地铁线路轨距对轮轨接触行为的影响

• 作者: 于浩 安博洋 徐井芒 温静 王平 陈嵘
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 地铁线路 轨距 轨距加宽 接触行为 力学特性
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 能源工程·交通运输工程
• 页码范围: 824-831
• 页数: 8页
• 分类号: U213.4
• 字数: 3918字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.03.028

摘要

为揭示地铁线路轨距对轮轨接触特性的影响,基于轮轨接触几何关系、Kalker三维非Hertz弹性体滚动接触理论及其数值程序CONTACT,利用我国地铁车辆常用的LM型面与CHN60钢轨,计算轨距对轮轨接触几何参数和力学特性的影响.研究结果表明:轨距加宽引起相同横移量下轮轨接触点偏向钢轨中心位置;轮轨接触滚动圆半径和接触角减小,增大了滚动圆半径和接触角剧增的横移量,导致轮缘不易产生贴靠;与标准轨距相比,轨距变窄引起轮轨接触斑横向分布变窄,纵向分布变宽,接触斑面积减小;轨距加宽至1437 mm后接触斑开始出现黏着区,加宽至1439 mm时接触斑内黏着区面积显著增大,其接触斑面积增大77％,减小轮轨的滑动行为;轨距在1433～1439 mm之间变化,轮轨接触斑内正应力和切应力显著降低,轮轨体内最大等效应力显著减小,且等效应力沿纵向分布范围变宽,沿深度方向影响范围增大,可避免等效应力的集中作用.轨距加宽有利于地铁线路轮轨关系的匹配,减轻轮轨间的磨耗和疲劳伤损.