日本鐵道車輛用軸承的設(shè)計(jì)與開發(fā)

隨著鐵道車輛的技術(shù)進(jìn)步，對鐵道車輛用軸承性能的要求變得更加苛刻。為了滿足這種嚴(yán)格的性能要求，向著高速化、輕量化、免維修、長壽命和安全性好的目標(biāo)邁進(jìn)，下面介紹日本樹脂保持架和裝有體感器的車輛軸承。

1.樹脂保持架圓錐滾子軸承

樹脂材料具有高強(qiáng)性、自潤滑性、耐磨性、耐沖擊性、耐蝕性、易加性和輕量化等方面的優(yōu)勢，有利于改善軸承所要求的性能。樹脂保持架使用聚胺樹脂材料，用注射成形方法制作而成。為了提高保持架的機(jī)械性能、尺寸、穩(wěn)定性和耐擊性，樹脂中充填有玻璃纖維。樹脂保持架有利于提高軸承性能，主要表現(xiàn)在

（1）適應(yīng)高速化輕量化。樹脂保持架摩擦系數(shù)小，具有滋潤滑性，在貪油潤滑情況和高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下均有望改善軸承的性能。樹脂保持架質(zhì)量為鋼質(zhì)保持架的1/6。

（2）延長潤滑壽命，實(shí)現(xiàn)長期免維修化。樹脂保持架不會(huì)發(fā)生可促進(jìn)潤滑脂老化的鐵磨損粉末，可延長潤滑脂壽命，有利于實(shí)現(xiàn)長期免維修化。

（3）提高疲勞強(qiáng)度。鐵道車輛軸承保持架損壞大多數(shù)是由于振動(dòng)引起的材質(zhì)疲勞，而樹脂保持架具有高強(qiáng)性、耐沖擊性和輕量化等特性，因此有望改善疲勞強(qiáng)度。

2.裝有傳感器的軸承

為了提高鐵道車輛用軸承的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)長期免維修的目的，研究開發(fā)裝有傳感器的軸承，將轉(zhuǎn)速、溫度、振動(dòng)組合在一起的復(fù)合傳感單元，安裝于車軸軸箱內(nèi)，與軸承分開，傳感器單元可以裝卸和更換。其傳感器可以實(shí)現(xiàn)：

（1）軸承溫度檢測?？梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測行車時(shí)的軸承溫度，早期發(fā)現(xiàn)軸承溫度異常。

（2）異常振動(dòng)檢測?？梢詸z測因踏石擦傷或剝離引起的異常振動(dòng)。以及軸承自身的異常振動(dòng)的檢測也成為可能。

（3）車輪轉(zhuǎn)速和車輪滑行檢測。利用復(fù)合傳感器單元可檢測輪軸的轉(zhuǎn)速和車輪的滑行。可廢除現(xiàn)用測速發(fā)電機(jī)和滑行檢測裝置。

今后軸承通過裝置復(fù)合傳感性單元，可以早期發(fā)現(xiàn)軸承異常，實(shí)現(xiàn)對車輪路面的擦傷、剝離的檢測，從而提高車輛的安全性能和可靠性。

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