各種鋼軌參數(shù)

1、名稱=重軌標(biāo)準(zhǔn)=GB/183-1963,GB/T182-1963,GB/T181-1963序號=2鋼軌型號kg/m=43Amm=140Bmm=114Cmm=70Dmm=14.5截面面積FcmA2=57重心距離至軌底Z1cm=6.85重心距離至軌頂Z2cm=7.15慣性矩JxcmA4=1480慣性矩JycmA4=260截面系數(shù)W1=JxZ1cmA3=217.3截面系ftW2=JxZ2cmA3=208.3截面系數(shù)W3=Jy(B/2)/cmA3=45斜度K=0.04375理論重量kg/m=44.653通常長度m=12.5，25標(biāo)準(zhǔn)號=GB182-63h1mm=27h2mm=42h3mm=77.5am

2、m=30.4bmm=46gmm=78f1mm=11f2mm=14f3mm=r1mm=13r2mm=2r3mm=4S1mm=56S2mm=110S3mm=1600=29Rmm=300R1mm=5，10R2mm=15名稱=起重機鋼軌標(biāo)準(zhǔn)=YB/T5055-1993序號=2型號=QU80理論重量kg/m=63.69bmm=80b1mm=87b2mm=130smm=32hmm=130h1mm=35h2mm=26Rmm=400R1mm=26R2mm=44rmm=8r1mm=6r2mm=2截面面積cmA2=81.13重心距離y1cm=6.43重心距離y2cm=6.57慣性矩lxcmM=1547.4慣性矩I

3、ycmA4=482.3截面系數(shù)W1=lx/y1cmA3=240.65截面系數(shù)W2=lx/y2cmA3=235.52截面系數(shù)W3=ly/(b2/2)cmA3=74.21參考資料：機械設(shè)計手冊起重機鋼軌(YB/T5055-1993)1、尺寸、外形、重量(1) 尺寸1) 鋼軌的截面形狀、部位名稱如圖1所示，其截面尺寸應(yīng)符合表1的規(guī)定。圖1表1型號一b1b2一hh1h2RR1R2rr1r2QU707076.51202812032.5244002338661.5QU8080871303213035264002644861.5QU1001001081503815040304503050882QU12012

4、012917044170453550034568822)鋼軌截面尺寸允許偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2型號軌頭寬度b軌底寬度b2軌腰厚度s鋼軌高度hQU70QU80QU100QU120+1.0-2.0+1.0-2.0±1.0±1.03）鋼軌截面面積、理論重量及截面參數(shù)值應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3型號截面積cm2理論重量kg/m參考數(shù)值重心距離/cm慣性矩/cm4截面系數(shù)/cmsy1y2IxIyw=I/y1x1w=I/y2x2w=I/(b/2)3y2QU7067.3052.805.936.071081.99327.16182.46178.1254.53QU8081.1363.696.

5、436.571547.40482.39240.56235.5274.21QU100113.3288.967.607.402864.73940.98376.94387.12125.45QU120150.44118.108.438.574923.791694.83584.08574.54199.39注：計算理論重量時，鋼的比重采用7.85dg/dm3。（2）長度1）鋼軌的標(biāo)準(zhǔn)長度為9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5m。2）經(jīng)供需雙方協(xié)義并在合同中注明，可供應(yīng)一定比例的長度為48.9m的不定尺鋼軌。但計算重量時按100mm進級。3）鋼軌長度允許偏差為+50mm。（3）外形1）

6、鋼軌的側(cè)向彎曲度每米不得大于1.5mm，總彎曲度不得大于8mm。2）鋼軌的上、下方向總彎曲度不得大干6mm。3）鋼軌端部彎曲0.5m內(nèi)不得大于1mm。4）QU120起重機鋼軌因受矯直設(shè)備能力限制。其彎曲度由供需雙方協(xié)議。5）鋼軌扭轉(zhuǎn)不得大于鋼軌全長的1/10000。6）鋼軌橫截面與垂直軸線的不對稱：軌底不得大丁2mm，軌頭不得大于0.6mm。7）軌底部不應(yīng)凹下。軌底中央較兩邊凸出不得大于0.5mm。（4）重量鋼軌按理論重量交貨。2、牌號和化學(xué)成分起重機鋼軌的牌號和化學(xué)成分（熔煉分析）應(yīng)符合表4的規(guī)定。表4牌號化學(xué)成分/%CSiMnU71Mn0.650.770.150.351.101.50W0.

7、040W0.0403、力學(xué)性能鋼軌的抗拉強度不小于880MPa。4、表面質(zhì)量（1）鋼軌表面不得有裂紋、折疊、結(jié)疤、氣泡和夾雜。允許有深度不大于鋼軌尺寸允許負(fù)偏差數(shù)值的壓痕、麻點和劃傷及深度不大于1mm的發(fā)紋。（2）鋼軌端面不得有裂紋、分層與縮孔殘余。（3）鋼軌端面應(yīng)切得正直，端面歪斜在任何方向不得大于5mm。長度不小于4mm的毛刺應(yīng)清除掉。（4）鋼軌表面缺陷允許用風(fēng)鏟進行縱向清理，清理深度（單面計算）不得大于尺寸允許負(fù)偏差。（5）鋼軌表面缺陷不允許焊補或填補。第一節(jié)鋼軌一、鋼軌的功用及要求鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的功用在于引導(dǎo)機車車輛的運行，承受車輪的巨大壓力并傳遞到軌枕上，為車輪提供

8、連續(xù)、平順和阻力較小的滾動表面，在電氣化鐵路或自動閉塞區(qū)段，鋼軌還兼做軌道電路之用。為使列車能夠安全、平穩(wěn)和不間斷地運行，鋼軌除必須充分發(fā)揮上述諸功能外，還應(yīng)保證在輪載和軌溫變化作用下，應(yīng)力和變形均不超過規(guī)定的限值。這就要求鋼軌具有足夠的強度、韌性和耐磨性。機車依靠其動輪與鋼軌頂面之間的摩擦牽引列車前進，這就要求鋼軌頂面粗糙，使車輪與鋼軌之間產(chǎn)生足夠的摩擦力。但對車輛來說，摩阻力太大會使行車阻力增加，這就又要求鋼軌有一個光滑的滾動表面。從這一矛盾的主要方面出發(fā)，鋼軌仍應(yīng)維持其光滑的表面，必要時，可用向軌面撒砂的方法提高機車動輪與鋼軌之間的粘著力。鋼軌依靠本身的剛度抵抗輪載作用下的彈性彎曲，但是

9、為了減輕車輪對鋼軌的動力沖擊作用，防止機車車輛走行部分及鋼軌的折損，又要求鋼軌具有必要的彈性。車輪與鋼軌之間接觸面積很小，而來自車輪的壓力卻十分巨大，為使鋼軌不致被壓陷或磨耗太快，鋼軌應(yīng)具有足夠的硬度。但硬度太高，鋼軌又容易受沖擊而折損，因此，要求鋼軌具有一定的韌性。此外，還應(yīng)考慮到在我國的鐵路建設(shè)事業(yè)中，每年需要大量的各種類型鋼軌，因此，鋼軌必須設(shè)計合理，價格低廉，輕重齊備，自成系列。為滿足上述這些要求，在設(shè)計和制造鋼軌時，對其材質(zhì)、斷面形狀、重量、強度、韌性和耐磨性能等都應(yīng)充分考慮。二、鋼軌的斷面及類型（一）鋼軌斷面作用于鋼軌上的力主要是豎直力，其結(jié)果是使鋼軌撓曲。鋼軌可視為彈性基礎(chǔ)上的連

10、續(xù)長梁，而梁抵抗撓曲的最佳斷面形狀為工字形。因此，鋼軌采用由軌頭、軌腰和軌底三部分組成的寬底式工字圖1-1鋼軌斷面形狀形斷面，如圖1-1所示。鋼軌斷面應(yīng)滿足下列要求：1鋼軌頭部是直接和車輪接觸的部分。為改善輪軌接觸條件，提高其抵抗壓陷和耐磨的能力，軌頭宜大而厚，并有足夠的面積以備磨耗，其幾何形狀應(yīng)適合輪軌的接觸。2為使鋼軌有較大的承載能力和抗彎能力，鋼軌腰部必須有足夠的厚度和高度。軌腰與鋼軌頭部及底部的連接，必須保證夾板能有足夠的支承面，并使斷面的變化不致于太突然，以免產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中。3鋼軌底部直接支承在軌枕頂面上。為保持鋼軌穩(wěn)定，軌底應(yīng)有足夠的寬度和厚度，并具有必要的剛度和抵抗銹蝕的能力

11、。4鋼軌的頭部頂面寬（b）、軌腰厚（c）、軌身高（H）及軌底寬（B）是鋼軌斷面的四個主要參數(shù)。鋼軌高度應(yīng)盡可能大一些，以保證有足夠的慣性矩及斷面系數(shù)來承受豎直輪載的動力作用。但鋼軌愈高，其在橫向水平力作用下的穩(wěn)定性愈差。軌身高與軌底寬之間應(yīng)有一個適當(dāng)?shù)谋壤话悴捎肏/B=1.151.20。（二）鋼軌類型鋼軌的類型以每米長度鋼軌的質(zhì)量(kg/m)來表示。目前，我國鐵路的鋼軌類型主要有75、60、50、43kg/m等四種。60、75kg/m鋼軌的斷面尺寸如圖1-2所示。鋼軌各部分的尺寸及特征見表1T。隨著機車車輛軸重的加大和行車速度的提高，鋼軌正在向重型發(fā)展，目前世界上最重型的鋼軌已達到77.5

12、kg/m。我國鋼軌的標(biāo)準(zhǔn)長度有12.5m及25m兩種。另外，還有用于曲線軌道內(nèi)股比12.5m標(biāo)準(zhǔn)軌縮短40、80、120mm和比25m標(biāo)準(zhǔn)軌縮短40、80、160mm的六種標(biāo)準(zhǔn)縮短軌。圖1-260、75kg/m鋼軌斷面尺寸(單位：mm)表1-1常用鋼軌斷面尺寸及特征項目單位類型(kg/m)75605043每米質(zhì)量kg74.41460.64051.51444.653斷面積Fcm295.03777.4565.857.0鋼軌高度Hmm192176152140軌頭寬度bmm75737070軌底寬度Bmm150150132114軌腰厚度cmm2016.515.514.5螺栓孔直徑mm31313129軌端

13、至1孔中心距mm767660561孔至2孔中心距mm1401401501102孔至3孔中心距mm130140140160垂直軸的慣性矩Iycm4665524377260水平軸的慣性矩Ixcm44489321720371489軌頭斷面系數(shù)w頭cm3432339251208軌底斷面系數(shù)w”cm3509396287217鋼軌垂直磨耗3(mm)Ixcm44328306919461409wcm3420318242200wcm3496385283211鋼軌垂直磨耗6(mm)1低Ixcm44089287918271317wJcm3405291230189頭wcm3482375275205鋼軌垂直磨耗9(mm

14、)Ixcm43898269017021220w,'lcm3390264216176w佃cm3470363264197三、鋼軌的化學(xué)成分鋼軌的強度、耐磨性及韌性在很大程度上取決于鋼軌的材質(zhì)。鋼軌材質(zhì)的內(nèi)部組織和機械性能，主要由軋制鋼軌鋼的化學(xué)成分決定。因此，化學(xué)成分是鋼軌質(zhì)量的第一個特征，嚴(yán)格控制鋼的化學(xué)成分，是保證鋼軌質(zhì)量的一個主要因素。鋼軌除含鐵（Fe）夕卜，還含有碳（C）、錳（Mn）、硅（Si）及磷（P）、硫（S）等元素。鋼的含碳量高，可提高其抗拉強度、硬度和耐磨性。但含碳量過高，也會使鋼軌的塑性和韌性明顯下降，還會使鋼軌內(nèi)部產(chǎn)生白點形成極微小裂紋，誘發(fā)鋼軌斷裂，危及行車安全。目前

15、，普遍認(rèn)為鋼含碳量的極限值為0.82%。為了進一步提高鋼軌的耐磨性能和強度，可對鋼軌進行全長淬火或采用合金鋼軌。如在鋼軌的化學(xué)成分中增加鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、鈮（Nb）、釩（V）、鈦（Ti）和銅（Cu）等元素，制成合金鋼軌，可提高鋼軌的抗拉和疲勞強度，以及耐磨和耐腐蝕的性能。錳可以提高鋼的強度和韌性。錳含量一般為0.6%1.0%。錳含量為1.1%1.5%時稱為中錳鋼，有較高的抗磨性能。硅易與氧化合，能除去鋼中氣泡而使鋼軌材質(zhì)致密。其含量一般為0.15%0.3%。提高鋼的含硅量，能提高鋼軌的耐磨性能。磷、硫都是有害成分。磷含量大于0.1%時，會使鋼軌具有冷脆性，在寒冷地區(qū)易突然斷裂

16、。硫會使金屬在800°C1200°C時發(fā)脆，在軋制及熱加工時易出現(xiàn)裂紋。所以，磷、硫的含量必須嚴(yán)格加以控制。起重機車輪組的參量化設(shè)計3、車輪組各個要素3.1基本假定：本指導(dǎo)書假定：軌道與車輪間的接觸呈線接觸。最大靜力強度所承受的載荷（Pm）不使接觸面產(chǎn)生塑性變形，在當(dāng)量載荷（PT=Pd）作用下，接觸面最大應(yīng)力不超過材料的屈服強度，工作狀態(tài)下的最大載荷P“可能使車輪或軌道中的一個處于或接近處于彈塑性狀態(tài)，Umax但不至于明顯地影響接觸壽命。3、2、基本要求車輪的材質(zhì)及其熱處理，技術(shù)要求符合前面推薦內(nèi)容。通過合理設(shè)計使車輪組中主要件基本等強或等壽命。輪軌間的匹配符合表1要求。3

17、、3、線接觸時的投影比壓由材料的強度決定的許可投影比壓按式（1）計算一適用于第T類載荷情況。0.35（1）式中：。一材料的屈服極限，取接觸件中較弱者，N/mm2SE鋼的彈性模量，取2.06X105N/mm2根據(jù)基本假定可獲得和P,其計算結(jié)果列于表2中。表2軌道標(biāo)準(zhǔn)代號型號、材料標(biāo)準(zhǔn)車輪材料、技術(shù)要求比壓許用值采用軌道頭尺寸mmPiN/mm2pIIN/mm2pmN/mm2型號或截面頭寬b圓角r計算寬b0GB/T159194；Q420B6心520680MPa；62420bsMPad<400,淬火330380HBS；深15處2260HBS4400,淬火330380HBS;深20處2260HBS

18、。薦用材料：碾鍛時，CL60；鍛造時，65Mn。2.74.234.650X505054080X5080570100X50100590YB/T2386；P1524輕軌55Q；62685N/mm2b5.68.719.6P1537727.66P1840730.66GB/T258581；P43重軌U71Mn；62884N/mm27.8512.2713.35P24511333.67GB/T342682起重機鋼軌U71MnU70MnSi62884N/mmb2QU807.511.7212.75P43701352.66QU8080869.33QU100QU1207.211.2512.24QU100100889

19、.33QU1201208109.33注:P、pn>卩口一分別為第I、第II、第III載荷情況下的許用投影比壓。3、4、車輪與軌道間許用輪壓基準(zhǔn)數(shù)據(jù)根據(jù)傳動的需要，在確定了軌道和車輪直徑后，依表2給定的許用投影比壓按式（2）可得許用輪壓基準(zhǔn)數(shù)據(jù)（不計摩擦力的影響）。式中：P。、Pfax、Pnimax分別為第I、第II、第III載荷情況的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。b0軌道計算寬度，mm。對于方鋼軌道b0=b-2r；%二外-對于平頂圓角鋼軌，推薦的軌道及其計算寬度見表2。對于©500©900車輪組的許用輪壓的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)列于表3中。表3©500©900車輪的許用輪壓的基準(zhǔn)數(shù)

20、據(jù)KN車輪直徑（mm）d=500d=630軌道型號P43QU80QU100QU120P43QU80QU100QU120載荷情況IP"206260321393260327405496載荷情況IIPmax323406502615407511633774載荷情況IIIPmax351442546669442556688843車輪直徑（mm）d=710d=800d=900軌道型號P43QU80QU100QU120P43QU80QU100QU120QU100QU120載荷情況IP293369456558330416514629578708載荷情況IIPmax458576713873516650804984904