩仅为传统轴箱外置车轴的50%,充分挖掘了轴身的承载潜力,在实现轻量化设计方面有着独特的技术优势。与传统轴箱外置式车轴相比,轴箱内置的方式使得车轴的临界安全截面转移至轴颈两侧的过渡区域。轴箱内置式车轴轮轨垂向力的极限增减动力载荷明显低于传统轴箱外置式车轴,而轮轴横向力的极限增减动力载荷略高于传统轴箱外置式车轴,两者均有利于降低车轴所承受合成弯矩水平。综上得出轴箱内置车轴是一种在高速铁路领域极具应用潜力的新型铁路车轴结构。