專利名稱：車軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市軌道車輛技術(shù)，尤其涉及一種車軸。
背景技術(shù)：
車軸是指穿入車轂中承受車身重量的圓柱形零件，是關(guān)系到行車安全的最重要的部件之一?，F(xiàn)有南非城市軌道車輛中的5M輪對應(yīng)用于運(yùn)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(yùn)行中不利于輪對平衡，且車軸自重較重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)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(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種車軸，軸身兩端對稱的設(shè)置有輪座，所述輪座背離軸身的一側(cè)設(shè)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LI >軸身中部圓柱體直徑L2 >軸頸直徑L3。進(jìn)一步地,所述軸身長度為車軸總長度的1/3-1/2。進(jìn)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(jìn)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(cè)。進(jìn)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(cè)。進(jìn)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(cè)。進(jìn)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=l :03-05 07-08。進(jìn)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=l 0. 4 :0. 75。進(jìn)一步地，所述車軸為LZ50鋼車軸。本發(fā)明車軸結(jié)構(gòu)簡單、合理，根據(jù)車軸各部位受力大小，合理設(shè)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(jié)構(gòu)靜力分析技術(shù)，對本發(fā)明車軸采的強(qiáng)度和剛度進(jìn)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(yīng)力點(diǎn)安全系數(shù)大于2，滿足《機(jī)械設(shè)計手冊》中疲勞強(qiáng)度許用安全系數(shù)1. 3^1. 5的規(guī)定。適用于南非城市軌道車輛中的5M輪城軌車輛。


圖1為本發(fā)明車軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明車軸的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)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(shè)置有輪座1，輪座I背離軸身的一側(cè)設(shè)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I直徑LI >軸身2中部圓柱體直徑L2 >軸頸3直徑L3。具體地，輪座直徑LI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I與軸身2采用圓弧面連接，圓弧面的圓心在該車軸的外側(cè)。輪座I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(cè)。本實(shí)施例中車軸為LZ50鋼車軸，采用標(biāo)準(zhǔn)為TB/T2945-1999《鐵道車輛用LZ50鋼車軸及鋼坯技術(shù)條件》(此標(biāo)準(zhǔn)等同于AAR-MlOl標(biāo)準(zhǔn))。綜上,本實(shí)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(yīng)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(shí)施例車軸在三維模擬上進(jìn)行裝配得出，本實(shí)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(xié)會標(biāo)準(zhǔn))、EN (歐洲標(biāo)準(zhǔn))及中國鐵路標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例公開的車軸滿足南非5M輪城軌車輛的使用要求。實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是本實(shí)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(cè)。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LI為177mm :軸身中部圓柱體直徑L2為160mm :軸頸直徑L3為131mm。實(shí)施例3與實(shí)施例1不同的是本實(shí)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LI為196mm :軸身中部圓柱體直徑L2為152mm :軸頸直徑L3為131mm。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例所描述的車軸，車軸材質(zhì)和尺寸的改變均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種車軸，軸身兩端對稱的設(shè)置有輪座，所述輪座背離軸身的一側(cè)設(shè)置有軸頸，其特征在于，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LI >軸身中部圓柱體直徑L2 >軸頸直徑L3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車軸，其特征在于，所述軸身長度為車軸總長度的1/3-1/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述車軸，其特征在于，所述軸身中部圓柱體長度為軸身長度的1/5-1/6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述車軸，其特征在于，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(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述車軸，其特征在于，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(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述車軸，其特征在于，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(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述車軸，其特征在于，所述輪座直徑L1:軸身中部圓柱體直徑L2 軸頸直徑 L3=l 0. 3-0. 5 0. 7-0. 8。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述車軸，其特征在于，所述輪座直徑L1:軸身中部圓柱體直徑L2 軸頸直徑 L3=l 0. 4 0. 75。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項所述車軸，其特征在于，所述車軸為LZ50鋼車軸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車軸，軸身兩端對稱的設(shè)置有輪座，所述輪座背離軸身的一側(cè)設(shè)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圓柱體兩端為直徑向輪座方向逐漸增大的錐臺；所述輪座直徑L1＞軸身中部圓柱體直徑L2＞軸頸直徑L3。本發(fā)明車軸結(jié)構(gòu)簡單，在保持輪對平衡的情況下可有效降低自重。
文檔編號B60B35/00GK102991273SQ20121052445
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者婁彥君, 董恒, 劉錦輝, 朱喆, 于學(xué)智, 溫雅婷 申請人:長春軌道客車裝備有限責(zé)任公司