铁道车辆的车轴
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铁路货车轮轴简介滚动轴承引言:在铁路运输中,轮轴是承载和传递车辆荷载并保证有效运行的关键组件之一、铁路货车轮轴通常采用滚动轴承来支撑和传递重荷。
本文将介绍铁路货车轮轴滚动轴承的基本原理、结构和应用。
一、滚动轴承的基本原理滚动轴承是一种常见的轴承类型,用于减少轴与轴承座之间的摩擦,并传递旋转运动。
它由内圈、外圈、滚动体和保持器构成。
滚动体可以是球、圆锥体或圆柱体。
内圈是安装于轴上的零件,外圈则固定在轴承座上。
滚动体在内圈和外圈之间滚动,以减少接触面积,从而减小摩擦力和磨损。
滚动轴承具有以下几个关键优点:1.承载能力:滚动轴承能够承受较大的径向和轴向荷载,适用于铁路货车的重负荷运输。
2.高转速:滚动轴承设计良好,可承受高速旋转运动,适用于高速铁路运输。
3.刚度和精度:滚动轴承具有一定的刚度和精确的定位能力,能够保持良好的稳定性和运行精度。
4.耐久性:滚动轴承经过工艺优化和材料选用,能够经受长期运行和恶劣环境的考验。
二、铁路货车轮轴滚动轴承结构1.双列球轴承:这种轴承由内圈、外圈、滚子和保持器组成。
内圈和外圈之间由滚子分隔,并沿着轴向排列。
它们能够承受径向和轴向荷载,并具有较高的刚度和精度。
此外,双列球轴承还具有良好的自调心能力,能够适应车轮与轨道之间的不对中和偏差。
2.圆锥滚子轴承:这种轴承由内圈、外圈、圆锥滚子和保持器构成。
相比于双列球轴承,圆锥滚子轴承具有更高的承载能力和刚度。
它能够承受较大的轴向荷载,并适应径向和轴向的负荷分布。
圆锥滚子轴承还具有良好的自调心能力,能够适应车轮与轨道之间的不对中和偏差。
三、铁路货车轮轴滚动轴承应用1.轴重承载:滚动轴承能够承受较大的轴重,适用于铁路货车的重荷载运输。
2.轮轴传动:滚动轴承通过滚动体的滚动运动,传递车辆的旋转力和运动能量,确保车轮和轴之间的稳定传动。
3.轴向定位:滚动轴承具有较高的刚度和精度,能够保证车轮轴的准确位置和稳定性,以确保铁路货车运行平稳。
铁道车辆车轴锻造及热处理技术摘要:介绍了铁路车辆50钢车轴的锻造、热处理主要工艺流程,重点阐述了车轴在锻造与热处理工艺中所采用的技术及设备。
关键词:50LZ钢;车轴;锻造;热处理车轴是铁路车辆运行部门的重要组成部分,其质量状况与铁路运输安全直接相关。
自中国成立初期以来,铁路车辆一直使用40钢轴。
由于钢轴的疲劳强度低,其使用期限短,轴压缩部件容易产生横向裂纹,不能满足目前高列车速度和大体积的发展要求。
为满足铁路发展的需要,铁道部根据国内物资,生产设备和技术实力,指定LZ50轴钢(以下简称50钢)钢坯作为铁路提速车专用轴,并参考一些先进国家的车轴化学成分和技术。
在锻造过程中锻造需要钢坯,液压锻造和其他先进的锻造装置。
在50钢轴热处理过程中,需要两个正火和一个回火过程。
在我国某工厂轴生产项目的设计中,采用上述新技术,配备国内先进成熟的设备,积累了一定的经验,以改善未来的轴生产工艺。
一、50钢车轴锻造及热处理工艺流程车轴锻造工艺流程:轴坯锯切下料→轴坯加热→车轴锻造→车轴热矫直及打钢字→车轴锻后冷却→车轴锯切两头车轴热处理工艺流程:车轴一次正火加热→车轴一次空冷→车轴二次正火加热→车轴二次空冷→车轴回火→车轴回火后冷却→车轴铣端面及取样做金相和机械性能试验(对带试棒的车轴)二、车轴制造、检验和试验标准比较现在国内铁道客货车车轴一般采用TB/T2945-1999。
该标准等效使用AARM101-1990,其中规定了车轴钢化学成分、机械性能、微观组织、热处理方法、探伤验查、验收和记录等,还规定了二次正火和一次回火的热处理工艺。
EN13261-2010规定了EA1N、EA1T和EA4T3不同材质和工艺车轴的化学成分、机械性能、微观组织、疲劳性能、几何尺寸公差、超声波探伤、残余应力以及防护标记,并给出了检测方法。
其中,EA1N和EA1T材料成分相同,为碳素钢,EA4T为合金钢;EA1N进行正火处理,EA1T和EA4T进行淬火处理。
铁路货车轮轴介绍1 铁路货车轴承1.1 铁路货车轴承发展1.1.1 197726型轴承1.1.1.1 图样来源197726型无轴箱双列圆锥滚子轴承是我国引进日本技术、国内生产的轴承。
通过试验,基本满足我国使用的环境条件和线路状况,1978年铁道部决定在我国铁路货车上装用197726型轴承;1980年开始在新造货车上大量装车使用。
该型轴承成为我国货车的主型产品。
1.1.1.2 图样修订1992年南口机车车辆机械厂对图样进行了修订。
1.1.1.3 停止生产日期2002年1月1日起停止生产197726型滚动轴承。
1.1.1.4 基本技术参数轴重21t,运行速度≤120km/h,使用寿命120万km。
1)新造使用时间或里程:5年或50万km。
2) 大修使用时间或里程:4年或40万km。
3)2005年6月1日以后,为加快淘汰钢保持架,大修和淘汰时间提前半年,缩短了半年的使用时间。
1.1.1.5 大修轴承装用或换装工程塑料保持架a) 装用工程塑料保持架2005年3月铁道部运输局装备部通过了197726型大修轴承装用工程塑料保持架的技术审查。
2005年5月铁道部运输局下发“关于197726型大修轴承装用工程塑料保持架的通知”,规定自2005年6月1日起,各轴承厂在197726型轴承大修时必须装用工程塑料保持架,各保持架生产厂家停止生产、供应197726型钢保持架。
1.1.1.5 大修轴承装用或换装工程塑料保持架b) 换装工程塑料保持架铁道部为了加快淘汰钢板冲压保持架,从2006年6月20日起对符合下面条件的197726型轴承一律退卸并返轴承大修厂换装工程塑料保持架: 一般检修中须退卸的装用钢板冲压保持架的轴承。
已大修过的仍装用钢板冲压保持架。
当车轮踏面擦伤、局部凹陷深度达到1mm及剥离、缺损超过限度时须退卸的装用钢板冲压保持架的轴承。
1.1.1.5 大修轴承装用或换装工程塑料保持架c) 小挡边外径由原 155mm补充加工成153+0.25mm,增加了9 的装配角。
铁路货车结构组成铁路货车是一种用于运输货物的铁路车辆,它的结构由多个组成部分构成。
铁路货车的结构设计旨在保证稳定性、承载能力和运输效率。
下面将详细介绍铁路货车的组成部分。
1.车体:铁路货车的车体是承载货物的主要部分,一般由钢材制成。
车体通常由侧壁、底板和顶板组成,以确保货物的安全运输。
车体的结构牢固且坚固,能够承受各种外部压力和冲击。
2.车轴:铁路货车通常配备多对车轴,车轴由车轮和轴承组成。
车轴的作用是支撑车辆的重量,并传递牵引力和制动力。
车轴的制造材料通常是优质的合金钢,以确保其强度和耐久性。
3.车轮:车轮是铁路货车的关键部件之一,它与轨道接触,使车辆能够在轨道上行驶。
车轮一般由钢材制成,具有高强度和耐磨性。
车轮的表面通常有一定的凹槽,以增加与轨道的摩擦力,提高牵引力和制动效果。
4.车架:车架是连接车体和车轴的框架结构,它起到支撑和保护车体和货物的作用。
车架的材料通常是高强度钢材,以确保其刚性和稳定性。
车架的设计需要考虑到货物的重量分布和承载能力,以保证铁路货车的安全运输。
5.制动系统:铁路货车的制动系统是确保车辆安全停车的关键部分。
制动系统通常由手动制动和自动制动两种方式组成。
手动制动是由司机控制的,而自动制动是通过车辆自身的动力系统和传感器控制的。
制动系统的设计需要考虑到车辆的负载和速度,以确保制动效果可靠和稳定。
6.连接装置:铁路货车的连接装置用于连接多辆货车,以形成一个完整的列车。
连接装置通常由钢制连杆和连杆销组成,以确保连接的牢固性和可靠性。
连接装置的设计需要考虑到列车的长度和负载,以确保列车在行驶过程中的稳定性和平衡性。
7.附属设备:铁路货车还配备了一些附属设备,如照明设备、通风设备和防护装置等。
这些设备的作用是为乘务员提供良好的工作环境,并确保货物的安全运输。
总结起来,铁路货车的结构组成包括车体、车轴、车轮、车架、制动系统、连接装置和附属设备等。
这些组成部分的设计和安装需要严格符合相关的技术标准和规范,以确保铁路货车的安全和可靠运输。
铁路机车车轴磨损分析与预测随着现代化交通工具的发展,铁路交通依然是许多人首选的出行方式。
而铁路交通的主要组成部分之一便是机车车轴。
作为机车的重要组成部分,车轴的磨损对行车安全和运行效率有着极大的影响。
因此,分析和预测车轴磨损情况显得尤为重要。
一、车轴磨损的原因车轴在长期的运行过程中,会受到各种外界因素的影响,从而导致磨损。
下面列举了一些常见的车轴磨损原因。
1.杂质:车轴周围的杂质会非常容易地附着到车轴表面上,从而加速其磨损。
2.不平衡:由于制造、安装等各种因素,车轴很容易在运行过程中产生不平衡,这样会导致车轮和轴承带来极大的压力,加剧磨损的速度。
3.载荷:过大或过小的载荷都会对车轴的磨损产生影响。
过大的载荷会导致过度的应力,而过小的载荷则会导致轮胎与轨道的相对运动,造成磨损。
二、车轴磨损的影响1.降低车轮的寿命:车轴磨损严重,会直接导致车轮的寿命降低,增加了更换的频率和成本。
2.加大轴承负荷:车轮的磨损加速会导致轴承的负载增加,而增加的负载会加速轴承的磨损,从而形成一个恶性循环。
3.影响行车状态:磨损导致车轴强度下降,行驶时会出现晃动、跳动,对行车安全有着非常大的影响。
三、车轴磨损的预测方法1.使用重量法:通过测量车轴的重量与设计重量对比,来确定车轴的磨损情况。
2.使用振动信号:通过安装传感器,记录车轴产生的振动信号,来分析车轴磨损的情况。
3.使用视觉方法:通过观察车轴表面的变化,来确定车轴的磨损情况。
四、磨损预测的意义车轴磨损的预测方法有很多,但是我们需要注意的是:磨损预测不仅仅是为了检测车轴是否需要更换,更重要的是通过预测分析,我们可以及时发现车轮磨损的原因,从而加以修复,对于车轴的寿命和运行效率有着积极的影响。
最后,对于铁路企业而言,车轴的磨损检测和预测工作是非常重要的,它不仅能够提高列车运营性能,还可以保证列车安全,真正做到确保列车运行的稳定、安全和高效。
高铁车轴的设计原理
高铁车轴是高速列车重要的承载组件之一,其设计及制造质量直接关
系到高速列车的舒适性和安全性。
为了保障高铁列车运行的安全性,
高铁车轴必须具备强度高、非常规情况下的疲劳性能好、耐腐蚀性好
等特点。
1.车轴的强度设计
高铁车轴直径一般在100-125毫米之间,制造材料为高强度轴承钢。
高强度轴承钢材质的合理选用,不仅可以大小尺寸控制得当,并且材
质的抗拉强度、屈服限应力、延伸率等抗拉性能与扭转性能完全可以
满足高速列车的运行要求。
2.车轴的疲劳寿命设计
在高速运行过程中,高铁车轴不可避免地会受到夹杂、泄漏小孔等多
种因素的影响。
在车轴的疲劳测试中,还要考虑各种应力状态的因素。
对于疲劳寿命测试所得到的数据,并不能直接套用到高速列车的实际
运行当中,必须通过相关的去除影响因素技术,获取可靠的数据。
3.车轴的材料选择
高铁车轴必须要具有耐腐蚀、疲劳耐久性好等特点。
当前国内车轴制
造业的重点材料还是调质钢,其物理、化学性能都符合高速列车制造
的要求。
4.车轴的表面处理
车轴表面处理方式根据实际需求来选择,其中包括化学氧化处理、磷
化、硬轧及特殊技术处理等。
这些工艺的选择也要考虑到对环境和人们的侵害。
总之,高铁车轴的设计原理各方面情况都得到了细致的考虑和研究,当前新型材料的开发与引进、车轴工艺技术的进一步提高已经发挥巨大作用,不断提高了车轴的制造质量和技术水平。
在未来,随着新材料的使用和新技术的应用,车轴的制造和研究将会不断在新的高度上展示其魅力和实际价值。
铁道车辆的车轴车轴是轮对的主要配件,它除了车轮组成轮对外,两端还要与轴箱油润装置配合,保证车辆安全运行。
按其使用轴承的不同,车轴分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。
目前,我国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴,但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用)。
一、车轴各部名称及功用(一)滚动轴承车轴滚动轴承车轴如图1—2所示.图1-2 滚动轴承车轴1-中心孔;2-轴端螺栓孔;3-轴颈;4-卸荷槽;5-轴颈后肩;6-防尘挡圈座7-轮座前肩;8-轮座;9-轮座后肩;10-轴身;11-轴端倒角1.中心孔:加工车轴和组装、加工轮对时机床顶针孔支点,并可以作为校对轴颈、车轮圆度的中心.2.轴端螺栓孔:安装轴承前盖或压板,防止滚动轴承外移窜出,如图2—2(b)所示。
3.轴颈:安放轴承,承受垂直载荷.4.卸荷槽:为磨削轴颈时便于砂轮退刀,起退刀槽的作用,可以减少轴承内圈组装后与此处相互间的接触应力,有利于提高此处的疲劳强度,如图2-2(c)所示。
5.轴颈后肩:轴颈与防尘挡圈座间的过渡圆弧,可防止应力集中。
6.防尘挡圈座:安装防尘挡圈并限制滚动轴承后移。
7.轮座前肩:防尘挡圈座与轮座之间的过渡圆弧,可防止应力集中。
8.轮座:固定车轮,是车轴的最大受力部分。
9.轮座后肩:轮座与轴身之间的过渡圆弧,可防止应力集中。
10.轴身:车轴中间连接部分.11.轴端倒角:轴端部设有1:10的倒角,其作用是在压装滚动轴承时起引导作用.(二)滑动轴承滑动轴承车轴与滚动轴承车轴各部名称与功用基本相同,所不同的有以下几点:1.增设轴领:主要是防止轴瓦外移。
2.轴颈:安装滑动轴承的轴瓦。
3.没有轴端螺栓孔。
4.没有卸荷槽.二、货车车轴型号铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814—1991)中,规定我国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种,即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴;标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种,即D、E、F、G型滑动轴承车轴。
铁道车辆的车轴
车轴是轮对的主要配件,它除了车轮组成轮对外,两端还要与轴箱油润装置配合,保证车辆安全运行。
按其使用轴承的不同,车轴分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。
目前,我国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴,但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用)。
一、车轴各部名称及功用
(一)滚动轴承车轴
滚动轴承车轴如图1-2所示。
图1-2 滚动轴承车轴
1-中心孔;2-轴端螺栓孔;3-轴颈;4-卸荷槽;5-轴颈后肩;6-防尘挡圈座
7-轮座前肩;8-轮座;9-轮座后肩;10-轴身;11-轴端倒角
1.中心孔:加工车轴和组装、加工轮对时机床顶针孔支点,并可以作为校对轴颈、车轮圆度的中心。
2.轴端螺栓孔:安装轴承前盖或压板,防止滚动轴承外移窜出,如图2-2(b)所示。
3.轴颈:安放轴承,承受垂直载荷。
4.卸荷槽:为磨削轴颈时便于砂轮退刀,起退刀槽的作用,可以减少轴承内圈组装后与此处相互间的接触应力,有利于提高此处的疲劳强度,如图2-2(c)所示。
5.轴颈后肩:轴颈与防尘挡圈座间的过渡圆弧,可防止应力集中。
6.防尘挡圈座:安装防尘挡圈并限制滚动轴承后移。
7.轮座前肩:防尘挡圈座与轮座之间的过渡圆弧,可防止应力集中。
8.轮座:固定车轮,是车轴的最大受力部分。
9.轮座后肩:轮座与轴身之间的过渡圆弧,可防止应力集中。
10.轴身:车轴中间连接部分。
11.轴端倒角:轴端部设有1:10的倒角,其作用是在压装滚动轴承时起引导作用。
(二)滑动轴承
滑动轴承车轴与滚动轴承车轴各部名称与功用基本相同,所不同的有以下几点:
1.增设轴领:主要是防止轴瓦外移。
2.轴颈:安装滑动轴承的轴瓦。
3.没有轴端螺栓孔。
4.没有卸荷槽。
二、货车车轴型号
铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814-1991)中,规定我国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种,即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴;标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种,即D、E、F、G型滑动轴承车轴。
滑动轴承现在主要用于重载车辆上,因此滑动轴承车轴都是大轴重车轴。
各型货车车轴的轴重、各部主要尺寸和车轴的基本尺寸如表1-1、表1-2、表1-3及图1-3所示。
表1-1
表1-2
表1-3
图1-3 RB2、Rc2、RD2、RE2型车轴
二、车轴材质
车轴采用优质碳素钢,如平炉钢或电炉钢钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型,经过热处理(正火、或正火后再回火)和机械加工制成。
车轴钢的化学成分应符合表1-4的规定。
车轴热处理后,其机械性能应符合表1-5的规定。
在金相检查时,其晶粒度应为5~8级。
表1-4 车轴钢的化学成分(%)
表1-5 车轴钢机械性能
车轴钢钢种
抗拉强度σs (MPa )
伸长率δ
5
(l=5d%)
冲击韧性(N ·m/cm 2
) 四个试样平均值 个别试样最
小值
不 小 于
40钢
≥549~569
22 59 39 >569~598 2l 49 34 >598
20
39
29
车轴钢钢种 车轴最大 σb
σs
δ5(δ4)
% 断面收 冲击韧性(N ·m /cm 2
) 直径(mm ) N /mm 2
缩率ψ% 四个试样平均值
个别试样最
小值 50钢
≤200
≥605
≥344
≥22(20)
≥37
≥39
≥29
车轴钢
钢种 碳
锰
硅
磷
硫
铬
镍
铜
不 大 于 40钢 0.37~0.45 0.50~0.80 0.15~0.35 0.040 0.045 0.30 0.30 0.25 50钢
0.47~0.55
0.60~0.90
0.15~0.35
0.035
0.035
0.30
0.30
0.25
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