转臂式轴箱转向架一系悬挂等效定位刚度的分析

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1、DOI:10.16212/j.cnki.1672-1187.2013.04.014第36卷第4期电力机车与城轨车辆Vol.36No.42013年7月20日ElectricLocomotives＆MassTransitVehiclesJul.20th，2013◆研究开发◆转臂式轴箱转向架一系悬挂等效定位刚度的分析赵远强，王自力（西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031）摘要：转向架一系悬挂横向刚度对车辆动力学性能及轮轨磨耗有重要影响。文章将轮对和两侧转臂轴箱作为一个整体进行研究，计算了转臂式轴箱转向架的一系横向定位等效刚度。得到

2、了轮对在横向力作用下的轮对横摆、侧滚和摇头运动关系，它随轴箱定位刚度和结构尺寸参数的变化而变化。建立了2个转向架动力学仿真模型，其一系悬挂分别为转臂式轴箱结构定位和进行等效刚度计算后的简化定位结构。比较了两者的直线稳定性和曲线通过性，验证了轮对滚摆运动关系和横向等效刚度计算的可信，说明运用等效刚度建模仿真可行。关键词：转臂式轴箱；等效刚度；橡胶球关节；滚摆运动；动力学仿真中图分类号：U260.331文献标识码：A文章编号：1672－1187（2013）04－0039－04Analysisofprimarysuspensionequivalen

3、tpositioningstiffnessofrotaryarmtypeaxleboxbogieZHAOYuan-qiang，WANGZi-li（TractionPowerStateKeyLaboratory，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China）Abstract：Lateralstiffnessofprimarysuspensionofbogiehasamajorimpactonvehicledynamicperformanceandwheel-railwear.Thispaperc

4、onductstheresearchbytakingwheelsetandbothsideaxleboxesofrotaryarmtypeaxleboxbogieasawhole，andcalculatesitslateralpositioningstiffness.Thecouplingrelationshipoftraverse，rollingandswayingmovementofwheelsetunderlateralloadsareobtained，whichvarieswiththepositioningstiffnessands

5、tructuralsizeparameters.Twodynamicsimulationbogiemodelsarebuilttocomparetheirlinearstabilityandcurvepassingability，oneisrotaryarmtypeaxleboxpositioningandtheotheroneisequivalentstiffnesspositioning.Thecredibilityofthewheelsetroll＆swaycouplingrelationshipandthecalculationofl

6、ateralequivalentstiffnessareverified，andthefeasibilityoftheusageofequivalentstiffnessinmodelingandsimulationisillustrated.Keywords：rotaryarmtypeaxlebox；equivalentstiffness；roll＆swaymovement；rubberjoint；dynamicsimulation0引言是容易实现悬挂和定位的解耦，实现一系参数的最优[1]化控制。橡胶关节广泛应用于车辆减震元件中，其刚客运铁

7、路干线车辆一系悬挂多采用螺旋钢弹簧加度特性对车辆的动力学性能有重要影响[2]。橡胶球关节的转臂定位结构形式。在转臂式轴箱定位在建模研究车辆动力学问题时往往对模型进行适刚度的构成中，橡胶球关节主要提供纵向和横向刚度，度的简化处理，一方面可以减少建模的工作量，另一方螺旋钢弹簧主要提供垂向刚度。这一定位方式的优点面可节约计算时间。特别是在研究多辆列车编组运行收稿日期：2012－09－11作者简介：赵远强，在读硕士研究生，研究方向为车辆系统动力学。-39-电力机车与城轨车辆·2013年第4期时，一般都将一系悬挂简化处理。文献[3]通过根轨迹进行研究，

8、文献[4]已有详细论述。本文则建立轮对限法对不同一系合成水平刚度进行优化分析，得到了优制作用下的双侧轴箱定位结构，计算其等效横向定位化的一系刚度参数。但在实际列车零