輪對縱向振動及其相關動力學影響研究.pdf

1、機車車輛輪對踏面剝離問題是一個世界性難題，本文通過研究輪軌縱向動態(tài)加速度異常增大現(xiàn)象及其發(fā)生機理，從改善機車車輛輪對縱向動力學特性的角度，提出了解決踏面剝離問題的新觀點，主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下： 1．分別建立包含傳統(tǒng)輪對、獨立旋轉(zhuǎn)車輪和彈性阻尼耦合輪對3種情況的7自由度輪軌系統(tǒng)方程，研究彈性定位輪對縱向振動的普遍特性。其中輪軌空間幾何接觸關系的計算采用跡線法，并考慮了輪對的跳軌現(xiàn)象和彈性壓縮變形量；蠕滑力計算采用Kalker簡化

2、理論，并分別采用約束方程求解法、赫茲非線性彈性理論和單邊彈簧阻尼力元法求解輪軌法向力，比較不同方法對輪對縱向振動特性的影響；分析中還考慮了輪軸的扭轉(zhuǎn)剛度及線路不平順等影響因素。結(jié)論：輪對縱向摩擦自激振動是普遍現(xiàn)象，在一定條件下，它有可能發(fā)展為強烈顫振。研究得到了滾動顫振產(chǎn)生的條件，并給出了誘發(fā)輪對縱向顫振的危險速度簡化預測公式。 2．用簡化模型詳細分析了軌道不平順、粘著系數(shù)、輪對質(zhì)量、輪對縱向定位剛度等對輪對縱向振動的影響。由于

3、輪對縱向振動的普遍性，其結(jié)論對具體機車車輛異常顫振現(xiàn)象和車輪疲勞損傷現(xiàn)象具有參考和指導意義。結(jié)論：輪對縱向強烈顫振與軌道不平順、粘著系數(shù)、輪對質(zhì)量和縱向定位剛度等密切相關。 3．通過動力學軟件SIMPACK建立了DF<,8B>型機車的整車動力學模型，從整車的角度進一步研究彈性定位輪對縱向振動特性及車輛主要構造參數(shù)對它的影響。結(jié)論：除了上述影響因素外，改變軸重和一系懸掛縱向剛度或增加阻尼，可緩解輪對縱向強烈顫振，改善因強烈顫振引起