ГО СТ 33783— 2016
Приложение Е
(рекомендуемое)
Пример расчета прочности соединения ходового колеса с осью колесной пары
Целью расчета является:
- расчет контактных напряжений между конструктивными элементами КП. возникающих при ее формирова
нии, посредством запрессовки либо насадкой тепловымспособом;
- расчет максимальных передаваемых осевых усилий на сдвиг между колесами и осями для определения
прочности посадкина сдвиг.
Исходныеданныедля расчета;
- исследуется цельнокатаное колесо.
- форма радиальногосечения плоская,
- диаметрколеса 920мм.
- диаметрпосадочной поверхности 198мм.
- ширина обода 135 мм.
- толщина полномерного обода 70 мм. изношенного— 30 мм.
- длина посадочного места ступицы 160мм.
- толщинаступицы40 мм.
- геометрия колеса иоси. приложенныенагрузки, условия закрепления обладают осевой симметрией.
- коэффициент трения покоя0.2.
- натягсоединения0.238 мм.
Методрасчета
Взаимная неподвижность в осевом направлении соединения колеса с осью оценивалась из условия, что
расчетная сдвигающая сипа, вызывающая относительное смещение деталей соединения, должна быть больше
максимального конечного усилия запрессовки по ГОСТ 11018. Методика позволяет учитывать изменение распре
деления контактных напряжений в зависимости от приложенных сил и моментов, что способствует более тачному
определениюминимальных сдвигающих сил. Проведена оценка коэффициентов запасасцеплениясоединений.
Расчеты выполнялисьметодом конечных элементов с использованиемпрограммного комплекса MSC.Marc.
Расчет проводитсядля минимального значения натягов.
Конечные усилия запрессовкидля указанногосоединения по ГОСТ 11018 составляют от 756до 1125 кН.
Ввиду осевой симметрии геометрии колеса и оси, приложенной сдвигающей нагрузки для расчета исполь
зовалась осесимметричная конечно-элементнаямодель, включающая колесо ичастьоси (рисунокЖ.1). Сдвигаю
щаясила
F
прикладывается к жесткойповерхности, находящейсявконтактесоступицейколеса. Натягучитывался
через контактное взаимодействие колеса иоси.
РисунокЕ.1 - Модельколеса иоси, контрольные точки контакта
49