铁道车辆的车轴
铁路机车车辆轴承——用于机车和车辆之中的轴承
电枢通常采用双支点支承，安装齿轮的输出 端为游动支承，整流子端为定位支承。输出端轴 承的位置靠近齿轮，受力最大，是电枢两轴承中 的关键轴承。为了减轻其负载，一般采用内圈无
挡边的圆柱滚子轴承 NU 型。整流子端一般采用 内圈有单挡边并带平挡圈的圆柱滚子轴承 NUP 型，国外也有采用内圈有单挡边并带斜挡圈的圆 柱滚子轴承。
子轴承和圆锥滚子轴承。
圆柱滚子轴承适用于高速机车，其补脂周期 长，安装与维护比较简单，特别是用整体外壳时 这一优点更能充分显现出来。圆锥滚子轴承的安 装刚度好，有利于保证齿轮的啮合精度，但其装 拆与轴向游隙的调整却比较困难。两套调心滚子 轴承的安装，特别是拆卸比圆锥滚子轴承更为困 难，但可适应轴的弯曲。我国电力机车牵引电动 机的抱轴轴承有采用调心滚子轴承的，其型号为 3G3053148T。
1)四列圆柱滚子轴承
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我国机车轴箱轴承最早采用而且装车数量 最多的是四列能力高，寿命长，其额定动载荷为 1445kN。 由于只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，因 此必须在轴箱内另设承受轴向力的装置。
2)双列圆柱滚子轴承
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(2)中间齿轮箱轴承
中间齿轮箱的主要部件是各具有两个齿轮 的输入轴和输出轴，其中一根轴上的齿轮是换挡 齿轮，该轴及其齿轮有离合机构，可使其中一个 齿轮与轴连接、传递功率；另一齿轮在这种情况 下只是空转。换档齿轮与离合器常布置在输入轴 上，因输入转矩较小，这样有利于减小花键离合 器的尺寸和轴承尺寸。
而不致产生轴向载荷。适合这种用途的轴承为内 圈无挡边的圆柱滚子轴承 NU 型，如果双侧传动 仍用直齿圆柱齿轮，则应当选用能承受一定轴向 力的轴承，一般采用内圈有单挡边的圆柱滚子轴 承 NJ 型。
铁路机车车辆轴承
(2)牵引电动机抱轴轴承
轴悬式牵引电动机通常是一侧通过调杆支 承于转向架，另一侧通过抱轴轴承支承在车轴
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上。抱轴轴承采用滑动支承比较简便，但其润滑 和检查都不太方便，故从 50 年代开始就改用滚 动轴承。迄今曾采用的有圆柱滚子轴承、调心滚 子轴承和圆锥滚子轴承。
我国东方红 2、3、5、21 型和北京型机车轴 箱都采用双列圆柱滚子轴承 982832T，该轴承承
受径向力，而以角接触球轴承 146132T 承受轴向 载荷。
(2)调心滚子轴承
采用调心滚子轴承的优点是在轴箱与转向 架构架之间可以不设倾斜的补偿装置。我国从罗 马尼亚进口的 ND2 型内燃机车的轴箱轴承是 SKF 轴承生产的 C 型调心滚子轴承。其型号相当与国 产轴承 3G4053736KT。该类轴承的滚子为对称形， 内圈无外挡边，中挡边是可分离的，滚子与外圈 是线接触，滚子的有效长度较长，使用寿命比同
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1)四列圆柱滚子轴承
我国机车轴箱轴承最早采用而且装车数量 最多的是四列圆柱滚子轴承 9728N。 由于只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，因 此必须在轴箱内另设承受轴向力的装置。
2)双列圆柱滚子轴承
2)双侧传动的轴承
当电动机功率较大时，如仍采用单侧传动则 齿轮端的轴承负载过大，很难选择额定动载荷和 极限转速都能满足要求的轴承，故在电动机设计 允许的条件下可改用双侧传动方式。双侧传动的
优点是可以采用斜齿圆柱齿轮，使两齿轮的螺旋 角相等，旋向相反，从而获得较平稳的传动质量， 而不致产生轴向载荷。适合这种用途的轴承为内 圈无挡边的圆柱滚子轴承 NU 型，如果双侧传动 仍用直齿圆柱齿轮，则应当选用能承受一定轴向 力的轴承，一般采用内圈有单挡边的圆柱滚子轴 承 NJ 型。
铁路货车轮轴简介(二)车轴只是分享
一种方案，运装货车[2004]479号文件规定在新制中停用。
二、铁路货车车轴简介
RD2
B型
无卸荷槽，轴颈、防尘板座根部圆弧半径分别为R25mm、R30mm， R25mm，有限元分析计算过渡圆弧处最大局部应力值为177.366 MPa，比 A、C方案降低了7.6%。
的新制车轴单位而设计的过渡方案。与C型方案的区别是：轴颈卸荷槽处
的圆弧半径由R20mm修改为R25mm，轴颈卸荷槽的深度由0.20-0.10mm修 改为0.100.05mm，采用车削加工后滚压工艺。E型
是对B型方案车轴等级修的型式，无卸荷槽，图中的直径D有164.5mm和 164mm两种，取决于订购的砂轮尺寸；D型方案的车轴卸荷槽深度较小、 表面质量较好的情况下也可采用E型方案进行等级修。该方案采用成型磨 加工。
1977年修订车轴标准时，因轴承已定型，轴颈 规格不能改动，仅将该型车轴的轮座增大到 194mm，轴身增大到174mm，全加工。因当时 国内仍无成型磨削设备，故仍采用了轴颈根部有卸 荷槽的一种型式。
二、铁路货车车轴简介
RD2
修订TB450-83、GB/T12814-91和GB/T128142002时，虽仍受国内磨削设备限制，但考虑到今后 的技术进步，设计了2种有卸荷槽（A、C型）和1种 无卸荷槽（B型）的RD2型车轴方案 。
二、车 轴
★ 既有铁路货车车轴型号 ★铁路货车车轴发展历程及特点
二、铁路货车车轴简介
车轴型号
1. 既有铁路货车车轴型号（7种）
25t轴重（3种）：RE2B（主型）、RE2A、RE2 （旧轮规）。
21t轴重（3种）：RD2 （主型，旧轮规） 、 RD2Y 、RD3 （旧轮规） 。
铁路货车轮轴简介(二)车轴
比较，轴颈根部应力降低14 14. 与RE2A比较，轴颈根部应力降低14.0%，增加了 车轴安全裕量。 车轴安全裕量。
二、铁路货车车轴简介 b）采用有限元计算弯曲变形 车轴轴端相对于轴颈根部 弯曲变形量0 682mm 弯曲变形量0.682mm 。 比较， ● 与 RE2A 比较 ， 轴颈弯曲 变形量下降了9 变形量下降了9.2%，进一 步降低了各件端面间的微 动磨损， 动磨损 ， 改善了轴承内部 各件的接触状态。 各件的接触状态。 轴颈根部取消了卸荷槽， c）轴颈根部取消了卸荷槽， 仅采用成型磨1 仅采用成型磨1种型式 d） 轴颈可以增加检修等级
二、铁路货车车轴简介
RD2
修订TB450-83、GB/T12814-91和GB/T12814修订TB450-83、GB/T12814-91和GB/T12814TB450 2002时 虽仍受国内磨削设备限制， 2002时，虽仍受国内磨削设备限制，但考虑到今后 的技术进步，设计了2种有卸荷槽（ 的技术进步，设计了2种有卸荷槽（A、C型）和1种 无卸荷槽（ 无卸荷槽（B型）的RD2型车轴方案 。 由于车轴轴颈表面发生损伤的数量逐步增加， 由于车轴轴颈表面发生损伤的数量逐步增加， 为做到物尽其用，铁道部于1993 1993年 为做到物尽其用，铁道部于1993年3月，决定开始 对轴颈及防尘板座有缺陷的车轴进行降等级加工， 对轴颈及防尘板座有缺陷的车轴进行降等级加工， 等级车轴分别为K1 K2两个等级 K1、 两个等级。 等级车轴分别为K1、K2两个等级。 为有效遏制车轴发生冷切事故， 为有效遏制车轴发生冷切事故，铁道部运输局 2003年 月决定从2003 2003年 日起报废K1 K1、 于2003年2月决定从2003年3月1日起报废K1、K2 等级车轴。 等级车轴。
铁道车辆的方位及轴距
不同型号的工程车车辆具有不同 的轴距，例如：架桥机车辆的轴 距通常较长，以适应长距离架设
桥梁的需要。
05
CATALOGUE
轴距与铁道线路的关系
轴距与线路平面的关系
总结词
轴距影响车辆在铁道线路平面上的运 行稳定性。
详细描述
轴距决定了铁道车辆在水平面上的轮 轨关系，较短的轴距可以使车辆更好 地适应曲线线路，提高过弯速度和稳 定性。
轴距与线路纵断面上的上下坡能力。
详细描述
较长的轴距可以使车辆在上下坡时更加稳定，减少溜车和失控的风险，提高爬坡能力和下坡制动效果 。
轴距与线路横断面的关系
总结词
轴距影响车辆在铁道线路横断面上的跨度需求。
详细描述
轴距决定了铁道车辆的轮轨跨度，较短的轴距可以减小对线路横断面的要求，降低建设和维护成本，同时提高线 路的通过能力。
轴距的合理选择可以减少车辆在运行过程中的摇摆和振动， 提高乘客的舒适度。
轴距对车辆行驶性能的影响
轴距对车辆的行驶性能具有显著影响。较短的轴距可以使 车辆在弯道行驶时更加灵活，提高过弯速度和行驶效率。 而较长的轴距则有助于提高车辆在直线轨道上的行驶性能 ，降低阻力。
轴距的选择应综合考虑车辆的行驶环境和性能要求，以达 到最佳的行驶效果。
2
货车车辆的轴距是影响车辆载重能力和稳定性的 重要因素之一。
3
不同型号的货车车辆具有不同的轴距，例如： C70型货车的轴距为12500毫米，而C70E型货车 的轴距为12000毫米。
工程车车辆的轴距
工程车车辆的轴距是指工程车车 辆的车轮轮轴之间的距离，通常
以毫米为单位。
工程车车辆的轴距是影响车辆作 业能力和稳定性的重要因素之一
轴距的单位
印度铁路车轴加工质量与效率的提升
1 序言车轴是轨道车辆和机车最重要的部件之一，其安全性直接关乎车辆的行车安全。
印度铁路车轴是一种多台阶细长轴，长度直径比大，在磨削力和磨削热的作用下易产生锥形、腰鼓形及振痕等多种缺陷，造成工件径向圆跳动和同轴度超差。
而且由于印度铁路车轴现有生产线生产效率低，每月（两班）产量仅700根，无法满足月产1500根的能力要求，所以对其加工质量和效率进行提升显得尤为重要。
2 原工艺及存在的问题在普通外圆磨床磨削轴颈、防尘座后，由于表面粗糙度值达不到图样要求的Ra=0.8μm，需再对轴颈、防尘座及圆弧进行滚压，在滚压之后车轴轴颈会出现洼心，圆柱度也普遍不满足要求，甚至有部分车轴轴颈尺寸偏小，造成车轴直接报废。
印度铁路车轴原加工工艺流程为：铣端面、钻中心孔→半精车外圆→超声波探伤→精车外圆→钻孔、攻螺纹→磨轴颈→磨轮座、防尘座→滚压→磁粉探伤→打印标识。
依托新八轴机车生产线实现混线生产，生产线平衡率46.3%，单日产量（两班）仅28根，无法满足要求。
各工位生产能力见表1。
表1 各工位生产能力磨轴颈工序加工要求如图1所示，磨轮座工序加工要求如图2所示，滚压工序加工要求如图3所示。
原磨削工艺存在如下问题：①一次校检合格率50%，返修率高。
②效率低，占用3台设备，需6次装夹。
③磨削工序为加工瓶颈，如果磨削工序提高加工速度，则车轴生产效率将显著提高。
图1 磨轴颈工序加工要求图2 磨轮座工序加工要求图3 滚压工序加工要求印度铁路车轴外圆尺寸偏差要求为±0.5mm，外圆表面粗糙度值Ra=6.4μm，原加工工艺为半精车→精车→探伤，但是存在如下问题：①加工时间长，单根加工时间65min，加上辅助时间6min，共71min，每班完成6根。
②加工成本高，精车、半精车刀具费用高。
总体来看，车间设备利用率低，有多台设备闲置，各工序设备数量配置不合理。
3 工艺优化针对印度铁路车轴加工生产线效率低、返修率与废品率高等问题，优化工艺方案如下。
铁道车辆轮对及轴承的结构与检修
铁道车辆轮对及轴承的结构与检修一、引言铁道车辆轮对及轴承是铁路运输中的重要组成部分，对车辆的牵引、支撑和导向起着关键作用。
轮对是铁道车辆与铁轨之间的接触部分，承受着车辆的重量和牵引力，而轴承则负责支撑和导向轮对的运动。
本文将重点介绍铁道车辆轮对及轴承的结构和检修方法。
二、铁道车辆轮对的结构铁道车辆轮对由车轮、轮轴、轴箱和轴承组成。
车轮是直径较大的圆盘状零件，由高强度钢材制成。
轮轴是连接两个车轮的轴杆，通常采用优质合金钢或碳素结构钢制造。
轴箱是轴承座的外壳，起到固定轮轴和减少摩擦的作用。
轴承则用于支撑轮轴并减少摩擦。
三、轴承的结构和类型轴承是铁道车辆轮对中的关键部件，其结构大致可分为内圈、外圈、滚动体和保持架。
内圈与轴轴颈配合，外圈与轴箱孔配合，滚动体则位于内圈和外圈之间，通过滚动减少摩擦力。
保持架则用于保持滚动体在轴承内的正确位置。
根据轴承的结构和使用条件，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两种类型。
滚动轴承由滚动体和保持架组成，常见的有球轴承、圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承。
滑动轴承则是利用润滑油膜实现轴与轴承之间的相对滑动，常见的有滑动滚子轴承和滑动片轴承。
四、轮对及轴承的检修方法1. 轮对的检修方法轮对的检修主要包括轮缘磨削、轮轴检查和轮对动平衡。
轮缘磨削是为了保证轮对与轨道之间的良好接触，避免轮缘磨损过快或轮轴偏心。
轮轴的检查则包括对轮轴的表面、直径和长度进行检测，以确保其符合技术要求。
轮对的动平衡是为了减少车辆在高速运行时的振动，提高运行的平稳性。
2. 轴承的检修方法轴承的检修主要包括清洗、检查和润滑。
清洗轴承时，应使用适当的溶剂将轴承内外的污垢清除干净。
检查轴承时，需要检查内外圈的表面是否有损伤或磨损，滚动体是否有裂纹或损坏，保持架是否变形等。
润滑是轴承正常运转的关键，应根据工作条件和要求选择合适的润滑脂或润滑油进行润滑。
五、结论铁道车辆轮对及轴承是铁路运输中不可或缺的组成部分，其结构和性能的良好与否直接影响着车辆的运行安全和平稳性。
JIS E 4502 铁路车辆用车轴
日本工业标准---铁路车辆用车轴UDC 629.4.027.11JIS E 45021.范围本日本工业标准规定了用于铁路车辆的碳钢车轴（以下称“车轴”）。
注：本标准中括号内所给的单位和数字是传统中的单位，在此附上作为信息参考。
2．级别和符号车轴的级别和符号规定在表表1中。
表1 级别和符号级别符号主要用途A SFA 55A级别1B SFA 55B拖车车轴A SFA 60A 级别2B SFA 60BA SFA 65A 级别3B SFA 65BA SFAQA 级别4B SFAQB 动车车轴和拖车车轴注：次级A相对于次级B在化学成分中P和S的含量较少，因而适合于超声波试验和表面裂纹试验。
3．化学成分当按照8.1条对车轴材料的化学成分进行试验时，应根据表表2的规定。
表2 化学成分(%)级别P SA 0.035 max 0.040 maxB 0.045 max 0.045 max4. 力学性能当按照8.2条在热处理后对车轴材料的力学性能进行试验时，应根据表表3的规定。
不过，级别4给出的值是在高频淬火前的值。
5．外观车轴不应有有害于使用的裂纹和其它缺陷。
当进行车轴表面裂纹检测时，缺陷指示的级别的判定应根据JIS G 0565标准中的9.3.1条级别1和9.3.2条1组。
6.超声波透射当进行车轴超声波检查时，几乎不应有由于内部缺陷而使超声波减弱和回波产生，也不应有因有害裂纹缺陷的回波产生。
原文注：适用的标准，相当于的国际标准和参考标准见１２页。
表3 力学性能 弯 曲 参考 级别 屈服点 (N/mm ²） ㎏f/mm ² 抗拉强度 （N/mm ²） ㎏f/mm ²延伸率 % 断面收缩率% 弯曲角度 度 内半径 mm 冲击吸收功 J(㎏f-m) 级别 1 275(28.0) min 540(55.1) min23 min 35 min180 16 39(4.0) min 级别 2 295(30.1) min 590(60.2) min20 min 30 min180 22 31(3.2) min 级别 3 345(35.2) min 640(65.3) min23 min 45 min180 16 39(4.0) min 级别 4295(30.1) min 590(60.2) min 20 min 30 min180 22 31(3.2) min 注：级别4高频淬火和回火部位的表面硬度应为HS 55或以上。
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铁道车辆的车轴
车轴是轮对的主要配件，它除了车轮组成轮对外，两端还要与轴箱油润装置配合，保证车辆安全运行。
按其使用轴承的不同，车轴分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。
目前，我国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴，但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用)。
一、车轴各部名称及功用
(一)滚动轴承车轴
滚动轴承车轴如图1-2所示。
图1-2 滚动轴承车轴
1－中心孔；2－轴端螺栓孔；3－轴颈；4－卸荷槽；5－轴颈后肩；6－防尘挡圈座
7－轮座前肩；8－轮座；9－轮座后肩；10－轴身；11－轴端倒角
1．中心孔：加工车轴和组装、加工轮对时机床顶针孔支点，并可以作为校对轴颈、车轮圆度的中心。
2．轴端螺栓孔：安装轴承前盖或压板，防止滚动轴承外移窜出，如图2-2(b)所示。
3．轴颈：安放轴承，承受垂直载荷。
4．卸荷槽：为磨削轴颈时便于砂轮退刀，起退刀槽的作用，可以减少轴承内圈组装后与此处相互间的接触应力，有利于提高此处的疲劳强度，如图2-2(c)所示。
5．轴颈后肩：轴颈与防尘挡圈座间的过渡圆弧，可防止应力集中。
6．防尘挡圈座：安装防尘挡圈并限制滚动轴承后移。
7．轮座前肩：防尘挡圈座与轮座之间的过渡圆弧，可防止应力集中。
8．轮座：固定车轮，是车轴的最大受力部分。
9．轮座后肩：轮座与轴身之间的过渡圆弧，可防止应力集中。
10．轴身：车轴中间连接部分。
11．轴端倒角：轴端部设有1:10的倒角，其作用是在压装滚动轴承时起引导作用。
(二)滑动轴承
滑动轴承车轴与滚动轴承车轴各部名称与功用基本相同，所不同的有以下几点：
1．增设轴领：主要是防止轴瓦外移。
2．轴颈：安装滑动轴承的轴瓦。
3．没有轴端螺栓孔。
4．没有卸荷槽。
二、货车车轴型号
铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814-1991)中，规定我国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种，即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴；标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种，即D、E、F、G型滑动轴承车轴。
滑动轴承现在主要用于重载车辆上，因此滑动轴承车轴都是大轴重车轴。
各型货车车轴的轴重、各部主要尺寸和车轴的基本尺寸如表1-1、表1-2、表1-3及图1-3所示。
表1-1
表1-2
表1-3
图1-3 RB2、Rc2、RD2、RE2型车轴
二、车轴材质
车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正火、或正火后再回火）和机械加工制成。
车轴钢的化学成分应符合表1-4的规定。
车轴热处理后，其机械性能应符合表1-5的规定。
在金相检查时，其晶粒度应为5～8级。
表1-4 车轴钢的化学成分（%）
表1-5 车轴钢机械性能。