驱动装置架悬方式对机车动力学性能影响研究

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1、国内图书分类号：U265密级：公开国际图书分类号：621西南交通大学研究生学位论文驱动装置架悬方式对机车动力学性能影响研究年级二0一五级姓名冯相杰申请学位级别工学硕士专业车辆工程指导老师陈康副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U260,U264U.D.C:621SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchontheEffectonDynamicsofLocomotivebytheSuspentionModeofDrivingEquipme

2、ntGrade:2015Candidate:FengXiangjieAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:VehicleEngineeringSupervisor:A/Prof.ChenKangMay2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着铁道机车车辆运行速度的不断提高，为了保证机车的安全运行、平稳运行，对机车车辆的关键组成部分转向架的研究就显得尤为重要。如何减少簧下质量，从而降低机车车辆与线路之间的动作用力是使机车车辆在高速运行时

3、仍然保持良好动力学性能的关键。驱动装置的不同悬挂方式能够影响机车的簧间和簧下质量，进而产生不同的轮轨动作用力。当机车的运行速度超过160km/h时，驱动装置悬挂方式通常采用架悬式，所以研究驱动装置架悬方式和悬挂参数对机车动力学性能的影响对机车的提速及改善动力学性能都具有重要意义。本文以国内某一弹性架悬机车为参考对象，运用SIMPACK多体系统动力学软件分别建立了刚性架悬式和弹性架悬式机车物理模型，并分析了两种机车的横向稳定性。针对机车低速运行时出现的极限环振幅问题，分析了悬挂参数对机车横向稳定性的影响。结果表明，弹

4、性架悬机车非线性临界速度高于刚性架悬机车，降低一系纵向刚度、抗蛇形减振器的安装刚度和阻尼系数能够改善机车低速运行时出现的极限环振动问题。另外，对比分析了两种机车以不同的速度在具有相同轮轨系统激励的直线轨道运行时的平稳性、车体振动加速度以及轮轴横向力，同时分析了一系纵向刚度、抗蛇形减振器的安装刚度和阻尼系数对机车直线运行性能的影响。结果表明，弹性架悬机车的直线运行性能优于刚性架悬机车；机车的横向平稳性随抗蛇形减振器安装刚度的增大而变差，其轮轴横向力随抗蛇形减振器安装刚度的增大而增大。机车的轮轴横向力随抗蛇形减振器阻尼

5、系数的增大而减小。最后，对比分析了两种机车通过轨道曲线半径分别为R300m、R500m、R1600m和R2800m的四种曲线线路工况的曲线运行性能，还分析了一系纵向刚度、抗蛇形减振器的安装刚度和阻尼系数对机车曲线运行性能的影响。结果表明，两种机车均具有良好的曲线运行性能，随着一系纵向刚度的增大，其脱轨系数增大，随着抗蛇形减振器的安装刚度和阻尼系数的增大，其曲线运行性能变差。关键词:机车；驱动装置架悬方式；悬挂参数；动力学性能；西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractAsthespeedoftherai

6、lwaylocomotivevehiclecontinuestoimprove,itisimportanttostudythelocomotivevehicle’skeycomponentofrollingstockbogieinordertoensurethesafeoperationandsmoothoperationofthelocomotive.Howtoreduceunsprungmass,thusreducedtheactionforcebetweenthelocomotivevehicleandthe

7、lineisthekeytomaintaininggooddynamicperformanceduringhighspeedoperation.Thedifferentsuspensionmodesofthedrivingdevicecanaffectthequalityofthespringandthelowerspringofthelocomotive,thusproducedifferentwheel-railactionforce.Whenthelocomotiverunsataspeedofmoretha

8、n160km/h,thesuspensionmodeofthedrivingdeviceisusuallysuspended,soitisofgreatsignificancetostudytheinfluenceofthesuspensionandsuspensionparametersaffecttheperformanceoflocomotivesto