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滾動車輪范文1
【關鍵詞】乘用車；輪胎；低滾動阻力；節能減排；環保
1、節能原理
根據輪胎企業的統計，乘用車的燃料消耗中有8-20%被輪胎以熱能耗散的形式消耗。而輪胎的滾動阻力中有四分之三是由胎面所產生，因此對輪胎胎面的改造能降低輪胎與地面之間所產生的滾動阻力，滾動阻力的降低能直接導致燃料消耗的減少，進而達到節能減排的效果。
低滾動阻力輪胎則是通過向橡膠中添加某種特殊的改性聚合物，從而減小分子之間的摩擦生熱，也就減小了輪胎胎面在地面滾動時所產生的阻力。當前，在輪胎中增加有機硅能有效降低輪胎滾動阻力系數，從而達到降低整車滾動阻力的效果。本文只對輪胎的滾阻系數進行研究。通過試驗，低滾動阻力輪胎確實能有效降低整車的行駛阻力，進而達到降低燃料消耗和排放污染物的預期效果。
2、理論分析
通過輪胎的滾動阻力測試，采用ISO 28580試驗方法，對兩種輪胎的滾阻系數測試結果為：普通輪胎的滾阻系數為9.73‰，低滾阻滾阻系數為8.14‰。
依據兩種輪胎的滾阻系數差異，選取某車型為基礎（見表1），通過CRUISE分析軟件，對兩種輪胎的理論計算結果如表2：
結果分析：相比普通輪胎，低滾阻輪胎下的百公里加速性能提升0.08s，幅度較??；等速油耗降低0.2-0.3L/100km，綜合工況油耗降低0.15L/100km，低滾阻輪胎對整車的油耗影響明顯。
3、試驗驗證
3.1試驗方法
試驗標準包括：GB 18352.3-2005、GB/ T 19223-2008、GB/T 12545.1-2008、GB/T 12543-2009
根據采用底盤測功機和整車道路試驗等設備進行對比試驗。試驗車型的主要參數如表1。
3.2試驗項目
控制環境條件（如試驗地點、溫度、濕度、風速等）盡量一致的前提下，進行原地起步加速、整車行駛阻力、等速行駛等道路試驗以及碳平衡油耗試驗。
3.3試驗結果
整車測驗結果對比如表3：
結果分析：1- 行駛阻力是衡量整車行駛過程中所受阻力的依據，行駛阻力越小，相同條件下行駛中所需求的整車驅動力越小，能在一定程度上節省燃料消耗；
2-通過對加速性能、等速油耗以及工況油耗的測試，總結如下：a-低滾阻輪胎在提升動力性上有一定作用，但貢獻量較小，與理論計算相符；b-低滾阻輪胎對等速油耗以及工況油耗的影響明顯，降低油耗在0.2-0.3L/100km，與理論計算結果一致，同時降低二氧化碳排放量3g/km。
通過試驗分析，乘用車使用低滾動阻力輪胎的能耗更少，可以實現節能減排、環境保護的效果，且對動力性的提升有一定作用。
4、環境保護
在乘用車的使用中，對環境造成破壞的主要是汽車尾氣的排放。汽車尾氣中的HC/CO/CO2不斷向空氣中排放，造成環境污染，降低空氣質量，影響人類生存質量，同時也威脅著各生物的安全。而推廣低滾動阻力輪胎的使用，既可以節省燃油，降低經濟成本，還可以減少二氧化碳及其它污染物的排放，實現環境保護。
5、綜合利益分析
5.1通過上文中的試驗對比可知，使用低滾阻輪胎后能降低綜合油耗0.2L/100km，而按照每臺車每年行駛20000km、使用壽命為10年的條件計算，節省燃油量：Q=0.2*20000/100*10=400L；假設燃油單價7.5元，節省費用=400*7.5=3000元；而低滾阻輪胎的單車成本價增加小于200元；因此低滾阻輪胎有更優越的經濟性；
滾動車輪范文2
汽車轉向機構是控制轉向輪轉角的部件。它使汽車在轉向時，左、右兩轉向輪偏轉按一定的關系變化，以保證車輪與地面的相對滑動盡可能小。理想的狀況是各車輪繞同一瞬時轉向中心轉動，車輪與地之間均做純滾動而不產生滑移，即符合阿克曼轉向特性。目前普通的梯形轉向機構無法保證左、右前輪的轉角關系完全符合阿克曼原理，從而導致汽車在轉向過程中車輪與地面之間存在著一定的滑移，影響汽車轉彎時的穩定性，降低車輪使用壽命。對完全符合阿克曼轉向關系的研究一直是汽車設計的熱點。文獻［2－7］列舉的各種轉向機構中采用了多桿機構、齒輪齒條機構及凸輪式誤差補償機構等，這些機構各有其特點。文中提出的機構，轉向部分僅用5桿，實現了純滾動轉向。
1工作原理
圖1中，根據阿克曼原理［1］，兩側車輪偏轉角α和β的理想關系。汽車機械轉向系統主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向機構3部分組成［1］。文中討論的轉向機構包含圖2中的5桿:轉向橫拉桿1，套筒2，左梯形臂7，右梯形臂5(即導桿，和右車輪為同一構件)，機架6(含滑槽)。轉向操縱機構、轉向器等只用其余構件簡單示意。套筒2在機架6上的滑槽4內滑動，使得左梯形臂7(和左車輪一體)和右梯形臂5(即導桿，和右車輪一體)可以繞A，B兩轉動副轉動，且由于滑槽4的曲線形狀是根據阿克曼關系獲得，所以左、右兩車輪轉角之間關系完全符合阿克曼原理，能實現純滾動轉向。
2滑槽曲線構造
圖2中滑槽4的形狀是根據阿克曼原理的關系式獲得。為了避免求解含三角函數的非線性方程組，并且更直觀，文中采用了SolidWorks進行三維建模，以其內嵌的、以ADAMS為內核的三維運動與動力學仿真插件COSMOSMotion進行運動仿真［8］，獲得該滑槽軌跡曲線。在SolidWorks中建模，運行COSMOSMotion仿真模塊，設置運動副，添加約束，建立的三維仿真模型如圖1所示。車輪右轉，在左梯形臂上添加一個運動，運動方式為相對機架的前外輪轉角α;右梯形臂也添加一個運動，運動方式為相對機架的前內輪轉角β，且以α為自變量，由阿克曼公式得。這樣，左右梯形臂轉角關系完全符合阿克曼原理。車輪左轉時與此類似。通過COSMOSMotion仿真跟蹤滾子的運動軌跡曲線，獲得該曲線坐標，通過SolidWorks三維建模，在機架上拉伸切除，可以得到滑槽的形狀，如圖3所示。
3轉彎性能仿真驗證
分別從仿真結果數據曲線和仿真運動模擬圖形兩方面進行轉彎性能仿真驗證，說明該機構完全滿足阿克曼原理。獲得特定曲線滑槽后，在SolidWorks中將各零件完成裝配，在COSMOSMotion中再次仿真，將圖2中的方向盤10轉動設置為原動件，用仿真耦合關系，轉換為轉向直拉桿9的移動，經由轉向節臂8帶動轉向機構運動。圖4是仿真結果數據曲線，橫坐標是圖一中所示左車輪轉角，縱坐標是右車輪轉角。兩條曲線分別是三維模型中右車輪的實際轉角、阿克曼公式繪制的右車輪理論轉角?？梢?，兩條曲線幾乎完全吻合，微小的誤差來自建模和仿真誤差。圖5是仿真實際運行的3個位置狀況截圖，用固定在各車輪軸隨車輪轉動而轉動的桿模擬顯示車輪軸線轉動情況?？梢娫谟肄D彎過程中，每一瞬時，4個車輪軸線均相交于一點，實現了繞定點滾動轉向，車輪與地之間均做純滾動而不產生滑移。
滾動車輪范文3
關鍵詞： 地鐵； 振動； 噪聲； 聲輻射； 有限元法； 邊界元法； 阻尼措施； 聲功率級
中圖分類號： U270.16； TB535 文獻標志碼： B
Vibration sound radiation characteristics and
noise reduction of metro wheels
SHEN Sheng， LU Zhenggang
（Institute of Railway and Urban Rail Transit， Tongji University， Shanghai 201804， China）
Abstract： To reduce the vibration noise of metro wheels， a 3D finite element model is built for a wheel， by which the natural frequency and the modal vibration shapes of the wheel are calculated by finite element method； the vibration sound radiation characteristics of the wheel are analyzed by direct boundary element method， while the wheel surface vibration velocity under the excitation of unit force in radial direction is taken as the boundary condition； and the noise is reduced by dumping control method. The results show that， the wheel spoke and tread are the main parts of creating high-frequency noise； under 3 731.3 Hz， the highest sound power level is 69.2 dB（A） and the highest total sound pressure is contributed by spoke； and the highest sound power level is decreased by 4.7 dB（A） using dumping control method. The results of numerical simulation can provide reference for low noise wheel research.
Key words： metro； vibration； noise； sound radiation； finite element method； boundary element method； damping control method； sound power level
收稿日期： 2013-05-22 修回日期： 2013-07-16
作者簡介： 沈圣（1989—），男，江蘇射陽人，碩士研究生，研究方向為車輛振動及噪聲控制，（E-mail）；
陸正剛（1966—），男，江蘇徐州人，教授，博導，博士，研究方向為車輛動力學及振動控制，（E-mail）
0 引 言
輪軌滾動噪聲是由于鋼軌表面的短波不平順激發輪軌振動，通過空氣傳播形成的.[1]REMINGTON[2-3]最早建立完整的滾動噪聲產生模型，并分析輪軌動力特性和輪軌噪聲輻射特性；THOMPSON[4-5]在該模型基礎上建立更加完善的輪軌噪聲預測模型，并開發TWINS軟件，研究250～5 000 Hz車輪噪聲和軌道噪聲占輪軌總噪聲的比重，同時應用邊界元法分析車輪直徑、輻板和輪轂厚度等對聲輻射效率和方向性的影響[6]；SATO等[7]應用有限元和邊界元法研究車輪不同部位的聲輻射特性及各自比重；方銳等[8]以單位力為輸入，研究不同輻板類型對車輪振動聲輻射的影響；房建英等[9]研究列車速度對車輪輻射聲功率的影響；JONES等[10-11]預測彈性車輪滾動噪聲，研究橡膠的彈性模量、損失因子對輪軌噪聲影響，并通過在車輪輪緣內嵌入橡膠阻尼，對車輪噪聲進行控制.
本文針對單位力激勵下地鐵車輪振動聲輻射特性展開研究，并采用阻尼措施降低輻射噪聲.
1 車輪結構模態
1.1 車輪有限元模型
根據我國現役的某型地鐵車輪外形，建立三維有限元模型，見圖1.車輪直徑為840 mm，直形輻板，采用八節點六面體網格模擬，共11 800個節點，8 700個單元.
圖 1 車輪有限元模型
Fig.1 Wheel finite element model
1.2 模態分析
模態是機械結構的固有振動特性，每個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型，車輪的模態特性直接反映車輪結構的動力學特性.通過模態分析方法研究車輪結構在某一易受影響的頻率范圍內各階主要模態的特性，就能預測該頻段內車輪結構在外部或內部各種振源作用下的實際振動響應.
車輪具有對稱性，其振動形式與圓盤相似，可分為面內的徑向振動模態和周向振動模態，以及面外的軸向振動模態.面外的軸向振動模態（m，n）可用節圓數m和節徑數n表征，面內的徑向振動模態（r，n）和周向振動模態（c，n）可以用節徑數n表征.節圓指振動過程中，圓盤上一個或多個與邊界圓同心的圓的位移為0，節徑指振動過程中，圓盤過圓心的一個或多個直徑的位移為0.
利用MSC Nastran對車輪進行模態分析時，不考慮車軸的影響，對輪轂孔與車軸接觸面上的所有節點添加3個方向的位移約束，用固定約束代替車軸.
1.3 車輪的固有頻率和模態振型
采用Lanczos法計算0～5 000 Hz車輪的固有頻率和模態振型，車輪的固有頻率和模態振型見表1.車輪材料的彈性模量E=2.1×1011 N/m2，泊松比μ=0.3，密度ρ=7.8×103 kg/m3.
表 1 車輪的固有頻率和模態振型
Tab.1 Natural frequency and modal vibration shapes of wheel
2 車輪結構響應
采用模態頻率響應分析求解車輪結構響應.以0～10 000 Hz車輪模態作為模態基建立模態空間，計算車輪名義滾動圓接觸點分別在軸向和徑向單位力激勵下的頻率響應.計算頻率范圍為0～5 000 Hz，頻率步長為20 Hz，車輪的各階模態損失因子取0.2‰.
車輪名義滾動圓接觸點在軸向單位力和徑向單位力激勵下的振動位移分別見圖2和3，可知，在0～5 000 Hz有許多峰值，說明存在許多共振頻率，使車輪相應的模態被激發出來.由圖2可知，在軸向單位力激勵下，車輪名義滾動圓接觸點沿軸向振動位移幅值明顯大于沿徑向振動位移幅值，振動峰值對應于（0，0），（0，1），（0，2），（0，3），（0，4），（0，5）和（0，6）模態.這是因為0節圓模態主要是車輪輪輞和輪輻沿軸向的面外運動，在軸向力激勵下，其模態被激發出來.由圖3可知，在徑向單位力激勵下，車輪名義滾動圓接觸點沿徑向振動位移幅值明顯大于沿軸向振動位移幅值，其主要激發（r，0），（r，1），（r，2），（r，3），（r，4），（c，1）和（c，2）模態，車輪主要沿面內運動.
圖 2 軸向單位力激勵下振動位移
Fig.2 Vibration displacement under excitation of unit
force in axial direction
圖 3 徑向單位力激勵下振動位移
Fig.3 Vibration displacement under excitation of unit
force in radial direction
車輪名義滾動圓接觸點分別在軸向單位力和徑向單位力激勵下的矢量位移幅值見圖4，可知，在0～3 200 Hz車輪由軸向力引起的振動幅值大于徑向力引起的振動幅值，在3 200～5 000 Hz車輪由徑向力引起的振動幅值大于軸向力引起的振動幅值.
圖 4 軸向單位力和徑向單位力激勵下振動位移
Fig.4 Vibration displacement under excitation of unit
forces in axial and radial direction
3 車輪輻射噪聲預測
輪軌噪聲主要由垂向不平順激勵引起，因此研究車輪在徑向單位力激勵下的聲輻射特性非常有意義.本文將車輪名義滾動圓接觸點在徑向單位力激勵下車輪表面振動響應的結果導入邊界元模型中作為邊界條件，利用Virtual.Lab，采用直接邊界元法計算車輪輻射噪聲.計算頻率為20～5 000 Hz，步長為20 Hz.
3.1 聲輻射和邊界元理論
波振面為球面的聲波稱為球面聲波，點聲源發出的聲波即為球面波.在處理復雜聲源時可以將其看成許多點源的組合，此時的聲場可認為是一系列球面波疊加而成的.[12]
根據理想流體介質的運動方程、連續方程和狀態方程，可得聲波傳播方程2pt2=c2Δ2p （1）式中：p為聲壓；Δ2為拉普拉斯算子，在球面坐標下，Δ2=1r2vr2r+1r2sin θ·θsin θθ+1r2sin2 θ22 （2）聲波以球面波傳播時，p只與球面坐標的r有關，其波動方程為2t2（rp）=c22r2（rp） （3）解得rp=Af t±rc （4）如果振動為簡諧方式，則p=jωρ4πrQejωte-jkr （5）
v=jkr+1r2Q4πejωte-jkr （6）式中：Qejωt為聲源發出的體積速度，等于表面上的振動速度乘以表面面積.
輻射功率W=12ωρ04πr24πr2ρ0c=ω2ρQ28πc=f2ρQ22c （7）利用直接邊界元法求解聲波傳播方程時，需將聲場邊界Ωa離散成許多單元（Ωae）和節點，每個單元內部任意點的聲壓p和法向速度vn可以由屬于這個單元的節點上的聲壓api和法向速度avi與單元的行函數Nei表示，即p（ra）=nei=1Nei（ra）·api， ra∈Ωae （8）
vn（ra）=nei=1Nei（ra）·avi， ra∈Ωae （9）式中：ne為單元Ωae上的節點數量；Nei在節點i上為1，在單元的其他節點上為0.
對于聲場V中不在邊界元Ωa上的任意一點r處的聲壓p（r），可直接由邊界元Ωa上的聲壓pi和法向振動速度vni積分得到，即p（r）=CTipi+DTivni， r∈V & rΩa （10）式中：系數矩陣向量Ci=∫ΩaNi（ra）G（r，ra）n·dΩ（ra）， i=1，2，…，na， r∈V & rΩa （11）
Di=jρ0ω∫ΩaNi（ra）G（r，ra）·dΩ（ra）， i=1，2，…，na， r∈V & rΩa （12）式中：Gr，ra為格林函數，G（r，ra）=e-jkrb-ra4πrb-ra （13） Δ2G（r，ra）+k2G（r，ra）=-δ（rb-ra） （14）
3.2 邊界元模型
利用HyperMesh對車輪有限元網格進行抽殼，得到面網格，再將所有的實體網格刪除，保證車輪結構的有限元網格與邊界元網格節點一致，從而保證仿真精度.為防止輪轂孔產生聲泄漏，將輪轂與車軸接觸處的面網格刪除，采用附加單元將輪轂孔封閉.在Virutal.Lab中建立的邊界元仿真模型見圖5，定義一個對稱面模擬一個全反射的地面，由于對稱性，場點均勻分布在以車輪中心為原點、半徑為2 m的1/4球面上.
圖 5 邊界元仿真模型
Fig.5 Boundary element simulation model
3.3 車輪輻射聲功率特性
聲功率是聲源輻射的總強度，與具體的測量距離和測點位置無關.因此，本文從能量角度衡量車輪輻射噪聲的大小.車輪輻射聲功率級見圖6，可知，峰值出現在1 500～5 000 Hz，說明車輪的輻射噪聲主要由高頻振動引起.輻射聲功率級最大值達到69.2 dB（A），由3 731.3 Hz的（c，1）模態激發，其模態振型見圖7（a），由車輪踏面面內振動引起.次高峰值為64.9 dB（A），由3 317.8 Hz的（1，3）模態激發，其模態振型見圖7（b），由車輪輪輻的軸向振動引起，說明輪輻和踏面是車輪產生高頻噪聲的主要部位.
圖 6 車輪輻射聲功率級
Fig.6 Radiation sound power level of wheel
（a）（c，1）模態 （b）（1，3）模態
圖 7 主要模態振型
Fig.7 Main modal vibration shapes
3.4 聲貢獻量分析
0～5 000 Hz車輪輪輻、輪輞和踏面等3部分在距離車輪中心水平距離1.414 m，高度為1.414 m的場點1處，測得的聲壓級見圖8，可知，車輪輪輻對總聲壓值有很大貢獻，產生的噪聲最大，在3 731.3 Hz（c，1）和3 649.3 Hz（c，4）總聲壓值最大；同時，在3 731.3 Hz時，踏面對總聲壓值也有較大貢獻.在最大值3 731.3 Hz時，場點1處輪輻、輪輞和踏面等3個部分的聲壓級和總聲壓級對比見圖9，總聲壓級為45.19 dB（A）；輪輻貢獻量最大，聲壓級為43.69 dB（A）.
圖 8 車輪各部分聲貢獻量
Fig.8 Sound contribution of different parts of wheel
圖 9 車輪各部分聲壓級
Fig.9 Sound pressure level of different parts of wheel
4 阻尼措施降噪
近年來，隨著阻尼降噪技術得到快速發展，利用阻尼材料的耗能機理，當阻尼材料內部產生交變應力時，阻尼材料將有序的機械能轉換為無序的熱能，從而起到耗能降噪的作用.本文考慮實際車輪的安裝形式，在車輪外側輪輞處粘貼阻尼材料來達到降噪效果.在有限元模型中建立3 mm的阻尼層和1 mm的約束層，約束阻尼層模型見圖10.
圖 10 約束阻尼層模型
Fig.10 Model of constrained damping layer
復特征值分析可以計算有阻尼結構的模態，求解特征值u和對應振型的方程為（Mp2+Bp+K）u=0 （15）式中：M，B和K分別為物理坐標下的質量、阻尼和剛度矩陣（均為實常數）；p為微分算子，p=α+iω，α為解的實部，ω為解的虛部，ω2-α2為阻尼特征值.
在MSC Nastran中建立有阻尼結構的有限元模型，并引入材料阻尼，利用復特征值求解模塊，可方便地求解車輪阻尼結構的頻率和結構的阻尼因子.
在車輪外側輪輞處添加阻尼，車輪滾動圓接觸點在徑向單位力激勵下的聲功率級見圖11，可知，添加阻尼后的聲功率級相比之前有明顯下降，3 731.3 Hz處的最高峰值由69.2 dB（A）下降至64.5 dB（A），下降4.7 dB（A）；3 317.8 Hz處的次高峰由64.9 dB（A）下降至55.2 dB（A），下降9.7 dB（A）.因此，采用阻尼措施可以有效降低車輪輻射噪聲.
圖 11 采取阻尼措施的車輪輻射聲功率級
Fig.11 Sound power level of wheel with damping
control measure
5 結 論
用有限元法分別求得在徑向和軸向單位力激勵下車輪的頻率響應，并以徑向單位力激勵下車輪表面振動響應結果為邊界條件，建立邊界元仿真計算模型，仿真分析車輪的振動聲輻射特性，最后用阻尼措施有效降低車輪輻射噪聲，得到以下結論.
（1）0～3 200 Hz在車輪名義滾動圓接觸點處，車輪由軸向力引起的振動幅值大于徑向力引起的振動幅值，在3 200～5 000 Hz車輪由徑向力引起的振動幅值大于軸向力引起的振動幅值.
（2）輪輻和踏面是產生高頻噪聲的主要部位，主要是由車輪輪輻的軸向振動和踏面面內振動引起的，在3 731.3 Hz聲功率級最高為69.2 dB（A），此頻率下輪輻對總聲壓值貢獻最大.
（3）阻尼措施能夠有效地降低車輪輻射噪聲，在徑向單位力作用下，最高峰值處聲功率級下降4.7 dB（A），次高峰值處聲功率級下降9.7 dB（A）.
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滾動車輪范文4
地處農村的幼兒園，孩子課間活動的器材極其有限，經過對農村孩子活動情況的調查了解，發現很多孩子在家里游戲時喜歡玩推車輪游戲，其實就是用廢舊的橡膠車輪做器材，孩子用手推著車輪向前滾動，邊跑邊滾，看哪個孩子滾動得遠，滾動得快。于是到摩托車修理部尋找適合孩子滾動的小型車輪，在課間讓孩子分組活動，進行比賽，這種活動不但鍛煉孩子的身體素質，而且還訓練孩子手腳活動的協調性，從中培養了合作能力。
二、利用農村資源優勢，開展幼兒美術教育
如何以新的教育理念進行美術教育活動的革新，是每一位幼兒教育工作者都必須面臨的問題和挑戰。農村有得天獨厚的自然資源。豐富而迷人的廣闊天地，是孩子快樂的源泉，一朵小花、一只蝴蝶、一堆沙土，在孩子的眼里就是一幅美輪美奐的風景畫。于是，和孩子到草地上，田埂上，一起采摘各種野花和野草的花、葉等，教孩子制作標本，準備布置教室。孩子紛紛動手，把采來的花葉粘貼在紙上，做出各種圖畫，有的做成農家小院，有的做成田野風光，那里面有蝴蝶、有小蟲、有房屋等等，我真的發現孩子的確都有超凡的想象力，所以，只要給孩子一個機會，他們就會還你一個驚喜！
三、走進自然，構建真實而有意義的社會實踐活動課
滾動車輪范文5
[關鍵詞]HXD1型電機機車 車輪 偏磨 分析 措施
中圖分類號：TD614 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0369-02
1 前言
配屬湖東電力機務段的220臺HXD1型交流傳動電力機車擔當著大秦線2萬t和1.5萬t重載牽引任務，目前HXD1型機車最高運行公里1292825km，至今HXD1型機車發生過8次輪緣偏磨，致使輪緣非正常磨耗嚴重，縮短了輪對的鏇銷周期，減少了輪對使用壽命的同時也給走行部留下重大安全隱患。2012年5月16日， HXD10152機車車輪輪緣測量時，發現A節右4位輪緣厚度為26.8mm， B節左1輪緣厚度為25.5mm，左2位輪緣厚度為28mm，其它車輪尺寸見表1，此次通過鏇輪后上線運用。2012年8月4日， HXD10152機車檢查時發現A節右3、右4位、B節左1、左2位車輪輪緣異常偏磨，輪緣數據見表2，在不到3個月的時間在相同位置上發生車輪輪緣異常偏磨，引起了工程技術人員的重視，我們跟蹤了這臺機車車輪運用情況并查找原因。
2 輪緣偏磨分析
運行中的機車，輪對踏面作為受力點在和軌道的接觸中產生磨耗，輪緣只是起到導向和防止脫落作用，一般情況下不接觸鋼軌，不會對輪緣造成較大的磨耗。對于此次HXD10152機車輪緣偏磨，我們從以下幾個方面做出分析：
2.1 車輪材質硬度原因
HXD10152機車車輪為新制車輪，整臺車的偏磨位置只有4個位置，故車輪材質問題應該不是影響機車輪緣偏磨的主要原因。
2.2 機車運用線路的原因
當機車通過曲線線路時，曲線線路內外的高度差、曲率半徑以及軌距的偏差均會不同程度的造成機車輪緣的磨耗，具體影響表現在以下幾個方面：
2.2.1 曲線線路內外的高度差的影響，當曲線外軌超高度不適當時，機車通過曲線時將導致上下股鋼軌的荷載不平衡，從而使機車重心向曲線內外側傾倒，車輪輪緣與鋼軌之間產生巨大的作用力，造成輪緣非正常磨耗。
2.2.2 曲率半徑的影響，當機車進入曲線時，輪對在慣性力的作用下自動向外軌偏移，同一輪對的一個車輪以較大的直徑在外軌滾動，另一個車輪以較小的直徑在內軌滾動，實現自動有選擇的通過曲線的滾動圓直徑。外側車輪將與軌道產生較大的作用力，造成輪緣磨耗。
2.2.3 軌距影響，直線或曲線線路的鐵道軌距不允許輪對的橫向移動量超過機車運行必須的限度，輪對輪緣的外側將與軌道側面產生較大的作用力，導致輪緣磨損。
因為我段機車運用于大秦鐵路，主要進行重載運輸，機車運用環境對機車產生的影響較大，當機車整體的狀態出現些微偏差時，在較為惡劣的運行環境中就會被放大體現出來，所以線路原因會影響車輪輪緣偏磨，但不會是主要的原因。
2.3 輪對組裝技術參數
在曲線區段工作時，由于同一輪對的兩個車輪踏面直徑的差異，致使輪對中心線相對鋼軌中心線出現偏差，導致機車重心偏移，造成輪軌接觸面積減少，導致輪緣對鋼軌單位壓力增大，造成輪緣磨耗增大。同一輪對兩車輪的直徑差對輪緣磨耗的影響較大，而對踏面的影響較小，同一輪對兩車輪的直徑差必須控制在規定的尺寸范圍內。
HXD10152機車經過2年檢（2011年7月7日）車輪進行了更新，車輪滾動圓直徑、輪對內測距及車軸各部尺寸均在設計要求的范圍內，滾動圓直徑不是造成輪緣偏磨的主要因素。
2.4 轉向架及機車組裝技術參數的原因
轉向架組裝對輪緣磨耗的影響因素一是一系彈簧工作高度出現偏差，一系彈簧高度偏差包括彈簧剛度和彈簧墊高度的偏差，一系彈簧高度偏差將導致輪重不均，輪對在機車運用過程中受力不均致使輪緣偏磨。二是一系懸掛橡膠件老化，包括一系彈簧橡膠件和軸箱拉桿橡膠件，一系懸掛橡膠件老化主要影響車輪的均衡受力，致使車輪與鋼軌受力不均衡導致輪緣偏磨。
在進行轉向架組裝時，一二系懸掛裝置彈簧的工作高、彈簧橡膠墊的強度、及軸箱拉桿橡膠關節和牽引桿橡膠關節的強度均會對機車運行時的輪緣偏磨情況產生影響。對機車進行檢查后并未發現機車轉向架部分的橡膠關節及橡膠件有嚴重的變形及老化現象，彈簧的試驗工作高度均在二年檢檢修要求之內，現場測量彈簧的自由高度，自由高度變化量很小，均在可接受的范圍之內，故彈簧及橡膠關節、橡膠件的狀態也不是影響機車偏磨的主要因素。
通過經過以上幾點的分析，機車運用時的輪緣偏磨應該是由于轉向架及機車組裝時的各個尺寸配合偏差積累后對輪對輪緣產生的影響，機車運用的線路情況也對輪緣偏磨的產生存在了一定的影響。（見圖1）
3 措施
3.1 在組裝轉向架時，對A節3、4位輪對左側軸箱上的彈簧調整墊進行調整，在原有基礎上增加1mm厚度的調整墊，調整后A節3、4位軸箱上的4組彈簧調整墊厚度（包括上調整墊及下調整墊）均為9mm。
3.2 在組裝轉向架時，對B節1、2位輪對右側軸箱上的彈簧調整墊進行調整，在原有基礎上增加1mm厚度的調整墊，調整后1位軸箱上的2組彈簧調整墊厚度（包括上調整墊及下調整墊）均為5mm，2位軸箱上的2組彈簧調整墊厚度（包括上調整墊及下調整墊）均為11mm。
3.3 在對彈簧墊進行調整后鏇輪處理。
對彈簧自由高、加墊量及機車組裝后相應尺寸測量數據如表4：（單位：mm）
4 結論
通過對轉向架偏磨輪對相對應彈簧墊厚度進行針對性調整后，進一步提高了機車的整體狀態，消除了走行部各部件組裝產生的偏差，提升了機車質量，保證了重載安全，為大秦線列車正常運營提供了保障。
參考文獻
滾動車輪范文6
一、3D動態四輪定位儀的優勢
1.精度更高，功能更強大。其精度可以精準到0.1mm／0.01°；功能除可實現所有傳統參數外。并可測出輪偏等距離參數，輕松實現普通定位儀不可完成的許多功能。
2.操作更簡便。其測量不受平臺水平度影響，即使車身傾斜，精度也不受影響；僅需推動汽車或滾動車輪，即可完成所有參數測量：安裝目標板、車輛滾動補償、虛擬測量、測量速度非?？?；沒有移動部件，無需維護工作；目標板無需標定；在車輪上無電子部件，如果目標板跌落，不會有電路損壞。裝好后可繼續工作。
3.故障率極低。目標反光板上無電子元器件無需電池供電及數據傳輸，僅起圖像反光作用；主體支架為金屬支架，橫梁多為鑄體，抗腐抗壓性強；電腦為品牌高端配置，以適應超大數據處理，性能更穩定。兩個高精度數碼相機持續不斷的監控每個車輪上的目標板，相機安裝在高處，避免損壞。
4.可選擇參考平面。實時參考平面：以目標板作為參考平面；固定參考平面：以舉升機平面作為參考平面。
5.定位儀目標板具有：抗腐蝕性、防碎的鋁合金表面，防撞擊的外殼內置緩沖，在車輪上無電子部件，無需維護工作。輕量化設計，無連接電纜、無需標定等特點。
6.便于使用。視野范圍寬廣；車輛可舉升到便于調整的高度i目標板和控制臺之間無電纜或電子信號傳送。
二、產品組件
圖2所示本系統主要由圖像采集部分和圖處理軟件組成。圖像采集部分為：兩部高分辨率攝像機、高精度實肘圖像采集器、輔助光源和標靶。左、右側攝像機分別攝取汽車左右側標靶圖像，并通過圖像采集器傳輸給計算機進行數據處理，標靶通過輪夾與被測車輪固定連接在一起，由標靶上的目標點計算確定車輪的位置關系，從而確定車輪的定位參數。
數據采集部分的組成部件為兩部高分辨率攝像機和標靶。左、右側攝像機分別攝取汽車左右側標靶圖像，并通過圖像采集器傳輸給數據處理部分。
1.攝像機
本系統含有兩部高分辨率攝像機(圖3)，分別對安裝在車輪上的四個標靶圖像進行捕捉。攝像機固定于兩個外殼之內。攝像機在首次安裝時進行了精確標定，用戶在四輪定位儀的使用過程中無需再對其進行標定。
2.高亮度頻閃LED紅外光源
每個相機配有一組LED紅外光源，用于幫助攝像機捕捉標靶圖像，固定在攝像機四周呈環狀分布，圖4所示。
3.反光板(標靶)和輪夾
系統共有四個反光板夾合成體，是整個檢測系統的關鍵部件，為攝像機監測的目標，在反光板背面有安裝車輪的標識。