Rexrotr線性軸承R166681420設(shè)計選型與應(yīng)用

中低速磁浮車輛二系懸掛裝置采用空氣彈簧結(jié)構(gòu)，線性軸承是空氣彈簧懸掛裝置的關(guān)鍵部件之一，其設(shè)計選型須滿足懸浮架和車體連接、傳遞載荷以及適應(yīng)車輛曲線通過等性能要求。

空氣彈簧懸掛裝置由空氣彈簧、端部滑臺、中間滑臺、固定滑臺、線性軸承等部件組成。線性軸承水平安裝在端部滑臺與中間滑臺上，采用雙導(dǎo)軌滑行機構(gòu)。

1.線性軸承選型

線性軸承是懸浮架上工作負(fù)荷較大、安全性要求較高的部件之一， 其性能直接決定了列車能否安全運行并順暢通過曲線。其選型工作主要需考慮車輛負(fù)荷、線性軸承安全系數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸、可維護性等幾個方面。

（1）線性軸承負(fù)荷與安全系數(shù)計算

應(yīng)用于中低速磁浮車輛的線性軸承滑塊主要承受垂向負(fù)荷及側(cè)向負(fù)荷，各滑塊的垂向負(fù)荷大小與空氣彈簧對滑臺的支撐力大小及作用中心有關(guān)，側(cè)向負(fù)荷與列車牽引或制動時加速度引起的慣性力有關(guān)。

（2）端部滑臺線性軸承負(fù)荷計算

端部滑臺的一根導(dǎo)軌采用單滑塊支撐、另一根導(dǎo)軌采用雙滑塊支撐。根據(jù)空氣彈簧懸掛裝置設(shè)計可知，列車所有空氣彈簧壓力均等，即各空氣彈簧對滑臺的支撐力F 大小相等。端部滑臺沒有設(shè)置牽引拉桿，因此其上線性軸承側(cè)向不受車輛縱向力作用。

（3）中間滑臺線性軸承負(fù)荷計算

中間滑臺為左右對稱結(jié)構(gòu)，兩根導(dǎo)軌均采用雙滑塊支撐，因此線性軸承滑塊受到的垂向力兩兩相等。空簧對滑臺的支撐力均與端部滑臺相同。列車牽引或制動時，牽引拉桿對各滑臺的縱向作用力相等，同一滑臺上每個線性軸承滑塊受到的側(cè)向力也近似認(rèn)為大小相等。

Rexrotr線性軸承R166681420取前后均有牽引拉桿作用的中間滑臺作為計算對象，在列車牽引或制動時，該滑臺上的線性軸承滑塊所受的側(cè)向力最大。

（2）額定壽命計算

盡管國內(nèi)暫時沒有正式運營的中低速磁浮線路，根據(jù)軌道交通應(yīng)用經(jīng)驗估計磁浮運營線每公里的曲線數(shù)平均為一個。設(shè)磁浮車輛進出曲線時，均按通過正線最小曲線R100 m 所對應(yīng)的線性軸承滑動量150 mm計算，磁浮車輛每通過曲線一次，線性軸承滑動量共計為300 mm。按磁浮車輛年運行公里數(shù)為12.5×104 km計算，線性軸承的年滑動量為37.5 km。因此，可以計算端部滑臺上的單滑塊線性軸承的額定計算壽命最小達1392年，雙滑塊線性軸承的額定計算壽命最小為23.2年；中間滑臺上的雙滑塊線性軸承額定計算壽命最小為12.4年。

（3）結(jié)構(gòu)尺寸

線性軸承結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計主要考慮直線導(dǎo)軌長度尺寸。在通過曲線時，滑塊相對直線導(dǎo)軌左右運動，結(jié)合上一節(jié)最小半徑曲線擬合分析結(jié)果，其直線導(dǎo)軌長度需滿足滑塊左右運動的最大橫移量要求，并預(yù)留有一定的安全裕量。直線導(dǎo)軌預(yù)留的安全裕量均大于30 mm，滿足線性軸承左右滑動時的安全需求。

2.強度校核

以下主要對線性軸承滑塊與導(dǎo)軌及其連接件進行強度校核與評估，其強度直接關(guān)乎線性軸承能否正常工作與列車的安全運行問題。

（1）線性軸承滑塊及導(dǎo)軌強度校核

計算滑塊強度時，選取受力最大的中間滑臺上線性軸承滑塊作為計算對象，在滑塊定位孔施加固定約束，在滑塊與導(dǎo)軌的作用面上施加載荷。計算導(dǎo)軌強度時，選取中間滑臺的線性軸承導(dǎo)軌作為計算對象，在導(dǎo)軌的定位孔施加固定約束，在導(dǎo)軌與兩滑塊的作用面上施加載荷。

（2）連接件強度校核

線性軸承連接件主要有連接滑塊與滑臺的M10螺栓，以及連接導(dǎo)軌與車體底板的M8螺栓。通過給螺栓施加預(yù)緊力，使被連接體在受橫向載荷作用時，結(jié)合面不發(fā)生相對位移