HXN5型內(nèi)燃機車動力學(xué)性能分析.pdf

1、實施以多體系統(tǒng)為核心的機車動力學(xué)性能的虛擬測試技術(shù)，可以通過動力學(xué)仿真促進產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化，加快新產(chǎn)品研制進程，大幅降低研制成本。因此，通過仿真建模，分析研究新研制機車的動力學(xué)性能，對優(yōu)化設(shè)計具有重要意義。
　　 HXN5型內(nèi)燃機車是由中國南車制造的新一代大功率交流傳動內(nèi)燃機車，轉(zhuǎn)向架是在2006年從美國GE公司進口用于青藏鐵路的NJ2型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)上改進設(shè)計而成，為全面評估該車的動力學(xué)性能，本文采用SIMPACK動力學(xué)分析軟

2、件，建立了機車多體動力學(xué)模型，主要對機車的穩(wěn)定性、直線運行平穩(wěn)性、曲線通過性能、軸重轉(zhuǎn)移等動力學(xué)性能指標(biāo)進行了研究和評價。仿真計算結(jié)果表明:
　　 1）理論上機車的非線性臨界速度勉強可以滿足120km/h設(shè)計要求。由于采用導(dǎo)框式軸箱定位方式，驅(qū)動及制動工況下，機車的輪對橫向振動存在一系橫向止擋4 mm內(nèi)的穩(wěn)定極限環(huán)。
　　 2）機車的平穩(wěn)性要視實際線路的情況而定。在AAR5和較差線路上，機車以40km/h～140km/h

3、運行，其橫向平穩(wěn)性和加速度指標(biāo)為優(yōu)良，輪軸橫向力均小于極限值。機車垂向平穩(wěn)性指標(biāo)在AAR5線路上以40km/h～120km/h速度運行，垂向加速度在40km/h～140km/h內(nèi)都是優(yōu)良。在較差線路上，60km/h速度以下運行的垂向平穩(wěn)性指標(biāo)和加速度是優(yōu)良，1OOkm/h速度下垂向平穩(wěn)性指標(biāo)和加速度在合格范圍。
　　 3）機車可以安全地通過125m半徑曲線。
　　 4）機車通過R300m和R800m曲線的各動力學(xué)指標(biāo)小于

4、極限值。R300m工況的最大輪軸橫向力達到88.07kN。5）機車的粘著利用率為94.05％。
　　 本文還分析研究了導(dǎo)框摩擦系數(shù)、一系縱向間隙、懸掛參數(shù)對機車動力學(xué)性能影響情況。分析表明:
　　 1）直線運行時，導(dǎo)框摩擦系數(shù)對制動工況的影響顯著大于牽引工況;對垂向性能的影響明顯大于橫向性能;曲線通過時，導(dǎo)框摩擦系數(shù)對機車動力學(xué)性能影響較大，尤其是垂向動力學(xué)性能;建議導(dǎo)框摩擦系數(shù)小于0.35。
　　 2）增大一系