高速动车组轴箱轴承滚道载荷特性研究

doi:10.3901/JME.2020.04.135

机械工程学报 ›› 2020, Vol. 56 ›› Issue (4): 135-142.doi: 10.3901/JME.2020.04.135

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高速动车组轴箱轴承滚道载荷特性研究

查浩, 任尊松, 徐宁

北京交通大学机械与电子控制工程学院北京 100044

收稿日期:2019-06-22 修回日期:2019-10-12 出版日期:2020-02-20 发布日期:2020-04-23
通讯作者: 查浩(通信作者),男,1991年出生,博士研究生。主要研究方向为车辆系统动力学。E-mail:14116362@bjtu.edu.cn
作者简介:任尊松,男,1969年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为车辆系统动力学与结构强度。
基金资助:
国家重点研发计划（2016YFB1200506-21）和国家自然科学基金（11790281）资助项目。

Load Characteristics of Axle Box Bearing Raceway of High-speed EMU

ZHA Hao, REN Zunsong, XU Ning

School of Mechanical and Electronic Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044

Received:2019-06-22 Revised:2019-10-12 Online:2020-02-20 Published:2020-04-23

摘要/Abstract

摘要： 轴箱轴承作为列车走行部件中重要核心部件之一，由于其受载工况恶劣使其成为易损坏的部件之一，研究其在运行过程中滚子滚道间的载荷特性对基于载荷分布的轴承寿命预测，保证其在运用过程中的安全性和可靠性具有重要意义。基于包含轴承的车辆-轨道动力学模型，研究了轨道激扰和列车运行速度下滚子滚道接触载荷特征。研究结果表明，无激扰条件下，车速对滚子滚道接触载荷基本没有影响，但在非承载区，滚子与外圈滚道会发生接触，接触载荷与速度成平方关系；轨道激扰条件会影响能够引起滚子滚道接触载荷瞬时值发生变化；外圈受到的接触载荷标准差值，车速越快，标准差越大；对外圈受到的接触载荷最大的区域进行研究，发现随着速度的增加，轨道激扰造成的振动越大，滚子滚道接触载荷数据波动越大。

关键词: 动车组, 轴箱轴承, 振动加速度, 接触载荷

Abstract: Axle box bearing is an important core department of the train running parts, but it becomes one of the vulnerable parts, because of its bad load condition. It is of great significance for bearing life prediction based on load distribution and ensuring its safety and reliability by studying the load characteristics between roller raceways in operation. Based on the dynamic model of vehicle-track dynamic model with bearings, the contact load characteristics of roller raceway under track excitation and train running speed are studied. The results show that under the condition of no excitation, the speed has little effect on the contact load of the roller raceway, but in the non-bearing area, the roller will contact with the outer raceway, and the contact load is square with the speed. The track excitation condition will affect the instantaneous value of contact load of roller raceway. The standard deviation of the contact load on the outer ring increases with the speed of the vehicle. By studying the maximum contact load on the outer ring, it is found that with the increase of speed, the greater the vibration caused by track excitation, the greater the fluctuation of contact load data of roller raceway.

Key words: high speed vehicle, axle box bearing, vibration acceleration, contact load

中图分类号:

U271

查浩, 任尊松, 徐宁. 高速动车组轴箱轴承滚道载荷特性研究[J]. 机械工程学报, 2020, 56(4): 135-142.

ZHA Hao, REN Zunsong, XU Ning. Load Characteristics of Axle Box Bearing Raceway of High-speed EMU[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2020, 56(4): 135-142.

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高速动车组轴箱轴承滚道载荷特性研究

Load Characteristics of Axle Box Bearing Raceway of High-speed EMU

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