SU1112691A1 - Колесна пара - Google Patents

Abstract

КОЛЕСНАЯ ПАРА, содержаща  ось, подступичные части которой имеют больший диаметр, чем средн   и пред- . подступичные ее части, и посаженные с нат гом на -подступичные части колеса со ступицами,;ОТличающа  с   тем, что, с целью повыпгени  .надежности и расширени  эксплуатационных возможностей, подступичные части оси снабжены кольцевыми выточками, обращенными от внутренних торцов ступиц колес в сторону средней части оси, причем ширина каждой выточки находитс  в пределах от 0,18 до 0,35 разности ширины нормальной и узкой колеи, глубина не превышает 0,03 диаметра подступичной части оси, а профиль выточки определ етс  по формуле у h Jl -

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени  и используетс  в ходовых част х железнодорожных вагонов.

Известна колесна  пара, содержаща ось, подступичные части которой имею больший диаметр, чем средн   и предпод ступичные ее части, -и посаженные с нат гом на подступичные части колеса со ступицами.

Недостатком такой колесной пары  вл етс  снижение прочности соединени  колес с осью при переформировани колесной пары на узкую колею.

Целью изобретени   вл етс  повы .шение надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что колесна  пара, содержаща  ось, подступичные части которой имеют больший диаметр, чем средн   и предподступичные ее части, и посаженные с нат гом на подступичные части колеса со ступицами, подступичные час .ти оси снабжены кольцевьоти выточками , обращенными от внутренних торцов ступиц колес в сторону средней части оси, причем ширина каждой выточки находитс  в пределах от 0,18 до 0,35 разности ширины нормальной и узкой колеи, глубина - не превьш1ает 0,03 диаметра подступичной части оси, а профиль выточки определ етс  по формуле .

IХ--у 1г-(1 - |)2, при о ;

у h(1,5e) прй й х 21где X и у - текущие координаты . по длине и глубине соответственно (начало коор динат у наружного кра 

выточки) , е - основание натуральных

логарифмов; 2 - ширина выточки; h - глубина выточки. На фиг.1 показана предлагаема  колесна  пара, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг.1.

Колесна  пара состоит из оси 1 и колес 2. С наружной стороны колесной пары на оси расположены предподступичные части 3. Подступичные части

4оси снабжены кольцевыми выточками

5и переход т в среднюю часть 6 через радиусные переходы 7. На чертеже обозначено: La - ширина нормальной

колеи; L, - узкой колеи; 2 ширина выточки, h - глубина выточки сплошными лини ми - положение при формировании колесной пары на колею нормальную пунктирным - на колею узкую.

Кольцева  выточка (канавка) на валу  вл етс  концентратором напр жений . Однако в конкретных услови х, когда выточки на подступичных част х оси колесной пары при формировании ее на нормальную колею располагаютс  от внутренних торцов ступиц колес в сторону средней части, оси, может быть достигнуто существенное (до 40% снижение концентрации напр жений в опасном сечении под кромкой ступицы колеса. Чтобы при этом выточка не оказалась ослабленным элементом оси, ее глубина h не должна превышать 0,03 от диаметра подступичной части, а длина 2Е - не менее 0,18 от разности ширины нормальной и узкой колеи

Большое значение имеют не только размеры, но и оптимальный профиль выточки, определ емый из формулы

)

при о

X

у h(l,5e)-2(i-T ,при.г х -:2t, где X и у - текущие координаты по

длине и глубине соответственно (начало координат у Наружного кра  выточ- . ки);

е - основание натуральных логарифмов.

Дл  такого профил  обеспечиваетс  оптимальное распределение напр жений в оси при формировании колесной пары как на широк5то, так и на узкую колею, одновременно обеспечиваетс  технологичность упрочнени  оси путем поверхностной накатки.

При ширине выточки не более 0,35 от разности ширины нормальной и узкой колеи после переформировани  колес на колею 1435 мм их ступицы перекрывают полностью и располагаютс  вблизи галтельных переходов подступичньк частей оси в среднюю.

Экономическа  эффективность предложенной конструкции достигаетс  тем, что она позвол ет повысить осевые нагрузки на 3 тс без увеличени  металлоемкости оси. колесной пары, что обеспечит рост грузоподъемности вагона и его производительность} модернизировать существующие стандартные колесные пары, обеспечив их прочность и надежность в услови х повышенных

осевых нагрузок, которые реализованы дл  вагонов СССР и намечаютс  на перспективу.

Claims (1)

1. КОЛЕСНАЯ ПАРА, содержащая ось, подступичные части которой имеют больший диаметр, чем средняя и пред- . подступичные ее части, и посаженные с натягом на подступичные части колеса со ступицами, _:отличающая с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей,* подступичные части оси снабжены кольцевыми выточками, обращенными от внутренних торцов ступиц колес в сторону средней части оси, причем ширина каждой выточки находится в пределах от 0,18 до 0,35 разности ширины нормальной и узкой колеи, глубина не превышает 0,03 диаметра подступичной части оси, а профиль выточки определяется по формуле у = h Ji- (1 - |)², при 0<х</ ; § у = h(1,5e) , при ?£х <21, где х и у - текущие координаты по длине и глубине соответственно (начало координат у наружного края выточки) ;

   е --основание натуральных ло-. гарифмов j'

   21 - ширина выточки/ h - глубина выточки.

   SU ,,,, 1112691 колеи;’ L, - ширина узкой колеи; 2.1 ширина выточки,' h - глубина выточки; сплошными линиями - положение колеи при формировании колесной пары на 5 колею нормальную; пунктирным - на колею узкую.

   Кольцевая выточка (канавка) на валу является концентратором напряжений. Однако в конкретных условиях, когда выточки на подступичных частях