机械工程学报

作者：陈玉洪, 黎嘉欣, 张更娥, 温泽峰, 陶功权

单位：1. 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031;2. 南宁学院交通学院 南宁 541699

关键词：多目标优化,车轮型面设计,车轮磨耗,圆弧参数,车辆动力学,代理模型；

基金：国家自然科学基金(52002342)、广西科技计划(桂科AD20297125)和中国博士后科学基金(2020M673281)资助项目。

合理的轮轨型面匹配能改善轮缘磨耗。在调研国内外经典型面的基础上，设计主踏面由6段圆弧组成的基准型面。提出低轮缘磨耗地铁车轮设计方法，该方法由车辆动力学模型、车轮型面生成程序、多目标优化数学模型、径向基函数代理模型和NSGA-II优化算法组成。以DIN5573型面作为对比型面，从轮轨静态接触特性、车辆动力学性能和车轮磨耗演变3个方面对优化得到的型面进行检验。结果表明，优化型面很好地兼顾了运行稳定性和曲线通过性能；优化型面的非线性临界速度满足运行需求，运行平稳性与DIN5573型面相似，曲线通过性能普遍优于DIN5573型面；10万km磨耗预测下，优化型面的轮缘厚度损失量降低78.6%，轮缘磨耗量降低61.8%。

来源：2025年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第8期