上海磁浮軌道巡檢車傳動系扭轉振動的研究.pdf

1、磁浮交通系統是一種高速安全的地面交通系統。為保證磁浮列車安全高速運行,磁浮軌道必須保持清潔和良好的狀況。本文研究的上海磁浮軌道巡檢車是一類專用工程車輛,它是磁浮軌道檢測儀器的移動作業(yè)平臺;在必要的時候,它進行牽引作業(yè)。一方面,軌道檢測儀器對巡檢車的振動要求非常嚴格;另一方面,在牽引作業(yè)時,必須防止發(fā)生劇烈的傳動系扭轉自激振動。因此,必須研究巡檢車傳動系的扭轉振動問題。
　　本文根據巡檢車的工況,分析了巡檢車的液力變矩器閉鎖狀況。然

2、后,計算了巡檢車傳動系扭轉振動的有關參數。根據液力變矩器的試驗結果,得到了液力變矩器的渦輪和泵輪的動態(tài)扭矩,在此基礎上,估計了液力變矩器的動態(tài)扭轉阻尼。
　　根據巡檢車傳動系前后對稱的特點,本文建立了兩個七自由度的傳動系扭轉振動模型:液力變矩器閉鎖時的七自由度線性模型和液力耦合時的七自由度非線性模型。然后,計算了液力變矩器閉鎖時的傳動系扭轉振動的固有頻率,并將它們與柴油發(fā)動機的激勵、車輛垂直振動系統和車身振動系統的固有頻率進行了對

3、比分析,指出它們的固有頻率均遠離傳動系扭轉振動系統的固有頻率。通過數值仿真,計算了液力耦合時的傳動系扭轉振動響應。在此基礎上,指出傳動系扭轉振動較小。
　　在車速為一個變量基礎上,本文將一般輪式牽引車傳動系簡化為二自由度的振動系統,通過變量代換,用一個二階非線性常微分方程來描述之。通過常微分方程的定性分析,基于環(huán)域定理,從數學上嚴格證明了一般輪式牽引車傳動系扭轉自激振動的存在性和存在條件。通過三變量法,給出了該自激振動系統的頻率計

4、算公式。然后,理論模型的數值仿真結果與公開文獻的試驗結果進行了對比。
　　然后,找到了在任何滑轉率下傳動系扭轉自激振動振幅接近零的條件,由此,得到了一個最小扭轉阻尼公式:當傳動系的扭轉阻尼大于最小扭轉阻尼時，在任何滑轉率下，傳動系扭轉自激振動振幅都接近零;同時，可以通過作圖得到了一個最大滑轉率:對于小于它的任何滑轉率，傳動系扭轉自激振動振幅都接近零。
　　由于最小扭轉阻尼公式中不含有剛度參數，提出了只要阻尼大于最小(扭轉)阻

5、尼，類似傳動系的、剛度末知但大小為定值的振動系統將進入振幅接近零的自激振動，從而解決了該類振動系統的振幅預測問題。然后，通過經常作用干擾下的穩(wěn)定性分析(局部)表明，本文建立的理論模型可以代表傳動系扭轉自激振動系統的實際情況。
　　然后，通過計算，得到如下結論:1)巡檢車在非牽引上坡工況下，其傳動系存在扭轉自激振動，但振幅都接近零，巡檢車處于穩(wěn)定的安全工況;2)當巡檢車進行牽引上坡作業(yè)時，機械式變速箱不能處于一檔，否則傳動系產生劇烈