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2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き,本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

日本工業規格

JIS

E 4501-1995

鉄道車両−車軸強度設計方法

Railway rolling stock−Design methods for

strength of axles

1. 適用範囲 この規格は,JIS E 4502に規定する車軸(以下,車軸という。)の輪座の強度設計方法につ

いて規定する。

備考1. この規格の引用規格を,次に示す。

JIS E 4502 鉄道車両用車軸

2. この規格の中で{ }を付けて示してある単位及び数値は,従来単位によるものであって,

参考として併記したものである。

2. 量記号,量記号の意味及び単位 この規格に用いる量記号,量記号の意味及び単位は,表1のとおり

とする。

表1 量記号,量記号の意味及び単位

量記号

量記号の意味

単位

ジャーナル中心から車輪ボス外側端面までの距離

輪座径

車輪踏面間距離

車輪中心線から車両重心までの高さ

ジャーナル中心間距離

車輪ボスの長さ(x+y)

車輪踏面半径

輪座における車軸の断面係数

水平力

水平力によってジャーナル上に加わる垂直力

水平力によって踏面上に加わる垂直力

1軸上の質量による荷重

1軸上の質量による荷重によって輪座に生じる曲げモーメント

上下付加力によって輪座に加わる曲げモーメント

水平力によって輪座ボス内側に生じる曲げモーメント

車輪ボス内側の輪座に生じる応力

輪座の疲れに対する許容応力

水平力の1軸上の質量による荷重に対する割合

上下付加力の1軸上の質量による荷重に対する割合

車軸の用途による応力の割増係数

疲れ安全率

車両重心

使用最高速度

備考 表中の記号は,表2,表3及び付図1と対応する。

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E 4501-1995

3. 強度計算上考慮する事項

3.1

1軸上の質量による荷重 1軸上の質量による荷重は,積車荷重の場合に,左右ジャーナル上に加わ

る荷重の和をとる。

3.2

上下付加力及び水平力の1軸上の質量による荷重に対する割合 上下付加力及び水平力の1軸上の

質量による荷重に対する割合は,適用する鉄道システムを,高速度鉄道システム(以下,システム1とい

う。)及び在来鉄道システム(以下,システム2という。)に区分して,使用最高速度に応じて表2のとお

りとする。

なお,車両及び軌道状態に応じて区分を設ける。

システム1においては,

区分SAは,車両及び軌道が最高速度350km/h以下の使用を前提に特別の配慮がなされた場合,

区分Aは,車両及び軌道が最高速度280km/h以下の使用を前提にされた状態の場合,

に適用する。

システム2においては,

区分Aは,車両及び軌道が最高速度160km/h以下の使用を前提にされた状態の場合,

区分Bは,最高速度が130km/h以下で,区分A以外の場合,

に適用する。

表2 上下付加力及び水平力の1軸上の質量による荷重に対する割合

鉄道システム

適用区分

システム1

200を超え350以下

150を超え280以下

60を超え160以下

60以下

60を超え130以下

60以下

システム2

3.3

応力の割増係数 車軸の用途による応力の割増係数は,1.0〜1.3とする。

3.4

輪座の疲れに対する許容応力 輪座の疲れ安全率の計算に用いる許容応力は,JIS E 4502に規定す

る車軸の種類によって表3のとおりとする。

表3 車軸の種類及びσwb

単位 N/mm2 {kgf/mm2}

車軸の種類

1種

2種

3種

4種

3.5

疲れ安全率 疲れ安全率は,1.0以上とする。

4. 強度計算式 輪座の強度計算は,次の式(1)〜(5)による(付図1参照)

M

1

j

g

W ············································································ (1)

4

M

2

α

V

M

1

············································································ (2)

M

3

P r

Q

0

(

a

l

)

R

0

y ························································· (3)

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3

E 4501-1995

σ

b

m

(

M

1

M

2

M

3

)

································································ (4)

Z

n

σ

wb

·················································································· (5)

σ

b

ここに,

h

Q=

P

0

j

h

r

R

0

P

g

P=αL・W

j

g

y

a

l

2

l=x+y

付図1

備考 図中の記号は,表1と対応する。

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E 4501-1995

JIS E 4501 鉄道車両−車軸強度設計方法改正原案作成委員会 構成表

氏名

(委員長)

(主査)

(幹事)

(事務局)

田 中 眞 一

山 村 修 蔵

秋 元 孝 生

箕 田 誠

所属

財団法人鉄道総合技術研究所

工業技術院標準部

運輸省鉄道局

運輸省鉄道局

○ 手 塚 和 彦

財団法人鉄道総合技術研究所

柿 沼 博 彦

北海道旅客鉄道株式会社鉄道事業本部

○ 田 島 信一郎

東日本旅客鉄道株式会社鉄道事業本部

○ 上 林 賢治郎

東海旅客鉄道株式会社新幹線鉄道事業本部

○ 吉 江 則 彦

西日本旅客鉄道株式会社鉄道本部

黒 田 武 定

財団法人日本民営鉄道協会技術部

望 月 一 正

京成電鉄株式会社車両部

岡 根 修 司

近畿日本鉄道株式会社技術室

○ 山 田 博 之

株式会社日立製作所笠戸工場

○ 志 磨 貴 司

川崎重工業株式会社車両事業本部

○ 上 野 照 雄

東洋電機製造株式会社横浜事業所

○ 鈴 木 寿 雄

日本精工株式会社軸受技術センター

○ 戸 谷 靖 隆

住友金属工業株式会社・製鋼所

○ 中 栄 周 三

株式会社日本製鋼所電子・産業機械事業部

小笠原 静 夫

社団法人日本鉄道車輌工業会

太 田 治

社団法人日本鉄道車輌工業会

備考 ○印は,小委員会委員を示す。