动车组齿轮传动系统振动特性研究

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1、？—』編硕’±学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿：目：动车组齿轮传动系统振动特性研究ｉ＾ｉ国内图书分类号：密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文动车组齿轮传动系统振动特性研究年级二〇一二级姓名付永佩申请学位级别工学硕士专业载运工具运用工程指导老师张卫华教授二零一五年五月一日ＩＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ．Ｄ．Ｃ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＶｉｂｒａｔｉｏｎＣｈａ

2、ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｅＥＭＵＧｅａｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＦｕＹｏｎｇｐｅｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ；ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＶｅｈｉｃｌｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＺｈａｎｇＷｅｉｈｕａＭａｙ．１，２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意

3、学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密‘使用本授权书。‘（请在以上方框内打十）学位论文作者签名：指导老师签名：１屬４（日期：日期：之西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１）建立包含齿轮副、传动轴、箱体在内的高速列车齿轮传动系统三维实体模

4、型，（精确建立斜齿圆柱齿轮并对两齿轮啮合约束条件进行研究，根据实际情况和仿真计算需求，对实体模型进行简化处理，建立系统有限元模型。（２）对高速列车齿轮传动系统进行静力接触学分析。研宄在极限载荷工况下，齿轮喃合区域接触应力最大值，并与赫兹理论计算结果进行对比，验证分析模型的有效性和准确性，；研宄极限载荷工况下箱体应力分布以及最大应力出现位置找出箱体结构强度薄弱部位，为传动系统结构设计与故障诊断分析提供理论依据。（３）对高速列车齿轮传动系统进行动力响应分析。通过模态分析提取系统固有频率与固有振型参数，研究齿轮传动系统的固有属性；同时对齿轮喷

5、合过程进行瞬态动力学分析，研宄在内部激励和外部激励作用下齿轮传动系统的动态响应特性；为了研宄系统发生共振的可能性，通过对箱体进行扫频激励，分析箱体的谐响应性能。４借助机车车辆滚动振动试验台，测试不同速度下箱体不同位置不同方向的振动（）加速度响应，通过对加速度信号进行傅里叶变换分析，将时域信号转化为频域信号，研宄齿轮传动系统在轨道不平顺激励作用下动态响应情况。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的

6、个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：＾。１１９，兄西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要一齿轮传动是应用最广泛的传动形式之，随着齿轮传动向高速、重载方向发展，齿轮传动系统动态响应研究已经成为工程实际中越发热门的课题。本文的研究依托国家自然科学基金和铁道部高速铁路基础研宄基金（Ｕ１２３４２０８），研究对象为某高速列车，通过建立传动系统模型，对齿轮传动系齿轮传动系统，结合振动理论、有限单元法统进行了以下几个方面的研究：首先，基于三维实体建模软

7、件ＳｏＭｗｏｒｋｓ对某型高速列车齿轮传动系统进行模型创建。建立包含齿轮副、传动轴以及箱体的传动系统实体模型，研究精确建立斜齿圆柱齿轮方法以及齿轮哨合约束方式，，根据实际情况与仿真计算需求对模型进行简化处理，基于ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ软件建立系统有限元模型。，其次对齿轮传动系统静态特性进行研究。分析在极限载荷工况下，齿轮哨合区域接触应力分布形式以及最大应力值，，根据经典赫兹理论对斜齿圆柱齿轮最大喷合应力进行计算，仿真结果与理论计算偏差不超过５％，箱体应力；分析极限载荷工况下分布情况以及最大应力发生位置，找出箱体结构强