车辆系统动力学第七讲资料讲课讲稿.ppt

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1、车辆系统动力学第七讲资料第三节不同速度客车转向架悬挂特点一、普通客车转向架悬挂特点中央悬挂装置为外侧圆弹簧悬挂，其缺点是在空载和满载时，车体和构架间在垂向上有较大的相对位移，并且一般不能够提供较大的横向和纵向相对位移，不能够很好地防止车辆高频振动的传递；减振形式单一，一般只在中央悬挂位置设置垂向油压减振器，而无中央悬挂横向减振器和轴箱垂向减振器等。无回转阻尼装置，不能够有效地抑制车辆系统的蛇行运动；轴箱定位形式一般采用干摩擦导柱式定位，该型定位形式在运行初期能够有较为良好的表现，但在运行一段时间后，由于定位部分部件的磨耗和松动，造成轴箱定位性能下降较为严重。二、准高速客车转向架悬

2、挂特点该类客车转向架悬挂特点主要有：中央悬挂装置一般采用空气弹簧加摇动台形式；减振形式上，垂向上设置有轴箱单向油压减振器和二系可变节流阀减振装置，横向上设置有缓冲器装置，其目的是为了改善车辆系统动力性能，同时不会因提速后车辆系统振动加剧而恶化车辆乘坐舒适性；设置有全旁承支重装置，能够在一定程度上抑制车辆系统蛇行运动；设置有抗侧滚装置，能够保证车辆系统具有零号的垂向振动性能。轴箱定位采用了性能较为稳定的橡胶堆定位、转臂式加横向控制杆定位以及转臂式定位等形式，摒弃了不能满足提速需要的干摩擦导柱式定位形式。三、高速客车转向架悬挂特点中央悬挂均采用了结构简单可靠、性能优越的空气弹簧装置；

3、在衰减振动方面，都是在轴箱位置设置垂向油压减振器、二系采用可变节流阀进一步衰减传向车体的垂向振动，二系横向均加装有横向减振器和缓冲器以抑制车体横向振动，为抑制转向架高速蛇行失稳，在车体和构架之间都设置有抗蛇行减振器。在轴箱定位方面，采用了结构简单、定位功能强，性能稳定的转臂式定位方式或双拉杆定位形式；在抗侧滚装置方面，SW—200和CRH2采用增大中央悬挂装置中空气弹簧的横向间距的方式，因此这两种类型转向架上未设置抗侧滚扭杆装置，但在CW—200和CRH5转向架上，均设置有抗侧滚扭杆装置。第四节轴箱定位参数对系统动力学性能影响转向架的任务是满足车辆不同运行速度下稳定性要求和良好的

4、曲线通过能力，并尽可能降低传递给车体的动态作用。为了提高车辆运行的平稳性，车辆必须在走行部安装缓和冲击和衰减振动的装置，最大限度地实现车辆系统优良的动力学性能。车辆上采用的弹簧减振装置，按其主要作用的不同，分为三类：主要起缓和冲击作用的弹簧装置，如中央及轴箱螺旋弹簧；主要起衰减（消耗能量）振动作用的减振装置，如垂向、横向以及抗蛇行减振器；主要起定位（弹性约束）作用的定位装置，如轴箱轮对前后和左右方向的弹性定位装置。关于轴箱定位的纵向和横向刚度数值，各国有一个共同点：横向定位刚度小，纵向定位刚度大。这有利于缓和由于线路不平顺产生的轮轨之间的横向力，提高车辆通过曲线的性能，并能保证车

5、辆在直线区段高速运行。良好的曲线通过性能表现为：在曲线上轮轨横向力小、轮对脱轨系数和减载率低、磨耗功率小、轮对冲角小等方面。轮轨横向力小使得轮轴横向力和轨排力小，不至于影响到轴箱滚动轴承受力状态和产生轨道整体平移，进而恶化轨道不平顺；轮轨脱轨系数和减载率低是为了确保曲线通过时的安全性，磨耗功率小是为了减轻轮轨间磨耗，轮对冲角小是为了使得轮对在曲线通过时能够以径向位置顺利通过曲线。1、轴箱定位刚度轴箱纵向定位刚度和横向定位刚度对转向架蛇行运动临界速度起着决定性的影响，并且影响着车辆曲线通过性能。临界速度曲线通过(1)临界速度基本原理：当轮对中心偏离轨道中心时，轮对需要足够大的回复力

6、使其迅速回复到对中位置，而该回复力和力矩一般由轮轨力和轴箱力提供。当偏移量基本不变而定位刚度较大时，轮对受到的回复力也较大，使得轮对偏移后能够很快对中，从而维持车辆系统的运行稳定性。因此，从总体上看，最佳轴箱定位刚度的范围大致在纵向5~30MN/m,横向5~15MN/m。对于右图所示，两者的最佳匹配范围是，纵向10~15MN/m，横向6~9MN/m。(2)曲线通过从上图反映出来的指标来看，一般越大，车轮的轮轨横向力越大，脱轨系数、轮对冲角和磨耗功率也越大，不利于曲线通过。另一方面，增大时轮重减载率反而有所降低，对曲线通过安全有利，但该下降量有限。从总体上看，增大轴箱纵向和横向定位

7、刚度，不利于转向架曲线通过。过大的纵向刚度限制了轮对与构架间的纵向相对位移，必然使得轮对在曲线通过时难以处于径向位置，从而削弱了转向架曲线通过能力；曲线通过时，轮对相对于构架应允许有一定的横移量。如果横向定位刚度过大，轮对与构架间相对横移受到限制。当纵向刚度为10~16MN/m，横向刚度为5~7MN/m时，车辆系统的曲线通过性能能够得到保障，并能使系统具有较高的临界速度，这一匹配方案目前也为大多数高速客车所采用。因此，纵向和横向定位刚度对曲线通过性能影响特性基本一致，但是如何合理