基于徑向機(jī)構(gòu)誤差的快速貨車轉(zhuǎn)向架動力學(xué)性能研究.pdf

1、提高鐵路運輸效率和能力是鐵路貨物運輸發(fā)展長期以來的宗旨與目標(biāo)。因此快速貨車轉(zhuǎn)向架作為解決運輸需求與運輸能力間矛盾的一大重要形式，是貨車轉(zhuǎn)向架發(fā)展過程中重點關(guān)注、研究的對象之一。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展以及高速鐵路運輸?shù)牟粩嗌罨F路貨物運輸多元化的趨勢不斷顯現(xiàn)，對快速貨運的需求不斷加大，因此，完善我國快速貨運轉(zhuǎn)向架技術(shù)，提高貨物運輸效率與經(jīng)濟(jì)性勢在必行。隨著車輛速度的提升，輪軌間的作用力以及車輛系統(tǒng)的振動響應(yīng)都將更為顯著，車輛運行的平穩(wěn)性

2、、安全性相應(yīng)面臨著更大挑戰(zhàn)。因此，對可能影響轉(zhuǎn)向架運行性能的相關(guān)因素需要更為嚴(yán)格的控制，以保障其具有良好的動力學(xué)性能。
　　在總結(jié)海內(nèi)外典型快速貨車轉(zhuǎn)向架技術(shù)的基礎(chǔ)上，選取一種帶有徑向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架為研究對象，對其進(jìn)行了相應(yīng)的動力學(xué)理論分析，并基于多體動力學(xué)研究方法，分別在SIMPACK軟件中建立了整車剛體動力學(xué)模型以及基于柔性徑向拉桿的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，并對比兩種模型振動響應(yīng)差異。徑向拉桿作為徑向機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，重點分析研究其

3、可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)誤差對整車動力學(xué)性能影響?？疾煺`差包括一定范圍內(nèi)拉桿長度誤差以及球鉸接頭的徑向剛度誤差，影響性能選取車輛直線運行平穩(wěn)性與穩(wěn)定性、曲線通過性能與磨耗等。通過對不同車輛轉(zhuǎn)向架徑向拉桿誤差設(shè)置以及不同線路條件設(shè)置下動力學(xué)系統(tǒng)的模擬計算，得到徑向機(jī)構(gòu)誤差對車輛系統(tǒng)動力學(xué)性能影響分析結(jié)果。
　　直線穩(wěn)定性與平穩(wěn)性分析結(jié)果表明，徑向拉桿桿長誤差變化對車輛系統(tǒng)直線運行穩(wěn)定性指標(biāo)均有不良影響，對平穩(wěn)性中橫向相關(guān)指標(biāo)有一定不良影響而對

4、垂向指標(biāo)造成小范圍波動。球鉸徑向剛度在所考慮誤差范圍內(nèi)認(rèn)為對車輛穩(wěn)定性及平穩(wěn)性指標(biāo)影響微弱，可忽略不計。
　　曲線通過性能及磨耗分析結(jié)果顯示，徑向拉桿桿長誤差不僅使得曲線安全性指標(biāo)有所惡化，同時由于同一轉(zhuǎn)向架徑向拉桿長度不對稱所造成的輪對不正位狀態(tài)使得車輛在通過曲線時輪對沖角與橫移量大幅上升，并在此后直線段也始終保持輪對傾斜狀態(tài)從而大大加劇了輪軌全線磨耗。球鉸徑向剛度在所考慮誤差范圍內(nèi)，其誤差變動對曲線通過性能與輪軌磨耗帶來的影響