5. Расчет оси колесной пары

Ось колесной пары вагона работает в режиме знакопеременных деформаций. Число циклов нагружения за срок службы весьма велико, а нагруженность носит вероятностный характер. В последние годы условия работы вагонов становятся все более тяжелыми, повышается скорость движения поездов, повышаются осевые нагрузки, появляются новые конструкции тележек. Таким образом, расчет оси на усталостную прочность производится по критериям теории вероятности и математической статистики. Для этого необходимы кривые распределений амплитуд и напряжений, а также функции статического распределения пределов выносливости оси в ее расчетных сечениях.

Расчет производится с учетом нестационарности режима нагружения оси колесной пары. Критерием оценки прочности принимается величина коэффициента запаса прочности оси, но отношению к ее пределу усталости. Схема приложения сил и опорных моментов к оси колесной пары приведена на рис 5.1.

Схема приложения сил и опорных моментов к оси колесной пары.

Рис. 5.1.

5.1. Определение коэффициента запаса прочности оси

Коэффициент запаса прочности оси показывает во сколько раз предел усталостной прочности оси по износу больше приведенных напряжений в расчетном сечении. Оценка прочности производится по следующим расчетным сечениям (см рис. 5.2):

Схема приложения сил и опорных моментов к оси колесной пары.

Рис. 5.2

I - по шейке оси в плоскости внутренней кромки заднего подшипника;

II - по шейке оси в плоскости начала задней галтели;

Ш - по подступичной части оси в плоскости круга катания колеса;

IV - в средней части оси.

Условие прочности оси:

n ³ [n],

,

где n - коэффициент запаса прочности оси по отношению к пределу ее усталости;

[n] - допустимый коэффициент запаса прочности оси.

Рекомендуемый запас прочности оси для нового грузового вагона [n] = 1,9 - 2,1.

Исходные данные для расчета оси сведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Исходные данные для расчета оси колесной пары

Масса вагона брутто mбр, кг

176000

Число осей в вагоне m0, шт

8

Высота центра тяжести вагона над уровнем осей колесных пар hц, м

1,85
Расчетная скорость v, м/с 33,3

Масса половины боковой рамы тележки mр, кг

195

Масса колесной пары mкп, кг

1200

Масса колеса mк, кг

400

Масса буксы и связанных с ней необрессоренных масс mб, кг

113

Масса консольной части оси до круга катания mш, кг

53

Масса средней части оси между кругами катания mс, кг

319

Масса необрессоренных частей жестко связанных с шейкой оси, включая саму шейку mS = mр + mш + mб , кг

361

Удельное давление ветра на боковую поверхность кузова W, Н/м2

500

Непогашенное ускорение в кривой jц, м/с2

0,7
Коэффициент трения колеса о рельс при скольжении в поперечном направлении m. 0,25
Коэффициент, учитывающий восприятие сил инерции диском колеса за счет ее упругости b. 0,7
Коэффициент использования грузоподъемности вагона l. 1

Статический прогиб рессорного подвешивания вагона fст, м

0,05
Радиус колеса r, м 0,475

Диаметр шейки оси d1, м

0,135

Диаметр подступичной части оси d2 м

0,194

Диаметр средней части оси d3, м

0,165

Расстояние между серединами шеек оси 2b2, м

2,036
Расстояние между кругами катания колес 2s, м 1,58

Расстояние от середины шейки оси до круга катания колес 12, м

0,228

Расстояние от середины шейки оси до задней галтели шейки 13

0,1

Расстояние от середины шейки оси до внутренней кромки заднего роликового подшипника 16, м

0,073

Расстояние от середины оси до равнодействующей сил инерции средней части оси 17, м

0,263

Информация о работе «Проектирование восьмиосной цистерны модели 15-1500»
Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 87173
Количество таблиц: 11
Количество изображений: 9

Похожие работы

Скачать
214371
6
2

... со средой осуществляется с помощью внешнего промышленного транспорта через стыковые пункты. Следовательно, состав всей транспортной системы можно представить совокупностью трех подсистем со свойственными им конструктивными особенностями: внешнего промышленного транспорта, транспортных магистралей и пунктов их стыкования. Под пунктом стыкования понимают подсистему транспорта как комплекс ...

Скачать
71477
8
11

... за правильностью хранения запасных (сменных) частей оборудования на складах; - введение паспортного хозяйства на технологическое и грузоподъемное оборудование; - контроль за правильностью использования и загрузки ремонтных цехов и служб цеховых механизмов; - контроль за правильной организацией «смазочного хозяйства», применением масел для смазки механизмов и оборудования; - обеспечение работ ...

0 комментариев


Наверх