16. Основные направления совершенствования конструкций осей вагона

Основной деформацией в оси является деформация изгиба. Поэтому в соответствии с эпюрой изгибающих моментов наименьший диаметр имеют шейки, наибольший-подступичные части. Для снижения концетрации напряжений в местах изменения диаметров оси делают плавные переходы-галтели, выполненные определенным радиусом. Снижение концентрации напряжений, вызванных посадкой деталей подшипников качения, достигается разгружающей канавкой, расположенной у начала галтели шейки оси.

Уменьшение допускаемых нагрузок для осей пассажирских вагонов по сравнению с осями грузовых вагонов обосновано более высокими скоростями движения пассажирских поездов и повышенными требованиями безопасности движения.

Для грузовых вагонов с повышенными до 245 кН осевыми нагрузками разработана колесная пара с усиленной осью, у которой диаметр шейки оси 140 мм, диаметр предпоступочной части-175мм, диаметр подступочной части-204мм. Средняя часть имеет цилиндрическую форму диаметром 180мм.

17 Основные направления совершенствования конструкций колес вагона

Для рационального взаимодействия с рельсами важное значение имеет профиль поверхности катания колес. Стандартный профиль поверхности катания колеса характеризуется гребнем и конической поверхностью с конустями 1:10, 1:3,5 и фаской 6*45.

В наиболее сложных условиях нагружения находится обод колеса. Металл обода поэтому должен обладать большой прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью; металл ступицы и диска-необходимой вязкостью(упругостью) Ободья колес для удовлетворения указанным требованиям подвергают после механической обработки упрочняющей термической обработки путем прерывистой закалки и отпуска.

В связи с различными условиями эксплуатауции пассажирских и грузовых вагонов стандартом ( гост 10791) предусматривается специализация вагонных колес.

Условия эксплуатации пассажирских вагонов характеризуются высокими скоростями движения, частными и интенсивными торможениями, в результате чего на поверхности катания колес появляются участки с измененной структурой. Поэтому для колес пассажирских вагонов локомотивной тяги и немоторных вагонов электро- и дизель поездов предусмотрена сталь менее склонная к закалке – сталь марки 1 гост 10791 с содержанием углерода 0,44-0,52%

Колеса грузовых вагонов работают в условиях более высоких напряжений в контакте колеса и рельса, поэтому для таких колес применяется сталь марки 2 гост 10791 с увеличенным содержанием углерода до 0,55-0,65%

18 Расчет оси колесной пары условным методом

Наиболее распространенным является условный статический расчет, в котором для определения наибольших напряжений принимают расчетную силу найденную как произведение статической нагрузки на опытный коэффициент конструктивного запаса прогиба. Величину выбирают такой, чтобы в эксплуатации при наибольших амплитудах колебаний не происходило полной осадки пружин до соприкосновения витков или обратного прогиба листовых рессор и была обеспечена достаточная долговечность рессор.

Такой подход к определению может обеспечить создание более экономичных конструкций рессор. Для пружин поглощающих аппаратов автосцепки расчетную силу принимают равной силе, при которой пружины получают наибольшую деформацию, обусловленную конструкцией аппаратов. Важнейшей задачей расчета является определение жесткости и деформации (прогиба) рессор