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general design process, believe that after the relevant design work with corresponding reference
value.
Keywords: High-speed wagon；wheel set axle；finite element analysis目录
引言1
第一章 绪论. 2
1.1 轮对发展概况2
1.2 轮对的分类2
1.3 轮对的主要组成3
1.3.1 车轮3
1.3.2 车轴4
第二章 160km/h 快速货车轮对结构设计. 5
2.1 已知原始数据及工作条件5
2.2 本文采用数据5
2.2.1 车轮类型5
2.2.2 辐板与踏面类型6
2.2.3 车轮数据10
2.2.4 车轴类型11
2.2.5 车轴数据11
第三章 有限元分析. 12
3.1 PROE建模. 12
3.1.1 PROE简介. 12
3.1.2 建模12
3.2 SOLIDWORKS有限元分析.14
3.2.1 SOLIDWORKS简介.14
3.2.2 车轴静强度有限元计算15
3.2.3 车轮静强度有限元计算19
3.2.4 车轮三种工况有限元计算20
第四章 车辆——轨道系统脱轨安全性. 26
第五章 车轮常见的故障及原因. 27
5.1 车轮踏面圆周磨耗28
5.2 轮辋过薄28
5.3 轮缘磨耗28
5.4 踏面擦伤、剥离与局部凹下29
5.5 车轮轮缘或踏面缺损30
5.6 车轮轮辋外侧辗宽30
5.7 车轮裂纹30
第751章 结论与展望. 31
致谢32
参考文献. 33
引言
车辆和铁路轨道相触碰的部分就是轮对。 同一根车轴上由旁边两个各一个车轮紧紧地
压装在一起所组成的。 它起着的重要作用是保证了车辆在铁路钢轨上的转向能力和运行可
行性；承载来源于车辆本身的重量和其他所有动、静载荷，把它们传送到铁轨上；并且它
可以把因为路线不平整顺畅所带来的负载总荷传送给车辆的每个零部组件上。除此之外，
轨道车辆的运行制动以及驱动同样是经过机车轮对来发挥效应的。 我们严格要求车轴和车
轮之间由装配过程产生的装配压力， 1353±2 毫米是轮对内侧距一定要求所在的范围以内。
我们采用过盈配合的方法应用于车轮和车轴的接合部位， 令车轮车轴能够牢牢固固地配合
在一道，为了确保列车运行时候的安全可靠性，肯定不准有任何松动的征兆产生；为了担
保机车车辆开行运转的平顺稳定性， 减低车轮与轨道之间的相互作用摩擦力以及运行时产
生的阻力，车轴的轴颈加车轮踏面的加工椭圆度、偏心度，以及车轴轴颈锥度都不可以超
过规定的限度[3]
。随着现代科技技术和铁路事业的发展，轮对设计的要求越来越高，并且
衍生出很多测量数据的新方法[4]
。而人们对轮对的性能要求也相对应的提高，涉及到很多
考虑因素，如车轴参数化设计及轮对疲劳寿命、接触力等。第一章 绪论
1.1 轮对发展概况
铁路在交通运输方面是每个国家都十分重要的基础硬件设备。 它深深影响着国民经济
的发展。而通过实践铁路大提速的方针战术后，中国的铁路轨道建设走向扩展的再生产道
路， 完成了在铁路运输组织和铁路运输经营管理方面的重大创新和开创了运输领域的一些
重大技术，对提高铁路运输效率、加强铁路运输能力、增加铁路运输效益有重大的影响意
义。在日本 19 世纪 60 年代初建造出全球第一条高速铁路之后，英国、法国、德国、西班
牙、意大利、俄罗斯和美国等发达国家也前赴后继地修建了高速铁路。他们当中，法国高
速铁路尤其富有代表性，它的最快营运运行速度已经超出了 300km/h。与此同时，新一代
的 TGV 高速列车创造出了时速高达 574.8 千米的记录！欧洲相关部门做出了一个悠远的
计划，就是估计在2015 年时，全欧洲高速铁路的总共长度能够统计到 3 万公里，当然，
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