专利名称：车轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及城市轨道车辆技术，尤其涉及ー种车轴。
背景技术：
车轴是指穿入车毂中承受车身重量的圆柱形零件，是关系到行车安全的最重要的部件之一。现有南非城市轨道车辆中的5M轮对应用于运行速度不大于100km/h的南非城轨车辆中，原车辆轮对由南非从欧洲采购，车轴采用偏心车轴，在运行中不利于轮对平衡，且车轴自重较重。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对上述现有车轴问题，提出一种车轴，在保持轮对平衡的情况下有效降低了自重。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种车轴，轴身两端对称的设置有轮座，所述轮座背离轴身的一侧设置有轴颈；所述轴身中部为圆柱体，所述圆柱体两端为向轮座方向直径逐渐增大的锥台；所述轮座直径LI >轴身中部圆柱体直径L2 >轴颈直径L3。进一步地,所述轴身长度为车轴总长度的1/3-1/2。进ー步地，所述轴身中部圆柱体长度为轴身长度的1/5-1/6。进ー步地，所述轮座与轴身采用圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外侧。进ー步地，所述轮座与轴颈采用圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外側。进ー步地，所述轮座与轴颈采用两个圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外側。进ー步地，所述轮座直径L1:轴身中部圆柱体直径L2:轴颈直径L3=l:0.3-0.5:
0.7—0.8 o进ー步地，所述轮座直径L1:轴身中部圆柱体直径L2:轴颈直径L3=l:0.4:0.75。进ー步地，所述车轴为LZ50钢车轴。
本实用新型车轴结构简单、合理，根据车轴各部位受カ大小，合理设计了车轴各部分直径的大小，在保持轮对平衡的情况下可以有效减轻自重。通过有限元分析软件ANSYS12.0结构静力分析技木，对本实用新型车轴采的強度和刚度进行了有限元分析计算，计算可知该车轴所有载荷作用下最大应力点安全系数大于2，满足《机械设计手册》中疲劳强度许用安全系数1.3~1.5的規定。适用于南非城市轨道车辆中的5M轮城轨车辆。
图1为本实用新型车轴的结构示意图。
具体实施方式
[0015]实施例1图1为本实用新型车轴的结构示意图。本实施例公开了ー种车轴，如图1所示，该车轴轴身2两端对称的设置有轮座1，轮座I背离轴身的一侧设置有轴颈3 ;轴身2中部为圆柱体，圆柱体两端为向轮座方向直径逐渐增大的锥台；轮座I直径LI >轴身2中部圆柱体直径L2 >轴颈3直径L3。具体地，轮座直径LI为177mm，轴身中部圆柱体直径L2为152mm，轴颈直径L3为131mm。车轴总长度为1831mm，轴身2长度为915mm，轴身中部圆柱体长度为152mm。轮座I与轴身2采用圆弧面连接，圆弧面的圆心在该车轴的外側。轮座I与轴颈3采用两个圆弧面连接，圆弧面的圆心在该车轴的外側。本实施例中车轴为LZ50钢车轴，采用标准为TB/T2945-1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》(此标准等同于AAR-MlOl标准)。综上,本实施例车轴各部位受カ大小合理,受カ较大处直径相对较大,受カ较小处直径相对较小轴直径最大处为轮座部分，轴颈的直径较轴身中部的直径略小。此外，为避免直径突然改变引起应カ集中，轮座与轴身、轮座与轴颈间采用圆弧过渡。且此车轴无卸荷槽。将本实施例车轴在三维模拟上进行装配得出，本实施例公开的车轴可保持轮对平衡，同时有效的减轻了自重，符合AAR (北美鉄道协会标准)、EN (欧洲标准)及中国铁路标准。本实施例公开的车轴满足南非5M轮城轨车辆的使用要求。实施例2与实施例1不同的是本实施例公开的车轴轮座与轴颈采用ー个圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外侧。车轴总长度为1831mm，轴身长度为915mm，轴身中部圆柱体长度为160。轮座直径LI为177mm:轴身中部圆柱体直径L2为160mm:轴颈直径L3为131mm。实施例3与实施例1不同的是本实施例公开的车轴总长度为1831mm，轴身长度为915mm，轴身中部圆柱体长度为170。轮座直径LI为196mm:轴身中部圆柱体直径L2为152mm:轴颈直径L3为131mm。本实用新型不局限于上述实施例所描述的车轴，车轴材质和尺寸的改变均在本实用新型的保护范围之内。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管參照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种车轴，轴身两端对称的设置有轮座，所述轮座背离轴身的一侧设置有轴颈，其特征在于，所述轴身中部为圆柱体，所述圆柱体两端为向轮座方向直径逐渐增大的锥台；所述轮座直径LI >轴身中部圆柱体直径L2 >轴颈直径L3。
2.根据权利要求1所述车轴，其特征在于，所述轴身长度为车轴总长度的1/3-1/2。
3.根据权利要求1所述车轴，其特征在于，所述轴身中部圆柱体长度为轴身长度的1/5-1/6。
4.根据权利要求1所述车轴，其特征在于，所述轮座与轴身采用圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外侧。
5.根据权利要求1所述车轴，其特征在于，所述轮座与轴颈采用圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外侧。
6.根据权利要求4所述车轴，其特征在于，所述轮座与轴颈采用两个圆弧面连接，所述圆弧面的圆心在该车轴的外侧。
7.根据权利要求1所述车轴，其特征在于，所述轮座直径L1:轴身中部圆柱体直径L2:轴颈直径 L3=l:0.3-0.5:0.7-0.8。
8.根据权利要求7所述车轴，其特征在于，所述轮座直径L1:轴身中部圆柱体直径L2:轴颈直径 L3=l:0.4:0.75。
9.根据权利要求1-8任意ー项所述车轴，其特征在于，所述车轴为LZ50钢车轴。
专利摘要本实用新型提供一种车轴，轴身两端对称的设置有轮座，所述轮座背离轴身的一侧设置有轴颈，所述轴身中部为圆柱体，所述圆柱体两端为向轮座方向直径逐渐增大的锥台所述圆柱体两端为直径向轮座方向逐渐增大的锥台；所述轮座直径L1＞轴身中部圆柱体直径L2＞轴颈直径L3。本实用新型车轴结构简单，在保持轮对平衡的情况下可有效降低自重。
文档编号B60B35/00GK202944153SQ20122067291
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者娄彦君, 董恒, 刘锦辉, 朱喆, 于学智, 温雅婷 申请人:长春轨道客车装备有限责任公司