專利名稱：鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路貨車輪裝配技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)各鐵路貨車造修廠輪對壓裝基本上都采用基軸制加工選配組裝工藝，壓裝過程中考慮了壓裝過盈量、圓柱度、粗糙度等參數(shù)對壓裝曲線的影響。但是，在壓裝過盈量、圓柱度、粗糙度等參數(shù)都符合技術(shù)要求的情況下，仍然會(huì)出現(xiàn)壓裝曲線不合格的現(xiàn)象，而且壓裝不合格的原因多為壓裝噸小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法，以提高鐵路貨車輪對壓裝的壓裝合格率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法的技術(shù)方案，包括:通過公式F = f+k O L確定輪對壓裝力F對應(yīng)的車軸表面殘余應(yīng)力在壓裝方向上的分力O 其中，所述f為摩擦力，所述k為線性系數(shù)，所述f，k是通過壓裝實(shí)驗(yàn)得出，所述輪對壓裝力F是從輪對壓裝力標(biāo)準(zhǔn)表中查找得出；根據(jù)所述分力oL與磨削用量之間的關(guān)系，g卩(^=-148.8+17.81^70.01+7.2^+2`6.7X1X2+23.1X43-28.9X2X3+58.6X/-44.3X22+1.6X32，計(jì)算出所述分力 o L 對應(yīng)的縱向進(jìn)給量X1，其中，X1為工件的縱向進(jìn)給量，X2為給定的磨削深度，X3為給定的橫向進(jìn)給量。進(jìn)一步地，該方法還包括:確定所述分力O ^與輪對壓裝力之間的線性關(guān)系，即公 F = f+k O L。進(jìn)一步地，該方法還包括:對所述分力O L與輪對壓裝力之間的線性關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證。進(jìn)一步地，所述驗(yàn)證包括:采用壓痕應(yīng)變法進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，得出所述分力O ,；將所述分力O ^與車軸進(jìn)行輪對壓裝時(shí)所需的壓裝力數(shù)值代入公式中進(jìn)行驗(yàn)證。進(jìn)一步地，所述壓痕應(yīng)變法包括:在測試的每根車軸上所標(biāo)記的左、右兩側(cè)輪座部位中間位置處每隔90度方面粘帖一個(gè)雙向應(yīng)變花；然后在被測部位制造壓痕，采用應(yīng)變采集器采集應(yīng)變變化得出的殘余應(yīng)力的值。進(jìn)一步地,該方法還包括從輪對壓裝力標(biāo)準(zhǔn)表中可查得壓裝力允許范圍；結(jié)合輪軸過盈量的波動(dòng)、刷油質(zhì)量以及輪軸加工表面質(zhì)量因素從所述壓裝力允許范圍里選取最佳壓裝力。進(jìn)一步地，所述壓裝力允許范圍為718KN 1232KN ;所述最佳壓裝力為1000KN。進(jìn)一步地，根據(jù)所述工件的縱向進(jìn)給量進(jìn)行實(shí)際加工。本發(fā)明從車軸殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理以及殘余應(yīng)力在輪對壓裝過程中的應(yīng)力狀態(tài)來分析車軸表面殘余應(yīng)力對輪對壓裝曲線合格率的影響，通過控制車軸加工縱向進(jìn)給量參數(shù)fa，以適應(yīng)和克服車軸表面殘余應(yīng)力對壓裝的負(fù)面影響，提高了輪對壓裝合格率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述車軸表面殘余應(yīng)力測試示意圖，其中雙向應(yīng)變花3處于透視狀態(tài)。圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述車軸表面殘余應(yīng)力對輪對壓裝質(zhì)量影響的機(jī)理示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裝試驗(yàn)結(jié)果示意圖一；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裝試驗(yàn)結(jié)果示意圖二 ；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裝試驗(yàn)結(jié)果示意圖三；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裝試驗(yàn)結(jié)果示意圖四。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人通過長時(shí)間觀察發(fā)現(xiàn)，車軸表面殘余應(yīng)力是影響輪對壓裝曲線的重要因素之一。在研究車軸表面殘余應(yīng)力與輪對壓裝力關(guān)系的基礎(chǔ)上，如圖1所示，發(fā)明人通過理論分析提出車軸表面殘余應(yīng)力與輪對壓裝力在一定范圍(即車軸壓裝面受力未超過材料的屈服強(qiáng)度時(shí))內(nèi)成線性關(guān)系，即:在輪對壓裝過程中，壓裝力的大小表現(xiàn)為摩擦力與表面殘余應(yīng)力的綜合作用，即F = f+k O L，其中F為輪對壓裝過程中的壓裝力，f為摩擦力，O [為車軸表面殘余應(yīng)力在壓裝方向上的分力，O F為車軸表面殘余應(yīng)力在壓裝垂直方向上的分力，k為線性系數(shù)，由于OfF對壓裝方向施加影響，故不考慮Of，將Cd見為車軸表面殘余應(yīng)力。為了驗(yàn)證上述結(jié)果的可靠性，發(fā)明人采用壓痕應(yīng)變法進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，測試具體方法為:如圖2所示，在測試的每根軸上所標(biāo)記的左、右兩側(cè)輪座部位中間位置處每隔90度方面粘帖一個(gè)雙向應(yīng)變花，共1、2、3、4四個(gè)雙向應(yīng)變花。其中，雙向應(yīng)變花2、4上下相對，雙向應(yīng)變花1、3左右相對，然后在被測部位經(jīng)過壓痕制造系統(tǒng)制造壓痕，利用應(yīng)變采集器采集到的應(yīng)變變化來得出殘余應(yīng)力的值。然后將該車軸進(jìn)行輪對壓裝試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果跟上述理論分析一致。下面舉例對試驗(yàn)驗(yàn)證的過程進(jìn)行說明一下:如挑選兩根車軸在左右端挑選不同點(diǎn)進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，測試數(shù)據(jù)見下表:
權(quán)利要求
1.一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法，其特征在于，包括: 通過公式F = f+k O L確定輪對壓裝力F對應(yīng)的車軸表面殘余應(yīng)力在壓裝方向上的分力Oy其中，所述f為摩擦力，所述k為線性系數(shù)，所述f，k是通過壓裝實(shí)驗(yàn)得出，所述輪對壓裝力F是從輪對壓裝力標(biāo)準(zhǔn)表中查找得出； 根據(jù)所述分力0 L與磨削用量之間的關(guān)系，即0 l=-148.8+17.8X^70.0X2+7.2X3+26.1\X2+23.1XA-28.9X2X3+58.6X/-44.3X22+1.6X32，計(jì)算出所述分力o L對應(yīng)的縱向進(jìn)給量X1，其中，X1為工件的縱向進(jìn)給量，X2為給定的磨削深度，X3為給定的橫向進(jìn)給量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 確定所述分力O ^與輪對壓裝力之間的線性關(guān)系，即公式F = f+k O LO
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括: 對所述分力O ^與輪對壓裝力之間的線性關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述驗(yàn)證包括: 采用壓痕應(yīng)變法進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，得出所述分力O。
將所述分力O ^與車軸進(jìn)行輪對壓裝時(shí)所需的壓裝力數(shù)值代入公式中進(jìn)行驗(yàn)證。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述壓痕應(yīng)變法包括: 在測試的每根車軸上所標(biāo)記的左、右兩側(cè)輪座部位中間位置處每隔90度方面粘帖一個(gè)雙向應(yīng)變花； 然后在被測部位制造壓痕，采用應(yīng)變采集器采集應(yīng)變變化得出的殘余應(yīng)力的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括: 從輪對壓裝力標(biāo)準(zhǔn)表中可查得壓裝力允許范圍； 結(jié)合輪軸過盈量的波動(dòng)、刷油質(zhì)量以及輪軸加工表面質(zhì)量因素從所述壓裝力允許范圍里選取最佳壓裝力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述壓裝力允許范圍為718KN 1232KN；` 所述最佳壓裝力為1000KN。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 根據(jù)所述工件的縱向進(jìn)給量進(jìn)行實(shí)際加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵路貨車輪對壓裝力的控制方法，包括以下步驟通過公式F＝f+kσL確定輪對壓裝力F對應(yīng)的車軸表面殘余應(yīng)力在壓裝方向上的分力σL；根據(jù)車軸磨削表層殘余應(yīng)力σL與磨削用量之間的關(guān)系，即σL=-148.8+17.8X1+70.0X2+7.2X3+26.7X1X2+23.1X1X3-28.9X2X3+58.6X12-44.3X22+1.6X32。本發(fā)明從車軸殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理以及殘余應(yīng)力在輪對壓裝過程中的應(yīng)力狀態(tài)來分析車軸表面殘余應(yīng)力對輪對壓裝曲線合格率的影響，通過控制車軸加工縱向進(jìn)給量參數(shù)fa，以適應(yīng)和克服車軸表面殘余應(yīng)力對壓裝的負(fù)面影響，提高了輪對壓裝合格率。
文檔編號(hào)B24B49/16GK103084977SQ20121056991
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者苗培實(shí), 胡宏偉, 江銳鋒, 左云清, 武永亮 申請人:南車長江車輛有限公司