图 2.1轮对
轮对承载着整列列车的重量，同时也受到铁轨对其的横向力，受力的情况比较复杂，因此，强度要求也相对较高。具体要求如下：拥有足够的强度保持列车在重载或高速情况下的行驶安全，同时，在保证安全的前提下，减轻其质量，保持一定的弹性，减轻簧下质量以及轮轨间的作用力。
在轮轨接触方面，应该有较高的耐磨性和耐腐蚀性，确保长时间的使用寿命。同时还需具有一定的粘着力来防止脱轨的发生[9]。在设计时需考虑到各个工作环境的因素，如弯道，岔道等特殊情况，尽量避免应力集中的发生，从而能高效的运行。根据重载货车的大致轮廓（尺寸未标注），在UG中的实体建模，装配如图2.2所示。
图 2.2实体建模轮对
2.2车轮的结构设计
2.2.1车轮的基本要求
目前我国铁路采用的大部分是整体的碾钢轮，车轮由轮毂，辐板，轮辋，轮缘和踏面组成。轮辋和轮毂通过辐板连接，轮毂是车轮与车轴的配合部件，而踏面则是车轮与钢轨接触的部分。在车轮的设计上，参考我国重载货车的标准来选用轮径。
在本课题设计中，我选用的也是整体碾钢轮的结构，其特点是强度好，有韧性，可靠性高，在辐板的选用方面，选择S型辐板。其原因是各项性能均衡，承载能力好，可大幅避免应力集中，将大致的设计方案确定好后，在建模软件中将轮廓画出，然后根据基本尺寸要求完善。如图2.3所示。
图 2.3 S型辐板基本结构
在绘制过程中，我首先将车轮截面规则的部分画出，然后根据图纸的要求用不同的圆弧进行相切，将多余部分切除后，大致的轮廓就完成了，由于本文中设计的轴重较大，所以辐板有所加厚，在线段之间用约束保证图形不会变形[10]。我再对其进行尺寸标注，将不需要的部分隐藏，圆心，半径过多可省略。完成草图后，将草图绕y轴旋转180°，这样车轮的剖面图就画好了。如图2.4所示。
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