铁道车辆车轴受力状态简介
发布时间:2018-02-27 浏览次数:680
旋转弯曲载荷是车轴在运行中承受的主要载荷形式。
车体的重量通过轴承施加在车轴两端轴颈上,力的方向朝下;而通过车轮施加在车轴轮座的支撑力方向向上,这样,在轴身、轮座、防尘挡板座和轴颈处均形成弯曲载荷。
应力分布为沿轴向的拉压应力,在轴表面,上部Z高点为Z大拉应力,沿圆周向下逐步衰减到零,再变成压应力,逐步增加,直到下部Z低点为Z大压应力。沿径向深度方向,表面应力Z大,中心为零。
由于车轴在运行时不断旋转,轴表面确定位置上发生周期性的拉、压应力,即是一种交变载荷。
扭转载荷在车轴中是第二位的,主要是在过弯道时(特别是小半径曲线上)产生。相同的转角,内股道上的车轮走的距离短,而外股道上的车轮走的距离长,因而,在车轴上就产生了扭转力矩,形成扭转载荷。
扭转载荷产生的Z大剪切应力有两个方向,即圆周方向和车轴纵向。同样,在轴表面应力Z大,沿径向深度方向递减,到轴中心则衰减为零。但轴表面各处的应力的值是一样的,扭转载荷的主应力作用的平面与轴向成45°。

(来源:公众号“ 铁道车辆资源平台”)