基于投影轮廓的轮轨三维接触几何计算研究

摘要：

为便于研究轮轨接触的几何关系,将轮轨的直线上接触、曲线上接触和轮轮接触3种典型轮轨三维接触几何计算归结为轮轨直线接触平行投影轮廓和轮轨曲线、轮轮接触旋转投影轮廓的二维接触问题.利用轮对的旋转体特性,分别推导出轮对在不同投影下其底部轮廓的计算公式,给出求解步骤以及适合轮轨三维接触计算的二维同步迭代流程.以S1002CN踏面轮对与60 kg·m-1钢轨的三维接触几何关系为例,仿真分析直线、300m半径曲线及轨道轮半径为900mm的滚动试验台的轮轨三维接触几何情况.结果表明:将轮轨接触点相对于轮对底部母线的偏转角作为计算参数,使得基于投影轮廓的轮轨三维接触几何计算方法简单、易用；直线及曲线线路上的轮轨三维接触几何关系相近,当轮对摇头角小于5～10 mrad时还可用轮轨二维几何关系近似；轮对大横移下的接触点偏转角,在一定的摇头角范围内可视为轮对摇头角的线性函数；二维同步迭代能有效实现复杂条件下的轮轨三维接触几何计算；小横移条件下,轮轮三维接触即具有明显的接触点偏转角,仿真时需要修正.

关键词：轮轨接触、投影轮廓、旋转体、二维同步迭代

所属期刊栏目：33

分类号：U211.5(铁路线路工程)

资助基金：中国铁道科学研究院行业服务技术创新项目2011YJ27

在线出版日期：2013-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：51-59