铁路货车轮轴简介(二)车轴资料课件.ppt

1、二二 一一一一年九月年九月一、滚动轴承一、滚动轴承 既有铁路货车滚动轴承型号既有铁路货车滚动轴承型号铁路货车轴承发展历程及特点铁路货车轴承发展历程及特点 综述综述 197726 197726（TNTN）、）、SKF197726SKF197726、352226X2-2RZ352226X2-2RZ（TNTN）、）、353130B353130B型轴承发展历程及特点型轴承发展历程及特点二、车轴二、车轴 既有铁路货车车轴型号既有铁路货车车轴型号铁路货车车轴发展历程及特点（铁路货车车轴发展历程及特点（RD2RD2、RE2BRE2B型）型）三、车轮三、车轮 既有铁路货车车轮型号既有铁路货车车轮型号车轮分类车

2、轮分类四、轮轴（轮对）四、轮轴（轮对）轮轴（轮对）型号的命名轮轴（轮对）型号的命名各型轮对的基本参数各型轮对的基本参数 RERE2B2B型轮轴的特点型轮轴的特点 既有铁路货车车轴型号既有铁路货车车轴型号铁路货车车轴发展历程及特点铁路货车车轴发展历程及特点 25t25t轴重（轴重（3 3种）：种）：RE2B（主型）（主型）、RE2A、RE2（旧轮规）（旧轮规）。 21t21t轴重（轴重（3 3种）：种）：RD2 （主型，（主型，旧轮规）旧轮规） 、RD2Y 、RD3 （旧轮规）（旧轮规） 。 12t12t轴重（轴重（1 1种）：种）： RB2 （旧轮规）（旧轮规） 。 详见详见轮规轮规P289P

3、289。 1. 1. 既有铁路货车车轴型号（既有铁路货车车轴型号（7 7种）种） 我国我国19691969年开始借鉴国外的经验，研究使用无年开始借鉴国外的经验，研究使用无轴箱双列圆锥轴承，当时与轴颈直径为轴箱双列圆锥轴承，当时与轴颈直径为130mm130mm的货车车轴配合使用的轴承型号为的货车车轴配合使用的轴承型号为9772697726。在。在2020世纪世纪7070年代推广使用的年代推广使用的197726197726型滚动轴承配装的型滚动轴承配装的车轴是车轴是RDRD2 2型车轴的早期结构，基本规格为：轴颈型车轴的早期结构，基本规格为：轴颈直径直径 130mm130mm，车轴载荷中心到轴颈根

4、部距离，车轴载荷中心到轴颈根部距离125mm125mm，轮座直径，轮座直径 182mm182mm，轴中央直径，轴中央直径 150mm150mm2.1 RD2.1 RD2 2型车轴型车轴2.1.1 RD2.1.1 RD2 2型车轴的设计及工艺型车轴的设计及工艺RDRD2 22. 2. 铁路货车车轴发展历程及特点铁路货车车轴发展历程及特点且不加工。且不加工。 因轴颈尺寸公差、形位公差要求严格，必须采用因轴颈尺寸公差、形位公差要求严格，必须采用机加工和磨削加工，而我国机加工和磨削加工，而我国7070年代没有成型磨削设年代没有成型磨削设备，不得已采用了轴颈根部卸荷槽的一种型式，形备，不得已采用了轴颈根

5、部卸荷槽的一种型式，形成了标准迁就工艺的局面成了标准迁就工艺的局面 。 1977 1977年修订车轴标准时，因轴承已定型，轴颈年修订车轴标准时，因轴承已定型，轴颈规格不能改动，仅将该型车轴的轮座增大到规格不能改动，仅将该型车轴的轮座增大到 194mm194mm，轴身增大到，轴身增大到 174mm174mm，全加工。因当时，全加工。因当时国内仍无成型磨削设备，故仍采用了轴颈根部有卸国内仍无成型磨削设备，故仍采用了轴颈根部有卸荷槽的一种型式。荷槽的一种型式。 RDRD2 2 修订修订TB450-83TB450-83、GB/T12814-91GB/T12814-91和和GB/T12814-GB/T1

6、2814-20022002时，虽仍受国内磨削设备限制，但考虑到今后时，虽仍受国内磨削设备限制，但考虑到今后的技术进步，设计了的技术进步，设计了2 2种有卸荷槽（种有卸荷槽（A A、C C型）和型）和1 1种种无卸荷槽（无卸荷槽（B B型）的型）的RDRD2 2型车轴方案型车轴方案 。 由于车轴轴颈表面发生损伤的数量逐步增加，由于车轴轴颈表面发生损伤的数量逐步增加，为做到物尽其用，铁道部于为做到物尽其用，铁道部于19931993年年3 3月，决定开始月，决定开始对轴颈及防尘板座有缺陷的车轴进行降等级加工，对轴颈及防尘板座有缺陷的车轴进行降等级加工，等级车轴分别为等级车轴分别为K1K1、K2K2两

7、个等级。两个等级。 为有效遏制车轴发生冷切事故，铁道部运输局为有效遏制车轴发生冷切事故，铁道部运输局于于20032003年年2 2月决定从月决定从20032003年年3 3月月1 1日起报废日起报废K1K1、K2K2等级车轴。等级车轴。RDRD2 2A A型型RDRD2 2在车轴轴颈和防尘板座根部均有深度为在车轴轴颈和防尘板座根部均有深度为0.20.20 0-0.10-0.10 mm mm、圆弧半径为、圆弧半径为R20mmR20mm的卸荷槽，有限元分析计算轴颈卸荷槽最大局部应力值达的卸荷槽，有限元分析计算轴颈卸荷槽最大局部应力值达191.971191.971MPaMPa，作，作为最原始的一种方

8、案，为最原始的一种方案，20042004年年1212月月2323日运装货车日运装货车20044792004479号文件规定在号文件规定在新制和等级修中停用。新制和等级修中停用。 C C型型RDRD2 2在轴颈根部有深度为在轴颈根部有深度为0.20.20 0-0.10-0.10 mm mm、圆弧半径为、圆弧半径为R20mmR20mm的卸荷槽，有限元的卸荷槽，有限元分析计算最大局部应力值达分析计算最大局部应力值达191.971191.971MPaMPa，与与A A型的差别是防尘板座采用精型的差别是防尘板座采用精车加工完成，该部位取消了卸荷槽，圆弧半径为车加工完成，该部位取消了卸荷槽，圆弧半径为R3

9、0mmR30mm，也是最原始的，也是最原始的一种方案，运装货车一种方案，运装货车20044792004479号文件规定在新制中停用。号文件规定在新制中停用。 B B型型RDRD2 2无卸荷槽，轴颈、防尘板座根部圆弧半径分别为无卸荷槽，轴颈、防尘板座根部圆弧半径分别为R25mmR25mm、R30mmR30mm，R25mmR25mm，有限元分析计算过渡圆弧处最大局部应力值为，有限元分析计算过渡圆弧处最大局部应力值为177.366 177.366 MPaMPa，比比A A、C C方案降低了方案降低了7.6%7.6%。 通过对车轴卸荷槽加工工艺研究，铁道部通过对车轴卸荷槽加工工艺研究，铁道部20042

10、004年年1212月下文规定了新制月下文规定了新制RDRD2 2型车轴的型车轴的B B、D D型方案和等级修后的型方案和等级修后的E E、F F型方案型方案 。RDRD2 2B B型型RDRD2 2与前述与前述B B型方案相同，为无卸荷槽结构，采用成型磨加工工艺。型方案相同，为无卸荷槽结构，采用成型磨加工工艺。 D D型型RDRD2 2是在是在C C型方案的基础上改进的轴颈有卸荷槽结构，是针对无成型磨床条件型方案的基础上改进的轴颈有卸荷槽结构，是针对无成型磨床条件的新制车轴单位而设计的过渡方案。与的新制车轴单位而设计的过渡方案。与C C型方案的区别是：轴颈卸荷槽处型方案的区别是：轴颈卸荷槽处的

11、圆弧半径由的圆弧半径由R20mmR20mm修改为修改为R25mmR25mm，轴颈卸荷槽的深度由，轴颈卸荷槽的深度由0.20.20 0-0.10-0.10mmmm修改为修改为0.100.10 0.05mm0.05mm，采用车削加工后滚压工艺。，采用车削加工后滚压工艺。 E E型型B B型型E E型型D D型型E E型型RDRD2 2是对是对B B型方案车轴等级修的型式，无卸荷槽，图中的直径型方案车轴等级修的型式，无卸荷槽，图中的直径D D有有 164.5mm164.5mm和和 164mm164mm两种，取决于订购的砂轮尺寸；两种，取决于订购的砂轮尺寸；D D型方案的车轴卸荷槽深度较型方案的车轴卸

12、荷槽深度较小、表面质量较好的情况下也可采用小、表面质量较好的情况下也可采用E E型方案进行等级修。该方案采用成型方案进行等级修。该方案采用成型磨加工。型磨加工。 F F型型C C型型F F型型 D D型型F F型型RDRD2 2与与C C型方案轴颈卸荷槽结构相同，是针对既有车轴进行等级修而不得不存型方案轴颈卸荷槽结构相同，是针对既有车轴进行等级修而不得不存在的型式，主要用于在的型式，主要用于C C型方案的车轴等级修，型方案的车轴等级修，D D型方案的车轴也可采用此型方案的车轴也可采用此方案进行等级修，图中的直径方案进行等级修，图中的直径D D有有 165mm165mm、 164mm164mm及

13、及 163mm163mm三种，三种，采用车削加工后滚压工艺。采用车削加工后滚压工艺。 商业运营速度：商业运营速度：120km/h120km/h 轴重：轴重：21t (205.8kN) 21t (205.8kN) 全长：全长：2146mm2146mm 载荷中心距：载荷中心距：1956mm1956mm 轴肩距：轴肩距：1706mm1706mm 轴颈长度：轴颈长度：220mm220mm 载荷中心到轴颈根部距离：载荷中心到轴颈根部距离：125mm125mm 轴身长度：轴身长度：1228mm1228mm，突悬，突悬 轴颈及防尘板座型式：轴颈及防尘板座型式：4 4种种2.1.2 RD2.1.2 RD2 2

14、型车轴主要参数型车轴主要参数RDRD2 2 为进一步满足货车提速、重载的需要，提高为进一步满足货车提速、重载的需要，提高车轴使用的可靠性，防止货车车轴冷切事故的发车轴使用的可靠性，防止货车车轴冷切事故的发生，生，20052005年设计了年设计了RERE2B2B型车轴。型车轴。2.2 RE2.2 RE2B2B型车轴型车轴2.2.1 RE2.2.1 RE2B2B型车轴设计型车轴设计RERE2B2B相同于相同于RERE2A2A的的B B型型RERE2B2B2.2.2 RE2.2.2 RE2B2B型车轴主要参数型车轴主要参数1 1）商业运营速度：）商业运营速度：120km/h120km/h2 2） 轴

15、重：轴重：25t (245kN) 25t (245kN) 3) 3) 总长：总长：2181mm2181mm4) 4) 载荷中心距：载荷中心距：1981m1981m5) 5) 轴肩距：轴肩距：1761mm1761mm6) 6) 轴颈长度：轴颈长度：210mm210mm7) 7) 车轴载荷中心到轴颈根部的距离：车轴载荷中心到轴颈根部的距离：110mm110mm8) 8) 轴颈直径：轴颈直径：150mm150mm9) 9) 防尘板座直径：防尘板座直径：180mm180mm10) 10) 轮座直径：轮座直径：210mm210mm11) 11) 轴身直径：轴身直径：184mm184mmRERE2B2B

16、安全系数达到安全系数达到1.831.83。2.2.3 RE2.2.3 RE2B2B主要特点主要特点a a） 采用采用EN13103EN13103：20012001标准标准铁路应用铁路应用- -轮对轴轮对轴箱箱- -非动轴非动轴- -设计方法设计方法计算。计算。 与与RERE2A2A比较，轴颈根部应力降低比较，轴颈根部应力降低14.0%14.0%，增加了，增加了车轴安全裕量。车轴安全裕量。 轴颈根部应力轴颈根部应力54.67MPa54.67MPa。RERE2B2B车轴轴颈长度-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.50.60.70.811121314

17、15161718191101111121131141151161171181191201211221231241251261271281291 在载荷作用下各型车轴轴颈的变形(mm)变形E轴F轴K轴RE2轴RE2A轴RE2B轴RD2轴RD2B轴 车轴轴端相对于轴颈根部车轴轴端相对于轴颈根部弯曲变形量弯曲变形量0.682mm 0.682mm 。c c）轴颈根部取消了卸荷槽，）轴颈根部取消了卸荷槽，仅采用成型磨仅采用成型磨1 1种型式种型式b b）采用有限元计算弯曲变形）采用有限元计算弯曲变形 与与RERE2A2A比较，轴颈弯曲比较，轴颈弯曲变形量下降了变形量下降了9.2%9.2%，进一，进一步降

18、低了各件端面间的微步降低了各件端面间的微动磨损，改善了轴承内部动磨损，改善了轴承内部各件的接触状态。各件的接触状态。d d） 轴颈可以增加检修等级轴颈可以增加检修等级RERE2B2B2.3 RE2.3 RE2B2B型与型与RERE2A2A型车轴比较型车轴比较110110 150150 184 184 180180 210210210210218121812302301251252191219119811981RERE2A2ARERE2B2B三种型式三种型式一种型式一种型式轴不易弯曲，减小轴挠曲变形轴不易弯曲，减小轴挠曲变形轴承滚动元件的错位减少滚动元件的错位减少轴承寿命增加轴承寿命增加2.4

19、2.4 短轴的优势短轴的优势 RERE2B2B型车轴、型车轴、353130B353130B（C353130C353130）、）、 353130A353130A或或353130C353130C紧凑型轴承及紧凑型轴承及HESAHESA（或（或HEZBHEZB或或HEZD HEZD ）型车轮）型车轮( (车轮应进行静平衡测试车轮应进行静平衡测试，最大残余不平衡，最大残余不平衡值 125 g g m)m)。组成的组成的RERE2B2B型型轮轴与轮轴与RERE2A2A型轮轴可以互换使用，均可满足转型轮轴可以互换使用，均可满足转K5K5型、转型、转K6K6型转向架的组装要求。型转向架的组装要求。 RERE2B2B型轮轴的应用，提高了轮对的可靠性，型轮轴的应用，提高了轮对的可靠性，延长了轮轴的检修周期，降低了轮轴的检修成延长了轮轴的检修周期，降低了轮轴的检修成本。本。RERE2B2B型轮轴已成为我国货车的主型轮轴。型轮轴已成为我国货车的主型轮轴。 3. RE3. RE2B2B型轮轴的特点型轮轴的特点