轨道交通牵引动力传动系统动力学研究综述

为了提升轨道车辆牵引动力传动系统的动态服役性能,保障服役可靠性与安全性,分析了牵引动力传动系统的动力学研究现状与发展趋势,研究了齿轮动力学、滚动轴承动力学和机电耦合效应的分析理论与研究方法,探讨了其未来的研究重点和发展方向。研究结果表明:在牵引动力传动系统动力学研究中,主要采用集总参数法进行耦合动力学建模,重点考虑齿轮时变啮合刚度和轮轨激扰等动态激励,分析齿轮传动与车辆系统的耦合振动特性;在轨道机车车辆滚动轴承动力学研究中,主要分析了轴箱轴承、电机轴承、电机抱轴承、齿轮箱轴承4种不同滚动轴承的动态特性;正在逐步深入开展基于转子动力学和机电耦合效应的机车牵引电机控制策略、谐波转矩抑制、故障激励机理及特征的研究;牵引电机、齿轮传动、轴承等关键部件的研究相对独立,未充分考虑彼此间的动态耦合关系,尚未揭示动力学相互作用机制;在前期研究基础上,今后重点关注的主要研究方向是进一步考虑整车服役环境影响,深入研究牵引动力传动系统关键零部件的动态特性、载荷识别、疲劳寿命、故障机理、故障诊断、性能演变规律与状态监测,探索新型牵引动力传动系统动力学特性。      

新型机车车钩缓冲器挡板和支撑板应力分析

应用力学原理对某新型机车车钩缓冲器用挡板的复杂结构进行了合理简化和建模,用有限元方法对该缓冲器用挡板和支撑板应力进行了分析,多种工况的分析结果为新型机车车钩缓冲器的应用及其挡板与支撑板的定型提供了参考,为产品的优化设计提供了指导.     

有限元分析在轴结构设计中的应用

本文利用有限元方法对轴易产生应力集中的部位进行了细致地建模,通过计算得到了轴的结构应力分布规律,变形量和应力集中中处的应力值通过对危险截面的强度校核验证了原设计方案的可靠性,从而为该轴设计方案的最终确定提供了理论依据。     

时速250km动车组牵引电机可靠性建模及置信度评估

为研究牵引电机的可靠性,深入分析时速250km中国标准动车组牵引电机的结构及控制逻辑,提出牵引电机在设计阶段的可靠性建模方法.基于相似产品法对牵引电机及其关键零部件进行可靠性预计,建立基本可靠性模型,计算整机故障率;依据整车控制逻辑及用户对故障定义分类,建立任务可靠性模型,评估可靠性是否满足用户要求;采用齐次泊松分布法评估满足可靠性要求的置信度.评估结果表明:动车组牵引电机满足用户可靠性目标要求,且置信度在99％以上,采用文中方法对牵引电机进行可靠性建模及评估具有指导意义.     

机车牵引齿轮轴变扭弹性变形的有限元研究

通过有限元计算，研究分析了国内外几种典型机车牵引小齿轮轴受载后的弯扭弹性变形规律，从而得出了相应齿轮的齿向理论修正曲线。     

韶山8型准高速机车牵引齿轮修形的研究

应用三维有限元法精确计算了机车牵引齿轮轮齿的啮合刚度及变形，并结合机车牵引齿轮传结构的具体特点，对韶山８型准高速机车牵引齿轮的修形量进行了优化计算。     

机车轴重转移和理想牵引高度计算的通用方程及程序实现

以机车车体及转向架中心点处的竖向位移和倾角作为自由变量,导出一组新的适用于各种型式、任意牵引方式的机车轴重转移和理想牵引高度分析计算的通用方程,讨论了牵引点位置,牵引高度等因素对机车轴重转移的影响。     

运梁车均载结构的建模方法

桥梁施工用运梁车为重载运输设备,承载能力重达数百吨,支撑轮胎组件多达数十个;为了保证轮胎组件受力均匀,在车架和轮胎组件之间设置了液压悬挂均载装置;在对运梁车进行结构有限元分析时,如何模拟液压悬挂装置的真实受力情况是科学建模的关键问题之一。提出了液压悬挂均载装置的有限元建模方法。计算结果表明,所提方法能准确反映实际情况,提高运梁车结构强度与变形计算的准确性。     

轴流式通风机对机车牵引电机冷却风道数值计算结果的影响

对某机车牵引电机冷却风道入口分别采用连接轴流式通风机和以导流筒环形截面作为空气入口两种方法对风道进行模拟计算,通过对计算结果的对比分析,得出导流筒上方的轴流式通风机结构对风道计算结果的影响并不大,因此在冷却风道模拟计算中可以去掉复杂的通风机结构,采用以导流筒环形截面作为空气入口的物理模型建立方法,从而减轻建模工作量,提高计算效率.     

机车轴悬式电机悬挂齿轮副变形的三维有限元分析

本文用三维有限元方法对东风_4型内燃机车的整个牵引电机传动系统进行了计算。其计算模型利用假想的二力杆连接齿轮副的啮合点,人为地造成了均匀传递啮合力的力学条件,从而计算出了合理的齿轮修形量。