1.1研究背景
从改革开放以来，我国的经济发展愈加快速，人民的生活水平也不断提高，人们对于效率也越来越看重。铁路是我国重要的交通及运输设施，关系着国家的经济及人民的生活。重载货车的高效运输是我国目前重点研究的方向之一。由于中国国土面积广阔，物资丰富，运输一直是以“运量大，能耗低”为目标的，所以发展重载运输是我国势在必行的。在这其中，重载货物车辆的轮对结构问题是重载货车发展的重要技术之一。随着轴重的增加，其工作环境也变得恶劣，车轴的重量增加导致轮对更是受到车轴与铁轨的双重压力，所以在设计时，结构显得额外重要，本课题就50t轴重的货车轮对结构进行了设计与分析，为未来大轴重货车的发展提供参考。
目前，在全世界范围内，拥有重载运输能力的国家还非常有限，这些国家普遍领土广阔，资源分布较多，民众生活所需较大。当然，更主要的原因还在于重载运输对铁路线路、机车车辆、行车组织等方面的要求比较高，一般国家目前还难以达到。不过随着时代的发展，材料，计算机技术，工艺水平的提高，各个国家也逐渐完善了重载货车的运输水平[1]。本文来自优&文*论~文'网，
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从总体上来讲，我国的铁路运输能力远远不及国民的需求，国民需求量大，但运输量有限，与发达国家仍有一定的差距。国外的重载货车牵引量一般为1~3万吨，发展多年来，牵引重量的记录也在不停地刷新。我国铁路货车发展至今，一部分技术是从日本，法国等发达国家引进，消化吸收的，再根据我国的国情与地理形势来建造的独一无二的“中国式重载货车”。其代表之一就是大秦线，作为我国自行研发修建的第一条重载运煤专线的大秦线，1992年底全线通车，2002年时运输能力达到了一亿吨的水平。2004年起，铁道部对大秦铁路进行经一步的研发与改进，使得全线运量逐年大幅度提高，到2008年时，运输能力已突破3亿吨，成为了世界上年运量最大的铁路线。2010年12月26日，大秦铁路提前运输目标，达到了4亿多吨的运输水平，比原设计能力提高了4倍[2]。
由此看出，要建设符合我国国情的重载货车，其车轴与轮对的强度至关重要，针对我国物大地博的特点，强度的要求要比其他国家的要求更上一层楼。在分析中对轮对进行完善的静强度分析和校核，对车轴的危险截面也要确保在允许值之下。目前，我国的铁路正处于高速发展时期，提速，重载等诸多考验需要我们去面对，随着这些条件的增加，车辆轮对的不稳定因素也逐渐增多，故障的发生率也越来越大，安全性就显得愈发重要[3]。近年来，随着新型技术，工艺的投入使用，故障的发生率已趋于稳定，并逐年下降。所本文通过设计分析来预测车辆轮对运行时可能发生的情况，从而使大轴重货车在实际运行时尽量避免故障，对未来的货车发展有一定的借鉴作用。
1.2重载货车发展情况
自20世纪50年代以来，重载货车由于其运能大，成本低备受各国的关注。在全世界，发展更是十分迅速，在不同国家，它们注重的方面也不尽相同。大致上分为两派，一派以提升承载能力为核心；一派是以提升运行速度为核心。在一些地域辽阔，地产资源丰厚的国家，如美国、澳大利亚、巴西等。重载火车运输在铁路运输中是具有革命意义的，更是一项具有突破性的发展成果。它不仅大幅度地提高了货车的运输能力，也促使了铁路运输技术的发展，使铁路各个方面的研究都有所进步，而且与铁路有关的电气，通信等方面也有了进步。在以轴重，大运输量为主的这些国家中，其运输的情况与各方面的联系是不可分割的[4]，这些国家的车辆编组情况如表1.1所示。
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