高速動(dòng)力彈性架懸式驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、高速鐵路的發(fā)展離不開(kāi)高速鐵路車(chē)輛的發(fā)展,而高速鐵路車(chē)輛的發(fā)展又離不開(kāi)高速轉(zhuǎn)向架的發(fā)展。轉(zhuǎn)向架作為鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛的重要組成部件,起著承載、驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)等重要作用,其結(jié)構(gòu)是否合理直接決定了列車(chē)運(yùn)行品質(zhì)及動(dòng)力學(xué)性能和行車(chē)安全。
　　 目前,我國(guó)的高速鐵路以京津、京滬、武廣等客運(yùn)專線為代表。高速鐵路車(chē)輛主要有CRH1、CRH2、CRH5和CRH3型動(dòng)車(chē)組。其中,運(yùn)營(yíng)速度最高的是時(shí)速350km的CRH3型動(dòng)車(chē)組。
　　 本論文參

2、照已有高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架,對(duì)高速動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做了介紹,重點(diǎn)分析了驅(qū)動(dòng)裝置彈性架懸結(jié)構(gòu),并對(duì)電機(jī)吊桿進(jìn)行了有限元分析,計(jì)算了不同工況條件下吊桿的應(yīng)力分布狀態(tài)以及在極限受力工況下吊桿的變形情況。
　　 利用SIMPACK多體動(dòng)力學(xué)分析軟件建立動(dòng)車(chē)模型,該模型詳細(xì)考慮了牽引電機(jī)彈性架懸式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),特別將牽引電機(jī)及其安裝支架作為獨(dú)立部件(即獨(dú)立質(zhì)量)專門(mén)在系統(tǒng)中加以考慮,同時(shí)將該牽引電機(jī)的懸吊元件用三向彈簧來(lái)模擬,并在牽引電

3、機(jī)和構(gòu)架之間設(shè)置了減振器和電機(jī)止擋。計(jì)算分析了動(dòng)車(chē)模型的臨界速度、直線軌道上的動(dòng)力學(xué)性能以及曲線通過(guò)能力,同時(shí)對(duì)比計(jì)算了彈性架懸動(dòng)車(chē)與剛性架懸動(dòng)車(chē)兩種模型的差別。計(jì)算結(jié)果顯示,所建立的動(dòng)車(chē)模型能夠滿足高速運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)要求。相比剛性架懸結(jié)構(gòu),牽引電動(dòng)機(jī)采用彈性架懸結(jié)構(gòu)的動(dòng)車(chē)有更高的線性和非線性臨界速度。在計(jì)算模型中,彈性架懸結(jié)構(gòu)模型的線性臨界速度為825km／h,非線性臨界速度為750km／h。剛性架懸結(jié)構(gòu)的模型線性臨界速度為575km／

4、h,非線性臨界速度為460km／h。在直線上運(yùn)行時(shí)彈性架懸結(jié)構(gòu)動(dòng)車(chē)有更好的動(dòng)力學(xué)性能。如動(dòng)車(chē)在直線上以350km／h的速度運(yùn)行時(shí)彈性架懸結(jié)構(gòu)動(dòng)車(chē)和剛性架懸結(jié)構(gòu)動(dòng)車(chē)對(duì)應(yīng)的車(chē)體前端平穩(wěn)定指數(shù)Wz最大值分別為2.36和2.41,第一輪對(duì)輪軌間橫向作用力最大值分別為12.16kN和13.2kN。在曲線上兩種結(jié)構(gòu)模型的動(dòng)力學(xué)性能相差不大。
　　 通過(guò)變參數(shù)計(jì)算分析了電機(jī)彈性懸掛主要參數(shù)對(duì)動(dòng)車(chē)動(dòng)力學(xué)性能的影響,研究了動(dòng)車(chē)模型中各部件對(duì)電機(jī)吊