采用非對稱轉(zhuǎn)向架的城軌車輛動力學(xué)研究.pdf

1、由于城市軌道交通曲線半徑小，城軌車輛在小曲線上輪軌磨耗特別嚴(yán)重，不但對行車安全構(gòu)成威脅，而且增加了車輛和軌道的維護成本。轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)直接影響動力學(xué)性能，因而有必要研究新型轉(zhuǎn)向架，提高轉(zhuǎn)向架的曲線通過性能、降低磨耗。 傳統(tǒng)城軌車輛轉(zhuǎn)向架，前后輪對縱向剛度對稱布置，在曲線通過時，起導(dǎo)向作用的前輪受到的橫向力、沖角都比較大。本文在研究國外先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出采用前后輪對縱向定位剛度非對稱布置的方法來改善轉(zhuǎn)向架的曲線通過性能。理論研究

2、表明，當(dāng)轉(zhuǎn)向架前后輪對縱向定位之和一定時，前后輪縱向剛度對稱布置的等效彎曲剛度最大，不利于導(dǎo)向；前后輪縱向剛度非對稱布置，且前后輪剛度相差越大則轉(zhuǎn)向架等效彎曲剛度越小，有利于導(dǎo)向。通過SJMPACK動力學(xué)分析軟件建模進(jìn)行動力學(xué)計算仿真，得到轉(zhuǎn)向架前輪縱向剛度較小，后輪定位剛度較大的懸掛非對稱形式能在保證轉(zhuǎn)向架穩(wěn)定性的前提下改善曲線通過性能。 研究表明，獨立車輪由于左右車輪獨立旋轉(zhuǎn)，車輪接觸點的縱向速度與軌道速度相同，因而形成不了

3、縱向蠕滑力矩，而傳統(tǒng)城軌車輛轉(zhuǎn)向架在通過小曲線半徑時通常后輪縱向蠕滑力矩起阻礙導(dǎo)向的作用。因此將傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架后輪輪對替換成獨立車輪，能起到降低輪軌橫向的作用。通過對后輪獨立車輪轉(zhuǎn)向架進(jìn)行動力學(xué)仿真，得出了轉(zhuǎn)向架在直線上穩(wěn)定性提高，在小半徑曲線上能有效降低橫向力的結(jié)論。針對后輪獨立車輪轉(zhuǎn)向架在直線上穩(wěn)定性提高的特點，通過改變一系懸掛參數(shù)、轉(zhuǎn)向架軸距等手段使轉(zhuǎn)向架曲線通過性能進(jìn)一步提高。 通過對兩種非對稱轉(zhuǎn)向架動力學(xué)性能的研究，得出了