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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 

mm 

輪座径 

mm 

車輪踏面間距離 

mm 

車輪中心線から車両重心までの高さ 

mm 

ジャーナル中心間距離 

mm 

車輪ボスの長さ(x+y) 

mm 

車輪踏面半径 

mm 

輪座における車軸の断面係数 

mm3 

水平力 

N {kgf}  

Q0 

水平力によってジャーナル上に加わる垂直力 

N {kgf}  

R0 

水平力によって踏面上に加わる垂直力 

N {kgf} 

1軸上の質量による荷重 

N {kgf}  

M1 

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 

mN・m {kgf・mm}  

M2 

上下付加力によって輪座に加わる曲げモーメント 

mN・m {kgf・mm} 

M3 

水平力によって輪座ボス内側に生じる曲げモーメント 

mN・m {kgf・mm} 

車輪ボス内側の輪座に生じる応力 

N/mm2 {kgf/mm2} 

圀戀

輪座の疲れに対する許容応力 

N/mm2 {kgf/mm2} 

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 

km/h 

備考 表中の記号は,表2,表3及び付図1と対応する。 


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 

V  km/h 

システム1 

SA 

200を超え350以下  0.002 7V 

0.030+0.000 60V 

150を超え280以下  0.002 7V 

0.030+0.000 85V 

システム2 

60を超え160以下  0.002 7V 

0.040+0.001 2V 

60以下  0.16 

0.11 

60を超え130以下  0.005 2V 

0.060+0.001 8V 

60以下  0.31 

0.17 

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

眀戀

単位 N/mm2 {kgf/mm2}  

車軸の種類 

眀戀

1種 

98.1 {10.0}  

2種 

103 {10.5}  

3種 

108 {11.0}  

4種 

147 {15.0}  

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) 

W

g

j

M

4

1

  (1) 

1

V

2

M

M =

  (2) 

y

R

l

a

Q

r

P

M

0

0

3

)

(

  (3) 


E 4501-1995  

Z

M

M

M

m

b

)

(

3

2

1

  (4) 

b

wb

n=

  (5) 

ここに, 

P

j

h

Q=

0

 

 

 

P

g

r

h

R

0

 

 

 

P= 愀 攀圀

 

 

2

g

j

l

a

y

 

 

 

l=x+y 

 

付図1 

 

備考 図中の記号は,表1と対応する。 


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 

所属 

(委員長) 

 

田 中 眞 一 

財団法人鉄道総合技術研究所 

 

 

山 村 修 蔵 

工業技術院標準部 

 

 

秋 元 孝 生 

運輸省鉄道局 

 

 

箕 田   誠 

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 

(主査) 

○ 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 

(幹事) 

○ 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 

(事務局) 

 

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。