过盈量在轮对压装中的重要性分析

薛诚

摘要：随着轨道交通向高速重载方向不断发展，对车桥安全的要求也越来越高。研究表明：车轮配件的受力状态和轮对配件的质量对车桥的疲劳强度有显着影响。因此，研究轮对配合部分的接触应力状态，分析其对轮对冲压质量的影响，将有助于指导轮对制造过程，并制定科学的生产标准，以用于开发高速重载轮对配件，改进生产加工工艺，提高轮对疲劳强度。

关键词：过盈量;轮对压装;重要性

在机械工程生产实践中，过盈配合通常用于传递扭矩和轴向力。其用于产生径向接触面压力，并依靠面压力产生的摩擦力传递扭矩和轴向力。由于应变片不能粘附在过盈配合的两个配合接触面上，因此很难测量它们的应力状态，而且在整个装配过程中跟踪这种类型的配合应力状态也更加困难。这种配合的配合面之间会发生相对滑动，使得应力滑动随着滑动面变化而变化。因此，所使用的干扰量通常只能凭经验确定。

1研究过盈量在轮对压装中的重要性

轮对是列车下部结构的关键部件之一，其生产制造和装配技术会对列车行进安全构成直接影响。随着列车速度的不断提升和轴载的不断增加，轴安全对列车的行进变得越来越重要，而对轴压机质量的要求也随之增加。研究结果表明，在推动轮轴的过程中，轮毂孔与轴轮座接触区域应力的变化和分布会影响轮对的疲劳强度。因此，选择合理的轮轴压机参数可以提高检测的通过率。而对这个过程进行进一步研究对于研究轮对压装工艺是必不可少的。

对轮轴压制过程建模的仿真分析表明，軸轮支架与轮毂孔面的紧密配合和摩擦系数是决定压制质量的关键。在整个研究过程中需要进行各种参数的选择。而最终目的主要是得到各种参数对压力曲线的影响规律，并建议选择合适的设计参数范围。

计算和分析有效塑性变形，用以揭示轮对冲压过程中的应力、应变和变形特性。在现有的许多研究中，压装过程的参数不是根据相关规范和实际数据选择的，只是压装过程完成后的应力分布状态。压力，轮轴的座面，在压制过程中随着位移而变化。由于在该方面可以参考的实际研究很少，因此对研究有一定的限制。

2车轴在压装过程中受力变形分析

当轮轴因轮毂孔与轮座（与轮轴轮毂对应配合的部分）以最终压力P推入轮毂孔时，制造出L轮毂孔和座轮。施加一个较大的径向正压力P，使它均匀地分布在接触面上。由于压力P主要用于克服摩擦阻力，因此摩擦阻力的大小决定了推力P的大小。摩擦阻力可以使用以下公式获得：

其中， 为过盈量，E为弹性模量，R为轮毂外径的一半，r为轮毂外径的一半。 为摩擦膨胀系数;d、 是一个常数，F与Z和pl成正比。其中 dl是接触表面积。对于固定轮对模型，此元素的值是固定的。因此，F尺寸主要由正径向压力和摩擦系数决定。摩擦系数取决于配合面的质量、材料的硬度、润滑油的种类和压制速度。径向正压力 P与材料的性质和过盈量有关，但主要取决于过盈量。

因此，压紧力的大小主要由配合面的粗糙度和形状、材料的硬度、润滑油的种类、压紧力、过盈量的大小等因素决定。其中，过盈量的影响最为重要。必须在设计过程中选择合适的过盈量，以确保插入力满足限制要求。为了将直径大于轮毂孔直径的轮座推入轮毂孔中，轮毂在推力引起的正径向压力下变形。此时，轮毂孔的直径变大并且在轮毂孔中产生拉伸应力。如果过盈量过大，拉应力也会很高。超过外力的应力和材料的抗拉强度会导致轮毂开裂。因此，过盈量不能太大，但过少会影响轮轴之间的牵引力。随着轮毂变形，轴轮支撑轮压缩并变小直径。因此，在车轮支架处产生压应力。如果这个应力过高，也会影响车桥的强度，在二者之间需要把握好尺度。

3分析与总结

在分析压装过程中的最终压装和压装趋势的基础上，按照国家铁路标准规定的过盈量范围进行车轴压装。检查验收水平高。建议按铁制标准修改压轴工艺。建议此时的过盈量为0.30～0.35mm，以便更好地在轮轴之间传递扭矩。

综合分析车轴进给量引起的等效应力变化应力和压合过程完成后轴间等效应力分布状态，车轮和轮毂座应力集中位置是一样的。与轮座上的载荷相比，轮毂表面的最大应力集中在注油孔的两端。应力集中与注油孔两端的结构有关。建议在两端设置圆弧倒角过渡，以减少过度的应力集中。

轮轴压紧时的应力集中基本上是轮座与轮毂、注油孔两端和轮轴端部的初始接触位置。应力集中容易产生缺陷。表面变形、磨损、裂纹等。在检测时，相关人员要及时注意轮轴上的划痕。

4结语

对铁路货车轮对装配的分析表明，过盈量是影响装配应力的主要因素。鼓形、锥度等形状误差对装配应力的影响也很大，摩擦系数对装配应力几乎没有影响。因此，在装配时应严格检查轮对，以确保压装配合控制在合理范围内。以上分析将帮助设计人员在确定合适的轮对压装张力过程及安装过程中提高加工技能水平，对促进加工技术发展具有重要意义。

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