黄会成

(株洲中车特种装备科技有限公司，湖南株洲412001)

0 引言

空心车轴是转向架承载关键零部件，其强度关系到列车运行安全。我国铁道机车车辆车轴强度计算多依据铁标 TB/T2395—2018《机车车辆动力车轴设计方法》[1]，铁标TB/T2395给出的计算方法是基于弹性力学理论只能确定车轴截面应力的工程算法，并不能得到整个车轴应力分布。对于本文计算的跨坐式单轨转向架空心车轴与空心轴套采用过盈配合、法兰面采用螺栓预紧连接，各配合位置承受轴向、径向以及弯曲、扭转等单独或组合的作用力，荷载组合复杂[2]，为保证车轴结构设计强度，建立空心车轴有限元计算模型，采用欧洲标准EN13103-1《铁路行业/轮对和转向架/驱动车轴结构设计和计算方法》[3]和EN13749《铁路应用—转向架构架结构要求的规定方法》[4]给出的载荷确定方法分析轴的计算载荷和载荷工况，对空心车轴进行静强度、疲劳强度分析，计算结果表明空心车轴强度满足设计要求。

1 车轴结构计算模型

1.1 基本参数(表1)

表1 一种跨坐式单轨转向架基本参数

1.2 有限元计算模型

空心轴与构架上空心轴套采用过盈配合，为了准确模拟空心轴受力状态，空心轴与空心轴套之间采用过盈配合连接，空心轴上的轴承内圈定位结构、轴承外圈和相应车轮的轮毂简化结构，轴承内圈与相应轴之间采用接触配合连接，各个零件之间及其与车轴间均采用接触对传递力和力矩，轴承内外圈按圆锥滚子轴承的接触角模拟轴承的传力状态。……