Расчетные нагрузки и режимы нагружения оси колесной пары
Схема загружения оси и расположение расчетных сечений показана на рисунке 4.2. При расчете предполагается, что ось опирается на две опоры, лежащие в плоскости кругов катания колес. Взамен удаленных колес в опорных местах оси приложены силы Н1, Н2 и моменты МА, МП
Схема загружения и режимы нагружения оси колесной пары(рис.5)
Рис.4.3. Схема загружения и режимы нагружения оси колесной пары.
4.2.1. Изгибающий момент, действующий в сечении оси на левой опоре
. (4.30)
МА = 41.1*0.475 – (1-0.7)*0.216*58.5=15.7кНм
В формуле (4.30) помимо момента 
, возникающего от бокового давления колеса на рельс, учитывается часть момента сил инерции буксового узла, воспринимаемую диском колеса за счет его жесткости. В расчетах коэффициент передачи инерционных нагрузок на внутренние сечения оси b принимается равным 0,7.
4.2.2. Момент на правой опоре, возникающий за счет силы Н2
МП=Н2 × r к . (4.31)
МП = 11.1*0.475 = 5.27кНм
Вертикальные реакции RC и RD в опорах оси отличаются от вертикальных реакций рельсов RА и RВ. RC и RD определяются из условий равенства нулю суммы моментов всех сил относительно опор
, 
.
4.2.3. Вертикальная реакция на левой опоре оси от расчетных нагрузок
. (4.32)
=211,5кНм
4.2.4. Вертикальная реакция на правой опоре
. (4.33) 
=46,89кНм
Оценка прочности оси производится по следующим расчетным сечениям:
|
|
|
I-I - шейки по внутренней кромке кольца заднего подшипника (начало разгружающей канавки), т.е. на расстоянии 69 мм от линии приложения вертикальной статической нагрузки;
II- II – шейки на расстоянии 2/3 длины участка от торца предподступичной части до линии сопряжения цилиндрической поверхности с радиусом 25 мм. Это расстояние для галтелей по ГОСТ 22780-77 принимается равным 9,5 мм;
III- III - подступичной части в плоскости круга катания колеса т.е. на расстоянии 228 мм от линии действия вертикальной статической нагрузки;
IV-IV - по середине оси;
V-V- средней части оси на расстоянии 2/3 длины участка от конца подступичной части до плоскости сопряжения галтели со средней частью.
4.2.5. Изгибающие моменты от рассматриваемых расчетных нагрузок в указанных сечениях
;
;
; (4.35)
;
,
 |
где 
, 
, 
, 
, 
, 
- расстояния показанные на схеме расположения расчётных сечений оси.
l 1 = 69мм l 4 = 526мм
l 2 = 69+31-9.5=90.5мм l 5 = 100+76+265+19=460мм
l 3 = 228мм l 6 = l 3 – Хс = 12мм
4.2.6. Изгибающие моменты от действия вертикальной статической нагрузки в тех же сечениях
|
|
|
;
; (4.36)
.
4.2.7. Моменты сопротивления изгибу расчетных сечений
WI = WII= 
;
; (4.37)
;
.
где d 1 , d 3 , d 4 , d 5 -диаметры расчетных сечений оси.
WI = WII = 
= 0.0002м3
=0.0007м3
=0.0004м3
=0.0006м3
4.2.8. Напряжения в расчетных сечениях оси от вертикальной статической нагрузки
. (4.38)
4.2.9. Напряжения в расчетных сечениях оси от расчетных нагрузок
. (4.39)
При 
коэффициент запаса прочности n не рассчитывается, условно принимается n > 2,5.
Значения предела усталостной прочности 
для расчетных сечений приведены в табл. 4.3
Таблица 4.4.
| Сечение оси |
| |
| Накатанная ось | Ненакатанная ось | |
| I- I | 150 | 80 |
| I I- I I | 150 (165)* | 80 |
| I I I- I I I | 130 | 80 |
| IV – IV | 180 | 135 |
| V-V | 180 | 135 |
*- в случае накатки галтели роликом с поворачивающейся осью вращения.
|
|
|
, n > 2,5.
, n > 2,5
, n > 2,5
, n рассчитывается по формуле 4.40.
, n > 2,5
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 143; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!