申请/专利权人：西南交通大学;中车唐山机车车辆有限公司

申请日：2022-07-20

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN115284785B

主分类号：B60B17/00

分类号：B60B17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.04#公开

摘要：本发明提供了一种有轨电车车轮踏面的优化设计方法，该方法能有效地解决出口有轨电车的原始车轮踏面匹配多种钢轨廓形适应能力较差的问题。优化车轮踏面轮缘的廓形与原始车轮踏面基本重合，增大了车轮踏面等效锥度，提高了车轮踏面小半径曲线的通过能力，将原有车轮踏面轮缘喉区至踏面外端的廓形由1段圆弧2段直线优化为7段圆弧和2段直线；将优化车轮踏面的轮缘宽度为20.8mm，轮缘厚度为19.3mm，增大轮缘喉根位置圆弧半径及其底部高度，增加轮轨接触区域，改善轮缘喉根位置接触应力；车轮踏面外端直线增加高度，避免它与不同钢轨匹配时的产生过小的等效锥度，优化提升了车轮踏面对不同钢轨的适应能力。

主权项：1.一种有轨电车车轮的踏面优化设计方法，其特征在于包括如下步骤：1选取U50钢轨和原始踏面，根据轮轨初始接触点、轮径差和轨面外形采用车轮踏面反向优化设计方法得到原始踏面的反向设计优化踏面廓形，其中，所述原始踏面为CB10型踏面；2将反向设计优化踏面廓形分别与41GPU钢轨、35GP钢轨、41GP13钢轨进行匹配，根据等效锥度和轮轨接触关系来验证优化结果，若匹配结果的等效锥度、轮轨接触关系、接触斑尺寸、接触应力分布参数不满足优化目标要求，则退回步骤1重新调整轨初始接触点、轮径差等参数进行反向设计优化；若匹配结果满足优化目标要求，则获取优化踏面廓形；3对步骤2得到的优化踏面廓形分区处理，将车轮廓形分为直线段和曲线段区域，且控制分段总数小于10；4对每个分段踏面廓形区间的离散点进行拟合处理，同时计算拟合前后离散点的标准差σ，并保证σ0.1；如不满足条件，则重新调整步骤3中的分区，再次对分段区间内的离散点进行拟合处理，计算标准差，直至σ满足条件；5将所有满足条件后的直线段和曲线段区域光滑连接并拟合，即可得到最终优化拟合设计踏面；所述最终优化拟合设计踏面的厚度为19.3mm，等效锥度为0.15；它包括依次连接的轮缘、喉根区、工作区、低锥区和倒角区，所述轮缘的宽度为20.8mm，喉根区到低锥区包括依次连接的第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧、第五圆弧、第六圆弧、第一直线、第七圆弧和第二直线，第一圆弧的半径为12mm，第二圆弧的半径为26mm，第三圆弧的半径为60mm，第四圆弧的半径为300mm，第五圆弧的半径为200mm，第六圆弧的半径为30mm，第一直线的斜度为1:40且其水平投影长度为15mm，第七圆弧的半径为50mm，第二直线的斜度为1:20且其水平投影长度为42mm。

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