柔性轮轨不平顺下的耦合振动与轴承润滑分析

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1、犬－＇ｉｌ裡大爱‘ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ倾士室位ｉ它文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ柔性轮轨不平膨的鮮振动与轴承润滑分析＼／精密仪器及机械尝科去丨丨作者姓名指导教师＿ＪＬ军显—１１教授２０１５年６月答辩日期＿＿＿硕士学位论文柔性轮轨不平顺下的賴合振动与轴承润滑分析Ｃｏｕｅｄ－ｌＶｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＦｌｅｘｉｂｌｅＷｈｅｅｌｒａｉｌｕｎｄｅｒｔｈｅＩｒｒｅｕｌａｒｉｔｙｐｇ

2、ａｎｄＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎＡｎａｌｓｉｓｏｆＢｅａｒｉｎｙｇ作者姓名：王亚杰学科、专业：精密仪器及机械学号：２１２０４１７６指导教师：霍军周副教授完成日期：２０１５年６月ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究＼工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不

3、包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：Ｉ不早為轴灰作者签名：日期：坤年月个日大连理工大学硕士学位论文摘要目前铁路运输是我国的主要交通运输方式，对经济社会的发展起着关键性的作用。随着我国经济的迅猛发展，铁路运输的时效性己无法满足日益增长的需求。发展高速重载技术成为必然的趋势对铁路车辆和轨道技术提出了进一步更高的要求。铁路轮轨系

4、统，一是铁路车辆系统的关键部件之。在车辆行驶过程中，由于钢轨不平顺的激扰等因素，受到强烈的振动冲击一，铁路轮轨系统的振动是引起其疲劳破坏的原因之，较大的振动将直接影响整车的运行安全性与平稳性。其次，铁路轴承系统多采用润滑性能好，使用。周期长的润滑脂润滑，其性能的好坏将直接影响轴承系统的寿命因此对铁路轮轨系统的振动特性和轴承系统的润滑特性的研究是一项既有学术价值，又有重要的实用意义和广泛的应用前景的研宄课题。本文在结构动力学和流体力学的理论基础上，借助数值计算分析工具ｍａｔｌａｂ为

5、仿真手段，以铁路轮轨系统为研究对象，对铁路轮轨系统进行振动响应等方面的研究；在此基础上进一步研究了考虑温度效应的铁路轴承系统的润滑性能；最终在实际的工程案例中，验证了理论模型方法的正确性。本文的工作将为铁路轴承系统的结构优化设计，车一辆稳定性研究及动力学性能评价提供定的理论依据和参考。本文主要研究工作如下：（１）以轴承親合接触模型和轮轨动态空间親合接触模型为基础，采用集中参数和有限元相结合的方法建立轮－轴－轨系统的耦合动力学模型。模型中充分考虑了轮轴的柔性变形、时变的轴承非线性接

6、触载荷、钢轨的振动等因素通过分析各子系统的受力特点，，－－依据牛顿运动的基本原理，建立了轮轴轨系统的振动方程，并与刚性轮轨模型作对比，分析轮轴柔性变形对轮－轴－轨系统的影响。（２）基于脂润滑的基础理论、铁路轴承的结构参数及运动关系，建立了考虑温度效应的双排圆锥滚子轴承的润滑分析模型。并分析工况参数、温度效应对润滑性能的影响。（３）最后，为说明本文理论模型方法的准确性，以某铁路货车轴承为实例对象，实－－例表明本文建立的轮轴轨系统动力学模型和润滑特性分析方法具有较高的可信度，可以为轮

7、轨系统的设计校核和可靠性分析提供参照。关键词：铁路轴承系统；时变非线性；耦合动力学；温度效应；润滑－－Ｉ柔性轮轨不平顺下的稱合振动与轴承润滑分析Ｃｏｕ－ｐｌｅｄＶｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＦｌｅｘｉｂｌｅＷｈｅｅｌｒａｉｌｕｎｄｅｒｔｈｅＩｒｒｅｇｕｌａｒｉｔａｎｄｙＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎＡｎａｌｓｉｓｏｆＢｅａｒｉｎｙｇＡｂｓｔｒａｃｔＲａｉｌｗａｙｔｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎｉｓｃｕｒｒｅｎｔｌｔｈｅｍａｉｎｔｏｏｌｓｏｆｔｒａｎｓｏｒｔｉｎ

8、ｃｈｉｎａｌａｉｎａｋｅｙｐｙｐ，ｐｙｇｍ＇ｒｏｌｅｉｎｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｓｏｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｅｎｔ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｈｉｎａｓｅｃｏｎｏｍｙ，ｔｈｅｔｉｍｅｌｉｎｅｓｓｏｆｒａｉｌｗａｔｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｕｎａｂｌｅｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｏｗｉｎｄｅｍａｎｄ．Ｔｈｕｓｙｐｇｇ，－