张爱涛 陶振伟
中车南京浦镇车辆有限公司 江苏 南京 210031
摘要：轮对是转向架组成中最为重要的部分，支撑着列车的全部重量，是最易发生损伤的部件,轮对一般是由车轴和车轮过盈配合联接的，配合表面粗糙度对轮对压装质量、车辆动力性能和行车安全具有直接影响。本文通过对轮座表面及轮毂孔表面粗糙度进行分析研究，提升轮对压装质量。
关键字：粗糙度 轮对压装 陡吨现象 质量
1 前言
轮对承担车辆的全部重量，且在轨道上面高速运行，同时还承受着从车体、钢轨两方面传递来的其它各种静、动作用力，受力很复杂。因此，对车辆轮对要求是：应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行。因此压装质量是轮对安全运行的重要保证。
2 因素分析及解决措施
2.1轮轴材料的影响原理及数据统计分析
材料是代表轮轴加工特性、疲劳特性等，因此在轮对压装时研究材料对它的影响是必不可少的环境，下面就对此因素分析如下：
不同项目轮对的材质不同，立车所加工的粗糙度不同，因为粗糙度是跟材料的性能及立车的进给量有关系的，因此不同项目所给的进给量是不一样的，影响压装质量的因素一方面是动摩擦系数是与粗糙度有直接关系，因此粗糙度的值直接影响压装质量;另一方面是材料的弹性系数的大小也影响压装质量，这两方面因素都是由不同材料决定的。现对于现场立车车轮加工时不同材料、不同项目、不同进给量、糙度、压装力统计如下表1所示：
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上述统计表明：
①材料ER7刚性强度相对较大，加工得出的粗糙度较高。因为影响粗糙度的原因有进给量、材料的刚度等.
②同一车轮材料所匹配的轴的材料不同，所要求的粗糙度不一样，因为不同材料的摩擦粘着力不一样。
2.2轮轴材料对轮对压装影响的对策
在以后的试制项目中可以根据轴（EA1N、EA4T）、轮（ER7、ER9）的材料组合来判断：轮对材料的刚度对粗糙度的影响、车轴不同材料的加工造成不同程度的表面硬化从而确保各个项目的进给量保证合理的粗糙度。
粗糙度是影响轮对压装质量的重要因素，因此控制好粗糙度的范围是关键。如工艺文件给的粗糙度范围过大，可能有些粗糙度在所给范围内，但是压装出来的曲线发生陡吨现象。如上海十三号线在满足过盈量、锥度的情况下粗糙度为1.8（符合工艺要求的1.6-3.2）但是产生了陡吨现象，如图1所示。
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油脂也在保证压装质量扮演着重要角色，假如不涂抹油脂或者涂不均匀会对轴造成拉伤或者是抖吨现象。如果剪切发生在金属内部，并且粘着点的面积很大，压力很高，甚至会造成严重拉伤，表面遭到破坏，金属发生转移,使压装相对运动停止，从而发生陡吨现象。轮轴压装过程中发生陡吨时，压装力极不均匀。此时，不仅有动、静摩擦因素的差异，而且静摩擦因素本身也是变化的。接触表面处于边界和混合摩擦的状态下，动摩擦因素随着运动速度v的增加而减少。通过摩擦粘着理论可知剪切发生在金属内部，并且粘着点的面积很大，压力很高，甚至会造成严重拉伤，表面遭到破坏，金属发生转移，使压装相对运动停止。
上述原因都为压装运动产生爬行现象提供了可能性。现就爬行现象进行理论分析：
产生爬行的临界速度
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从式（2）中可以看出，m、k、ζ、E、d、R、r、δ均近似于常数，即轮对压装过程中，产生爬行现象的临界速度是与压装行程l成正比，而轮对压装设备一经确定，压装速度v就是一个定值，当临界速度v0大于压装速度v时就产生了爬行现象，这与实际陡吨现象均发生于压装曲线末端的情况是一致的。
以上分析说明，陡吨产生的主要原因是由于轮对压装速度低于产生爬行现象的临界速度。消除陡吨现象的途径就是使压装速度大于爬行临界速度，轮对压装速度受设备限制，因此，必须相应的降低爬行临界速度。
2.3粗糙度及油脂的选择对压装质量影响的对策
①适当的加大了轮毂孔表面的粗糙度，从而降低摩擦副运动表面的动、静摩擦因素之差Δf，以降低爬行临界速度v0
②采用阻尼比ζ比Molykote G-Rapid大些的Molub-alloy tribol油脂
3 小结
只有保证轮对的压装质量才能保证轮轴的连接强度，才能保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行。因此在压装轮对时考虑车轴车轮材质、过盈量、压装配合表面的几何形状及粗糙度是必不可少的。因此需保证：
①在以后的试制项目中可以根据轴（EA1N、EA4T）、轮（ER7、ER9）的材料组合来判断：轮对材料的刚度对粗糙度的影响、车轴不同材料的加工造成不同程度的表面硬化从而确保各个项目的进给量保证合理的粗糙度；
②适当的加大轮毂孔表面的粗糙度，从而降低摩擦副运动表面的动、静摩擦因素之差Δf，以降低爬行临界速度v0，采用阻尼比ζ比Molykote G-Rapid大些的Molub-alloy tribol油脂减少抖吨现象的发生；
③对轮轴锥度的控制确保轮座锥度为1：3560～ 1：2225，轮毂孔锥度为1：11876～1：7120从而取得最佳压装曲线；
④要保证合理的压装力则需要保证的合理的过盈量则需严格执行轮轴加工的工艺要求。