杨冠男 张莹 彭丽军

摘 要 采用线弹性模型对弹性车轮刚度进行有限元分析，并对弹性车轮进行刚度试验，结果表明：线弹性模型的计算结果与实际试验结果具有很高的一致性。

关键词 弹性车轮;有限元分析;刚度设计

引言

随着城市规模的扩大和经济的发展，人们对生活质量的要求越来越高，汽车在城市中的数量急剧增加。与此同时，我国城镇化发展继续推进，城市人口的持续增加和城市规模的持续扩张不仅对生态环境造成了巨大威胁，也使城市交通更加拥堵、生态环境更加恶劣。城市轨道交通已逐步成为城市规划和建设的重点，而城市轨道交通车辆运行时产生的噪声问题也备受关注。

弹性车轮采用弹性隔层将轮辋和轮芯分隔，使轮辋与轮芯保持弹性连接关系，从而形成第三级悬挂系统，可明显降低簧下质量，其弹性隔层也能够有效降低轮轨作用力和由线路不平顺所产生的噪声。在许多发达国家的城市轨道车辆上，弹性车轮的运用已有多年历史，而我国对弹性车轮的研究仍处于初始阶段。

弹性车轮主要采用橡胶作为减振元件材料。根据弹性元件受力情况，弹性车轮可分为3种不同形式：压缩型、剪切型和压剪复合型[1]。压缩型弹性车轮在工作状态下，其弹性元件仅承受压应力作用，无法满足车轮在运行状态下承受较大横向力的要求，轴向刚度小，径向刚度大。剪切型弹性车轮弹性元件在垂向力作用下承受径向和切向压力，在横向力作用下轮辋横向发生位移后受剪切作用，轴向刚度较小，径向刚度较大。……