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摘要：地铁是一种高效、方便、快捷的交通工具。地铁车辆运营速度显著低于铁路车辆,运转线路或者处于地下、或者高架,线路曲线很小,车辆运转线路较为固定。这些特点必定导致地铁车辆的轮轨联系不足具有一定的特殊性。随着地铁车辆运营里程的增加,车轮踏面不足很突出,特别是非正常摩擦、轮缘接触和踏面剥离等不足。国外城市轨道交通较为发达,由此在这方面的探讨比较多,国内起步较晚,探讨相对较少,有待进一步加强这方向的工作。为了浅析地铁车辆常用的LM型踏面、内侧距1358mm和1360mm的S1002型车轮踏面分别与60kg/m钢轨匹配特性,进行了轮轨稳态接触(轮轨接触几何、非赫兹滚动接触)、车辆动力学性能、轮轨动态接触和车辆运转安全性浅析。轮轨稳态接触浅析表明,LM轮轨接触点能够均匀分布于钢轨型面,轮对等效锥度随轮对横移呈增大联系,接触斑面积偏小、最大等效接触应力偏大、磨耗功最小；S1002踏面的两种匹配轮轨接触点均发生跳跃,等效锥度轮对小幅横移时并不是递增联系,接触斑面积大、接触应力低、磨耗功较高。车辆动力学浅析表明,3种匹配的临界速度差别不大,LM踏面曲线通过性能略好于其它2者。考虑轨道不平顺的轮轨动态接触浅析表明,直线运转方面,LM型踏面轮对接触均匀,最大压力较大,摩擦功率最小；S1002型踏面在轮轨接触范围内出现了跳跃,由于轮轨接触不平稳引起的轮轨冲击,会造成比较严重的磨耗。曲线通过方面,以较低的运转速度通过小半径曲线时,LM型踏面的摩擦功率较大；S1002型踏而两种匹配情况在轮缘贴靠位置最大接触压力均较大。以较高速通过大半径曲线时,LM型踏面曲线通过能力较强,踏面压力较小,摩擦功率曲线较光滑；S1002型踏面与钢轨接触不平稳,压力变化剧烈。浅析表明,LM踏而性能好于其他两种匹配情况。关键词：轮轨型面论文轮轨接触论文车辆动力学论文地铁车辆论文
摘要5-6
Abstract6-9
第一章 绪论9-13
1.1 本探讨课题的背景及作用9
1.2 国内外探讨进展9-12
1.3 本论文主要探讨内容12
本章小结12-13
第二章 轮轨稳态接触浅析13-26
2.1 国内地铁车辆常用车轮踏面形式13-14
2.1.1 LM磨牦型踏面13
2.1.2 S1002型踏面与DIN5573型踏面13-14
2.2 轮轨几何接触14-20
2.2.1 轮对滚动圆半径差14-15
2.2.2 轮对接触角差15-16
2.2.3 轮对等效锥度16-17
2.2.4 轮轨滚动接触点17-19
2.2.5 轮轨蠕滑率19-20
2.3 轮轨非赫兹滚动接触浅析20-24
2.3.1 轮轨滚动接触斑面积20-21
2.3.2 轮轨滚动接触应力21-22
2.3.3 轮轨滚动摩擦功22-23
2.3.4 轮轨蠕滑力23-24
本章小结24-26
第三章 动力学性能26-29
3.1 SIMPACK软件介绍26
3.2 临界速度26-27
3.3 曲线通过性27-28
本章小结28-29
第四章 轮轨动态接触浅析29-55
4.1 直线运转29-35
4.1.1 轮对横向振动加速度29-30
4.1.2 轮对动态横移量30-32
4.1.3 轮轨接触压力密度32-34
4.1.4 轮轨接触磨擦功率34-35
4.2 曲线通过35-53
4.2.1 轮对动态横移量36-40
4.2.2 轮轨接触压力密度40-47
4.2.3 轮轨接触磨擦功率47-53
本章小结53-55
第五章 车辆运转安全性55-57
本章小结56-57
结论57-58