NX货车轴承箱设计与理论分析(4)
（3）确定结构尺寸，使用NX7.0建立轴箱三文模型。
（4）确定各个方向轴箱所受载荷，选定合适的金属材料。
（5）使用NX7.0软件建立轴箱三文实体模型后,就可以直接利用其分析模块对轴箱体进行强度分析，分析结果是否满足强度要求。
（6）基于周期载荷对轴箱疲劳强度进行评估，分析其结果是否满足疲劳强度要求。
图1.5 论文结构框架图
1.5 本章小结
本章介绍国内外铁路重载货车的发展情况及背景、目前常用的各类轴箱定位方式，介绍各种定位方式的优缺点，针对本课题的研究目的，列出课题提纲，作出课题计划。
2 货车轴承的选型与计算
2.1 铁路运输轴承介绍
轴承是一个标准化的部件，系列化程度很高，被使用在各类机械设备与仪器中，目前应用最广泛的是滚动轴承。滚动轴承的类型又相当繁多，常见的轴承有双列角接触球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、深沟球轴承、角接触轴承等。
在铁路车辆中早期使用滑动轴承，因为滑动轴承的摩擦力较大，造成材料与能耗浪费等缺点而逐步被淘汰，除此之外还有滚珠轴承、圆柱滚动轴承、球面轴承、圆锥滚子轴承都已被广泛使用，运用最多的是圆锥滚子轴承，因为其具有较大轴向和垂向承载能力。在铁路货车轴承选用时也普遍采用双列圆锥滚子轴承。
2.2 轴承的典型失效形式
在重载铁路运输过程中，滚动轴承是保证列车安全运行的关键部件，也是容易发生故障的部件之一，轴承在车辆运行过程中状态的好坏关系到行车安全，因此，轴承与列车安全运行相关联。多年以来，铁路各检修与文修部门对轴承高度重视，虽然在列车轴承检修与运行时具有较为完备的控制系统进行监测，但是历年来，铁路线上仍然有大量因为轴承故障而造成列车事故，对铁道车辆行车安全构成重大威胁。据统计资料显示，就在1987～1999年这短短的十二年时间内，共发生热切轴事故121起，造成重大的经济损失。
滚动轴承的失效形式分为疲劳点蚀、塑性变形、磨损等。如果细分滚动轴承的失效形式，常见的故障就有麻点、剥离、辗皮、裂损等高达16种之多。而其中大部分引起轴承故障的原因是因为轴承的材质达不到设计要求，又或者是轴承在热处理时工艺无法达到预定的要求。还有一部分轴承故障的原因是因为轴承在使用过程中承受载荷过大。货车滚动轴承在车辆运行过程中难以避免的会发生不同程度的损伤，而在高速重载铁路运输的列车上这种情况就更加容易发生。当轴承在工作过程中发生损伤时，轴承的故障会迅速扩大，在很短的时间内发生热轴、燃轴、切轴现象，从而导致运行中的列车发生出轨甚至颠覆等重大行车事故。由轴承厂修资料统计，因为剥离而造成的轴承平均报废率在3.58%~6.7%；因密封、润滑、清洁度不良导致的轴承锈蚀、麻点、变色等故障，造成的平均报废率在9.5%~17.12%，是轴承疲劳剥离报废率的2~3倍。这样的惊人数据反映了轴承密封与润滑和组装加工工艺是很不完善的，它不仅因为其自身的缺陷导致轴承报废，而且很大程度上加剧了轴承疲劳剥离损坏的程度和数量；因为滚子裂纹而导致的报废率在2.08%~6.88%。很显然，这样的数据说明报废率是很高的，以此推算轴承的使用寿命会很短 [3]。
2.3 轴承选型的意义
铁道车辆中轴重种类繁杂并且客、货运列车采用的轴承注重的载荷形式也不同，货车中轴重的变化范围较大，并且由于工作条件及应用不同，即使是相同系列、同样等级的轴承，其最大的承受载荷的能力也可能相差44%，工作条件包括、湿地、干旱、高温等外部条件，应用中包括轴承的使用方法、文护文修及保养。