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机车驱动系统弹性架悬的机理与应用研究
  • ISSN号:1001-8360
  • 期刊名称:铁道学报
  • 时间:2013.4.4
  • 页码:23-29
  • 分类:U260.11[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金(51205324,51075339); 中央高校基本科研业务费专项资金(SWJTU11BR050); 四川省应用基础研究计划项目(2012JY0021); 牵引动力国家重点实验室自主研究课题(2011TPL-T04)
  • 相关项目:粘着极限态机车动态特征的理论及试验研究
中文摘要:

机车驱动系统弹性架悬有利于机车的横向动力学性能。为了阐明其机理并据此优化驱动系统悬挂参数,建立10自由度的驱动系统弹性架悬机车单转向架横向动力学模型,比较不同的驱动系统悬挂参数对机车横向动力学性能的影响,从动力吸振角度解释其机理并提出最佳悬挂频率选取的原则;针对两种结构形式驱动系统的机车,对整车多体动力学模型进行仿真,对理论分析结果进行验证。结果表明:当驱动系统悬挂频率接近于轮对蛇行运动频率时,机车动力学性能最佳,驱动系统相对构架横向和摇头运动吸收了构架的振动能量,减小了构架的蛇行运动幅值,从而提高了机车横向动力学性能;摆杆位于电机侧时,机车动力学性能明显改善,相对驱动系统非弹性悬挂,摆杆位于电机侧和非电机侧对机车最大轮轴横向力分别减小了45%和34%;摆杆长度大于100mm时,驱动系统悬挂频率小于3Hz;理论上驱动系统最佳悬挂阻尼比为0.1~0.3,但为了减小驱动系统相对构架的横向位移,需要提高悬挂阻尼。

英文摘要:

The drive system elastically suspended on the bogie frame is conducive to the lateral dynamics performance of locomotive. In order to clarify the mechanism and optimize the suspension parameters of it, the single-bogie lateral dynamics model with 10 degrees of freedom was established,which included the elastically suspended drive system. The lateral dynamics performance was analyzed with different suspension parameters. This phenomenon was expounded from the angle of dynamic vibration absorbing and the principle to sort out the best suspension frequency was put forward. The multi-body dynamics model of locomotive with two types of drive system structures were simulated to verify the theoretical analysis. The results show as follows: When the suspension frequency gets close to the hunting frequency of wheelset, the lateral and head-swinging vibrations of the drive system relative to the bogie structure absorb the vibration energy of the bogie frame and reduce the snake motion amplitudes of the bogie frame, and the optimal locomotive dynamics performance is demonstrated;when the pendulum is located on the motor side, the locomotive dynamics performance is improved obviously;when the pendulum is located on the motor side and non-motor side in comparison with nonelastic suspension of the drive system,the maximum lateral forces of wheel axle are reduced by 45% and 34% respectively;when the pendulum length is greater than 100 mm,the suspension frequency is less than 3 Hz;The best suspension damping ratio of drive system is 0.1 to 0. 3 in theory,whereas,it is need to improve the suspen- sion damping to reduce the lateral displacement of the drive system relative to the bogie frame.

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期刊信息
  • 《铁道学报》
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  • 主编:王德
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  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8360
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2104/U
  • 邮发代号:2-308
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊,百种中国杰出学术期刊,中国科协第一、二届优秀学术期刊,入选学位与研究生教育中文重要期刊目录,中文核心期刊
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