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铁路货车是货物运输的重要运载工具,轮对是铁路货车上重要的并且是可互换的部件,其技术状态直接影响到铁路货车的运行安全。轮对在车辆运行过程中,除了受到车辆载荷、轮轨反作用力和驱动系统或制动系统的扭转力以外,还受到车辆运行过程中的振动影响,受力情况较为复杂,容易在车轴和车轮的配合面产生应力集中而导致疲劳裂纹等损伤,进而引起切轴等严重的行车事故。轮对压装的质量决定了轮对的运行寿命,而轮对压装的工艺和参数决定着轮对的质量。所以,合理的轮对压装工艺和参数可以提高轮对压装的质量,确保轮对的使用安全。 轮对是由一根车轴和两个相同的车轮通过过盈配合连接在一起,过盈配合一方面要提供足够的预紧力,另一方面要保证车轴和车轮轮毂具有足够的强度储备。本文以RE2B型轮对为例,运用弹性力学的理论进行受力分析,将轮对过盈配合简化为平面应力问题,推导出位移和应力的解析解,建立计算模型,探讨了不同过盈量下的车轴轮座和车轮轮毂孔的等效应力;从过盈量、表面粗糙度、轮座与轮毂孔的圆度和圆柱度、测量误差四个方面,讨论了轮对压装质量的主要影响因素。以有限元理论为基础,应用UGNX软件建立车轴和车轮的有限元分析模型,对其受力情况进行了仿真分析,并与解析解进行了比较。提出了无选配轮对压装工艺方案,优化了工艺流程,将车轮的粗、精加工分离,增加压装前尺寸复核工序;同时对工艺参数进行了优化,包括轮座尺寸划分等级、固定过盈量值、调整立式车床加工参数等。实际应用结果表明,优化方案有效提高了一次压装合格率、生产效率等,该压装工艺是合理的、科学的。 最后,经过3年工程实际应用情况的统计和总结,对比了推行无选配轮对压装工艺前后,GC公司在轮对一次压装合格率、生产效率、质量安全、在产品数量和现场管理等方面取得的成效,为今后轮对压装工艺和参数的进一步优化提供了参考方向。