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纵向力对轴箱拉杆橡胶关节的影响研究

2020-12-16阅读(303)

纵向力对轴箱拉杆橡胶关节的影响研究

论文摘要

随着重载铁路运输的大力发展,重载机车承受着重载列车编组的扩大、轴重的增加和运营速度的提高等多种措施带来的弊端后果,例如车轮踏面剥离、轴箱轴承失效、制动工况下的脱轨、轴箱拉杆的失效等问题。轴箱拉杆作为机车转向架的重要一系定位部件,对机车运行性能有诸多影响。本论文针对大秦线重载机车轴箱拉杆失效的现象,从机车的实际工况出发,利用SIMPACK多体动力学软件,建立了面向重载机车动力学行为分析的重载机车模型。通过在MATLAB软件中对20000t重载列车纵向动力学的研究,得到不同制动工况下中央从控机车的纵向受力特性,并基于此纵向力来分析重载机车轴箱拉杆的纵横向载荷特性和重载机车的动力学性能。动力学仿真分析计算表明：重载机车动力学性能随着曲线线路半径的减小,纵向力的增加,纵向力偏角的增大而变差,当曲线线路半径较小,或纵向力达到2MN,或纵向力偏角超过2.2°时,机车的多项动力学性能参数都超过了国家标准的限定值；轴箱拉杆的纵向载荷特性与曲线线路半径和纵向力与车体偏角的大小关系不大；轴箱拉杆的横向载荷特性与曲线线路半径、纵向力与车体的偏角有密切关系,曲线线路半径越小,纵向力及其偏角越大,轴箱拉杆的横向载荷越大。这是由机车过曲线车钩偏转导致纵向力偏斜产生的横向分力所致。通过本文的研究工作,希望能为我国重载机车的轴箱拉杆的改进或设计提供一定的依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 论文研究背景
  • 1.2 重载列车发展现状
  • 1.3 重载列车动力学研究与应用现状
  • 1.3.1 重载列车动力学研究发展现状
  • 1.3.2 机车轴箱拉杆的应用研究现状
  • 1.4 论文的主要研究内容
  • 1.5 本文所采用的技术方案和手段
  • 第2章 机车多体系统动力学建模
  • 2.1 机车车辆动力学建模理论探讨
  • 2.2 运行线路工况
  • 2.2.1 轨道不平顺
  • 2.2.2 线路设置
  • 2.3 重载机车模型的相关参数
  • 2.4 重载列车的相关陈述
  • 2.4.1 重载列车编组
  • 2.4.2 列车在曲线上的位置
  • 2.4.3 车钩角计算
  • 2.5 动力学模型
  • 2.5.1 机车模型的简化处理
  • 2.5.2 四轴机车模型
  • 2.5.3 八轴机车模型
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 无纵向力作用时重载机车动力学特性
  • 3.1 车辆运行动力学性能参数
  • 3.1.1 脱轨系数
  • 3.1.2 轮重减载率
  • 3.1.3 轮轴横向力
  • 3.1.4 通过曲线时的轮轨磨耗
  • 3.2 机车直线运行计算结果
  • 3.2.1 机车模型的收敛性
  • 3.2.2 动力学性能参数计算结果
  • 3.2.3 轴箱拉杆载荷特性计算结果
  • 3.3 机车通过大半径曲线计算结果
  • 3.3.1 动力学性能参数计算结果
  • 3.3.2 轴箱拉杆载荷特性计算结果
  • 3.4 机车通过小半径曲线计算结果
  • 3.4.1 动力学性能参数计算结果
  • 3.4.2 轴箱拉杆载荷特性
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 20000t组合列车纵向力的计算
  • 4.1 列车纵向动力学
  • 4.2 纵向动力学建模理论
  • 4.3 机车计算模型
  • 4.3.1 机车牵引特性
  • 4.3.2 机车制动特性
  • 4.3.3 机车运行阻力
  • 4.4 车辆计算模型
  • 4.4.1 车辆运行阻力
  • 4.4.2 车辆附加阻力
  • 4.4.3 列车制动力
  • 4.5 钩缓模型
  • 4.6 各制动工况下纵向力计算
  • 4.7 本章小结
  • 第5章 纵向压力作用下机车动力学特性
  • 5.1 关于纵向力的施加和计算工况的说明
  • 5.2 纵向力大小对机车安全性的影响
  • 5.2.1 直线运行
  • 5.2.2 400m半径曲线通过
  • 5.2.3 600m半径曲线通过
  • 5.2.4 800m半径曲线通过
  • 5.3 纵向力偏角对机车安全性的影响
  • 5.3.1 直线运行
  • 5.3.2 400m半径曲线通过
  • 5.3.3 600m半径曲线通过
  • 5.3.4 800m半径曲线通过
  • 5.4 纵向力大小对轴箱拉杆载荷特性的影响
  • 5.4.1 直线运行
  • 5.4.2 400m半径曲线通过
  • 5.4.3 600m半径曲线通过
  • 5.4.4 800m半径曲线通过
  • 5.5 纵向力偏角对轴箱拉杆载荷特性的影响
  • 5.5.1 直线运行
  • 5.5.2 400m半径曲线通过
  • 5.5.3 600m半径曲线通过
  • 5.5.4 800m半径曲线通过
  • 5.6 轴箱拉杆节点载荷谱
  • 5.6.1 直线运行
  • 5.6.2 400m半径曲线通过
  • 5.6.3 600m半径曲线通过
  • 5.6.4 800m半径曲线通过
  • 5.7 本章小结
  • 结论与展望
  • 结论
  • 今后工作
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表学术论文
  • 附录
  • A 轴箱拉杆橡胶关节纵向载荷雨流计数幅值均值循环柱图
  • B 轴箱拉杆橡胶关节横向载荷雨流计数幅值均值循环柱图

    • 相关论文文献

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