[发明专利]一种基于轮径差曲线的铁道车辆车轮踏面外形设计方法

摘要

本发明涉及一种基于轮径差曲线的铁道车辆车轮踏面外形设计方法，包括以下步骤：给定钢轨的基本参数及其待优化的轮踏面外形，求出轮径差曲线；2)根据车辆的动力学性能要求通过三点一斜度法将轮径差曲线优化，将优化后的轮径差曲线作为设计目标函数；3)将优化后的轮径差曲线反推踏面外形，得到与钢轨相接处部分的外形；4)通过拼接原踏面外形得到整个外形；5)再对设计好的踏面外形计算实际的轮径差曲线，并与设计目标曲线进行比较，判断两者差异是否超过设定的范围，若为是，执行步骤6)，若为否，得到最终的车轮踏面外形；6)调整迭代计算参数，并返回步骤4)。与现有技术相比，本发明设计的踏面具有稳定性好、磨耗少、安全性高等优点。

主权项

一种基于轮径差曲线的铁道车辆车轮踏面外形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)首先给定钢轨外形、轨底坡、钢轨顶面的接触点区域及其待优化的轮踏面外形，根据轮轨几何匹配计算，求出左右轮径差相对于不同轮对横移量的曲线，即轮径差曲线；2)根据车辆的动力学性能要求通过三点一斜度法将轮径差曲线优化，直到满足车辆直线运行稳定性和曲线通过性能为止，将优化后的轮径差曲线作为设计目标函数；3)将优化后的轮径差曲线反推踏面外形，得到与钢轨相接处部分的外形；4)通过拼接原踏面外形得到整个外形，调整轮缘厚度、轮缘高度、轮缘角度；5)再对设计好的踏面外形进行轮轨几何匹配计算，求出实际的轮径差曲线，并与设计目标曲线进行比较，计算相对误差，判断该误差是否超过设定值，若为是，执行步骤6)，若为否，得到最终的车轮踏面外形；6)调整迭代计算参数，并返回步骤4)。