轨道车辆几何曲线通过计算参数化图解法研究

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1、第33卷第6期铁道机车车辆V01．33No．62013年12月RAIIWAYL0C0M0TIVE&CARDec．2Ol3雾乏自口爨专题研究甏《鑫文章编号：1008—7842(2013)06-0019-03轨道车辆几何曲线通过计算参数化图解法研究商跃进(兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州730070)摘要为了提高轨道车辆几何曲线通过计算的精度和效率，基于轨道车辆几何曲线通过计算原理，提出了一种基于尺寸驱动的轨道车辆几何曲线通过计算参数化图解法，利用在Solidworks平台下的尺寸驱动特性和方程式功能建立了一B。轴式轨道车辆几何曲线通过计算模板，并进行了实例验证，确定了

2、给定参数下的车体与转向架最大夹角，车体相应点的最大道心距。关键词轨道车辆；几何曲线通过；尺寸驱动；图解法中图分类号：U27o．2文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1008—7842．2013．06．05在轨道车辆设计过程中，必须进行几何曲线通过计1计算原理算，以保证轨道车辆顺利通过小半径曲线并满足限界要几何曲线通过计算主要用于给出轨道车辆转向架求，同时也为动力曲线通过提供相关基础数据。几何曲通过曲线时的转心位置；确定轨道车辆所能通过的最小线通过计算有分析法和图解法两种，其中分析法比较准曲线半径及其对应的轮对横动量，确定曲线通过时转向确，但需要繁琐的公

3、式推导和数值计算，易出错；图解法架相对于车体的转角、轮对冲角以及车体与建筑限界之直观，但存在误差]。国外对虚拟样机技术已进行了间的关系等口]。基于文献[1—2]的计算原理，以轨道中大量的研究，近几年，铁路机车车辆虚拟样机在国内也心线的中点为基准点，利用几何曲线通过计算基本参越来越得到重视l3]。王文涛、丁长权等采用分析法计数(直线上的轨距A、轮对的轮缘内侧距B、轮缘厚度￡。算，基于AutoCAD软件平台或VB软件平台开发轨道车辆几何曲线通过计算程序]，在很大程度上提高了轨道车辆几何曲线通过计算的效率。但上述方法只适用于单节车辆通过定圆曲线的情况，而且均需要编制一定数量

4、的程序。针对上述问题，本文基于Solidworks平台的尺寸驱动特性和方程式功能，提出了一种新型的轨道车辆几何曲线通过计算的参数化图解法，使得计算简便，实现可视化，且可适用非定圆曲线。图1几何曲线通过计算基本参数关系图2几何曲线通过的图示法*甘肃省自然基金资助项目(2O08一GS-02607)；甘肃省高校导师基金资助项目(20965)；甘肃省高校基本科研业务费专项资金资助项目(20994)。商跃进(1969一)男，河北南皮人，教授(修回日期：2013—07～23)第6期轨道车辆几何曲线通过计算参数化图解法研究表1几何曲线通过计算主要参数Ⅲ3．3计算结果利用该模板计算出

5、表1所示B。～B0轴式轨道车辆基本参数的几何曲线通过计算结果见图4和表2。由表2可见：(1)工况I的车体与前、后转向架的夹角分别为1．72。和3．53。，该值与文献[4]相似工况(工况2)的结果(1-652。和3．6。)相近；工况Ⅳ的车体与前、后转向架夹角均为2．63。，该值与文献[4]相似工况(工况7)的结果(2．626。)相近。(2)转向架均处于最大偏斜位置时，轮缘磨耗主要影响车体与转向架的夹角；转向架均处于最大外移位置图4工况I的几何曲线通过计算结果的可视化形式表2B0一轴式轨道车辆几何曲线通过计算结果序号参数名称参数值工况II工况I1I工况IV车体与前转向架夹

6、角／。车体与后转向架夹角／。车体前端内侧道心距L。／ram车体前端外侧道心距L。／ram车体中间内侧道心距L／ram车体中间外侧道心距L／ram车体后端内侧道心距Lh／ram车体后端外侧道心距Lh／ram时，轮缘磨耗主要影响车体相应点的道心距。(2)使用Solidworks的绘图和方程式功能建立的(3)工况II的车体与转向架的夹角最大，发生在后基于尺寸驱动的参数化几何曲线通过计算模板可以满转向架，大小为3．95。；工况IV的车体相应点的道心距足B0一轴式轨道车辆几何曲线通过计算和绘图的要最大，发生在车体两端外侧，大小为1826．02mm。求，易学易用，不需要编制额外的

7、程序代码，使轨道车辆4结束语设计人员可以从多种方案进行比较的重复性复杂计算与绘图工作中解放出来，从而提高设计效率，具有工(1)按照本文的设计思想，在SolidWorks中建立缓程实用价值。和曲线等非定圆曲线轨道模型，即可分析车辆通过非定(3)本文提出的基于尺寸驱动的参数化几何曲线通圆曲线的情况。另外，将单节车辆模型按照编组原则在过计算方法概念明确，可视化程度高，使用简单，结果精SolidWorks中装配成列车即可以研究其在定圆或非定确，通用程度高。不仅适用于SolidWorks平台分析，也圆曲线车辆间隙、车钩转角等参数。这也是下一步将要可以扩展到其他