[發明專利]車軸

無效

• 申請號: 201210524452.0
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN102991273A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 婁彥君;董恒;劉錦輝;朱喆;于學智;溫雅婷
• 申請（專利權）人: 長春軌道客車裝備有限責任公司
• 主分類號: B60B35/00
• 分類號: B60B35/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及城市軌道車輛技術，尤其涉及一種車軸。

背景技術

車軸是指穿入車轂中承受車身重量的圓柱形零件，是關系到行車安全的最重要的部件之一?，F有南非城市軌道車輛中的5M輪對應用于運行速度不大于100km/h的南非城軌車輛中，原車輛輪對由南非從歐洲采購，車軸采用偏心車軸，在運行中不利于輪對平衡，且車軸自重較重。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有車軸問題，提出一種車軸，在保持輪對平衡的情況下有效降低了自重。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種車軸，軸身兩端對稱的設置有輪座，所述輪座背離軸身的一側設置有軸頸；所述軸身中部為圓柱體，所述圓柱體兩端為向輪座方向直徑逐漸增大的錐臺；所述輪座直徑L1＞軸身中部圓柱體直徑L2＞軸頸直徑L3。

進一步地，所述軸身長度為車軸總長度的1/3-1/2。

進一步地，所述軸身中部圓柱體長度為軸身長度的1/5-1/6。

進一步地，所述輪座與軸身采用圓弧面連接，所述圓弧面的圓心在該車軸的外側。

進一步地，所述輪座與軸頸采用圓弧面連接，所述圓弧面的圓心在該車軸的外側。

進一步地，所述輪座與軸頸采用兩個圓弧面連接，所述圓弧面的圓心在該車軸的外側。

進一步地，所述輪座直徑L1：軸身中部圓柱體直徑L2：軸頸直徑L3=1：03-05：07-08。

進一步地，所述輪座直徑L1：軸身中部圓柱體直徑L2：軸頸直徑L3=1：0.4：0.75。

進一步地，所述車軸為LZ50鋼車軸。

本發明車軸結構簡單、合理，根據車軸各部位受力大小，合理設計了車軸各部分直徑的大小，在保持輪對平衡的情況下可以有效減輕自重。通過有限元分析軟件ANSYS12.0結構靜力分析技術，對本發明車軸采的強度和剛度進行了有限元分析計算，計算可知該車軸所有載荷作用下最大應力點安全系數大于2，滿足《機械設計手冊》中疲勞強度許用安全系數1.3~1.5的規定。適用于南非城市軌道車輛中的5M輪城軌車輛。

附圖說明

圖1為本發明車軸的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

圖1為本發明車軸的結構示意圖。

本實施例公開了一種車軸，如圖1所示，該車軸軸身2兩端對稱的設置有輪座1，輪座1背離軸身的一側設置有軸頸3；軸身2中部為圓柱體，圓柱體兩端為向輪座方向直徑逐漸增大的錐臺；輪座1直徑L1＞軸身2中部圓柱體直徑L2＞軸頸3直徑L3。具體地，輪座直徑L1為177mm，軸身中部圓柱體直徑L2為152mm，軸頸直徑L3為131mm。

車軸總長度為1831mm，軸身2長度為915mm，軸身中部圓柱體長度為152mm。

輪座1與軸身2采用圓弧面連接，圓弧面的圓心在該車軸的外側。輪座1與軸頸3采用兩個圓弧面連接，圓弧面的圓心在該車軸的外側。

本實施例中車軸為LZ50鋼車軸，采用標準為TB/T2945-1999《鐵道車輛用LZ50鋼車軸及鋼坯技術條件》（此標準等同于AAR-M101標準）。

綜上，本實施例車軸各部位受力大小合理，受力較大處直徑相對較大，受力較小處直徑相對較小軸直徑最大處為輪座部分，軸頸的直徑較軸身中部的直徑略小。此外，為避免直徑突然改變引起應力集中，輪座與軸身、輪座與軸頸間采用圓弧過渡。且此車軸無卸荷槽。將本實施例車軸在三維模擬上進行裝配得出，本實施例公開的車軸可保持輪對平衡，同時有效的減輕了自重，符合AAR（北美鐵道協會標準）、EN（歐洲標準）及中國鐵路標準。本實施例公開的車軸滿足南非5M輪城軌車輛的使用要求。

實施例2

與實施例1不同的是本實施例公開的車軸輪座與軸頸采用一個圓弧面連接，所述圓弧面的圓心在該車軸的外側。

車軸總長度為1831mm，軸身長度為915mm，軸身中部圓柱體長度為160。輪座直徑L1為177mm：軸身中部圓柱體直徑L2為160mm：軸頸直徑L3為131mm。

實施例3

與實施例1不同的是本實施例公開的車軸總長度為1831mm，軸身長度為915mm，軸身中部圓柱體長度為170。輪座直徑L1為196mm：軸身中部圓柱體直徑L2為152mm：軸頸直徑L3為131mm。

本發明不局限于上述實施例所描述的車軸，車軸材質和尺寸的改變均在本發明的保護范圍之內。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。