摘要：为了探明高速列车车轮踏面凹陷的原因,建立了以车辆-轨道系统动力学模型与磨耗模型为一体的磨耗预测模型,在轮轨法向接触中采用Herz接触理论进行接触斑形状和法向力分布的计算,在轮轨切向接触中采用Kalker简化理论计算切向力,采用Achard磨耗模型计算磨耗量。为了修正磨耗预测模型,仿真分析了CRH_3型高速列车在武广线上运行时的车轮踏面磨耗形状,并与实测车轮踏面磨耗形状进行了对比。为了得到与实测结果比较接近的磨耗规律,考虑磨耗系数的不确定性,在磨耗预测时初始的磨耗系数应除以10。利用修正的理论模型,研究了钢轨型面、车轮型面、运行速度、轨道不平顺、线路条件、转向架结构和悬挂参数对高速列车车轮踏面磨耗规律的影响。研究结果表明：车轮型面和钢轨型面影响车轮踏面磨耗位置、磨耗深度与磨耗宽度,运行速度影响车轮踏面磨耗深度,轨道不平顺影响车轮踏面磨耗深度和宽度,线路曲线半径影响车轮踏面磨耗深度和宽度,过高的运行速度、不合理的轮轨匹配关系和过高的轨道平直度容易引起车轮集中磨耗,导致车轮踏面出现凹陷,转向架悬挂和结构参数对踏面凹磨产生的影响较小。

关键词：高速列车 车轮 踏面凹磨 磨耗预测 动力学模型 

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室; 四川成都610031; 中车长春轨道客车股份有限公司; 吉林长春130062