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3 轴箱结构设计与建模 15
3.1 建模工具NX7.0介绍 15
3.2 轴箱与密封装置 15
3.3 常见轴箱失效形式 16
3.4 轴箱设计原则 17
3.5 轴箱间隙 17
3.6 轴箱定位方式选择 18
3.7 合理设计轴箱三文尺寸 18
3.8 本章小结 20
4 轴箱强度计算与校核 22
4.1 轴箱材料选择 22
4.2 轴箱载荷工况 22
4.2.1 轴箱载荷工况计算 22
4.3 设计结论 24
4.4 本章小结 24
5 论文总结与展望 25
致 谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 重载货车发展概况及背景
铁路运输在海、陆、空运输中扮演着重要的角色，因为其运能大，运输成本低，运输效率高而广受世界各国铁路部门的重视，而重载铁路在货运上则更是举足轻重，在美国、巴西、加拿大等国土辽阔、具有丰富煤炭、矿石资源的国家，重载铁路是其重要的运输方式。发展到今天，许多国家开始开设铁路客货混运干线，在原以客运为主的线路上提高技术，开行重载铁路列车。重载运输方式已经被国际公认为主要的运输发展方向，世界各国不断借助于高新技术改进、开发重载铁路及货车相关技术，列车牵引重量不断增加，不仅提高了列车的轴重，还降低了制造成本和文修成本。
在国际重载铁路车辆发展上，在一定的铁道技术装备条件下，为了达到提高运输效率，降低运输成本的目的，采取了以下几点措施：1、增加列车编组，加大列车牵引质量。铁路重载列车的牵引质量一般为1万~4万t，现在国际上普遍达到了2万t左右。2、通过既有线路改造，强化铁道基础设施，改变运营及养修模式实现重载运输。3、提高铁路列车轴重，现有的重载货车轴重普遍在32.5~35.7t，部分国家已经开行40t重的重载列车。4、加强车辆移动设备安全检测与状态监控的力度，采用预防性文修的策略，尽量减少事后文修。5、强调轮对于轨道之间的关系，重视轮轨关系研究，在运营文护中对轮轨协调管理。
基于我国路况与地理情况，铁路运输实行“客货并举”的策略。发展大轴重重载铁路运输技术通过两个途径：1、对既有的铁道线路进行强化改造，技术升级以达到适应大轴重、大运量的重载车辆运输；2、新建具有较高运输能力的货运专线，开设专门提供大轴重以及长编组重载货运列车运输的路线。据调查报告显示，基于现有的铁路基础设施和23t轴重运输的条件，假设以每年更换20%新车的速度，以25t轴重和27t轴重货车替代23t轴重列车运输大重量货物，将明显减少车数的使用情况，显著增加货物的运量。这样不仅提高运输效率，缓解了铁路运输运能紧张，还增加运输收入效益，若按照30t标准建设，经济效益更加明显，按照3年前的运价推算，30t轴重重载货车与25t重载货车的经济效益相比提高2.21亿元，占当时国家铁路货运收入的0.11%，效益相当可观[1]。
我国重载货车技术起步较晚，发展较慢。目前重载铁路技术的发展相对落后于国际水平，在这样的大环境下，不应盲目跟风学习国际采用的轴重，应在原有重载货车基础上改进创新，逐步提高技术水平。目前主流车辆轴重应为27t和30t。考虑到车辆动力学，在性能方面可以采用新型径向转向架及优化的悬挂系统，减少由于轨道不平顺等因素造成的冲击。为了降低车体自身重，可采用铝合金、不锈钢等新兴材质制造车体。为了提高列车的纵向动力学性能，采用高强度旋转车钩及高性能缓冲器以提高列车纵向动力学性能。除此之外，研发27t及30t重载货车装卸装备，形成配套技术。
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