活塞式气制动阀静动特性的研究

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件—活塞式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性性能指标和制动性能。试验表明,气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关。     

膜片式气制动阀静动特性

对我国拖拉机挂车气制动系主要控制元件之一—膜片式气制动阀静动特性做了理论分析和试验研究,通过适当改变气制动阀内部参数的方法,提高了其静动特性指标和拖拉机挂车机组的制动性能。试验表明气制动阀静特性不仅与几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差有关,气制动阀的动特性不仅与平衡弹簧刚度有关,而且还与进气阀口内径和阀座硬度有关。     

液阻悬置动态特性实验方法及实测分析

论述了液阻悬置及其主要部件的静态和动态力学特性的实验测试和数据处理方法，探讨了液阻悬置特性的评价参数；对惯性通道一活动解耦盘式、惯性通道式液阻悬置及其橡胶主簧进行了静态和动态力学特性测试，分析了液阻悬置的三向静刚度与其橡胶主簧的三向静刚度的关系，研究了预载荷、激振幅值和激振频率对液阻悬置及其橡胶主簧动态力学特性的影响；对惯性通道-活动解耦盘式和惯性通道式液阻悬置的动态特性进行了比较分析，研究了活动解耦盘对液阻悬置动态特性的影响；在不同的激振工况下，测量了上液室的动态压强和温度。     

二系空簧横向刚度对高速列车动力学性能的影响

基于动力学软件SIMPACK仿真分析了我国某高速列车二系空簧横向刚度对车辆动力学性能影响,并对二系空簧横向刚度进行了优化分析。仿真结果表明:车辆临界速度随二系空簧横向刚度增加有所增加;车辆横向稳定性、乘坐舒适性随二系空簧横向刚度增加有所恶化,垂向平稳性受其影响不大;轮轴横向力、脱轨系数、磨耗指数随二系空簧横向刚度增加变化不大,轮轨垂向力、轮重减载率随二系空簧横向刚度增加略有下降。该高速列车二系空簧横向刚度可以在0.1~0.2 MN/mm范围内进行选取,此时,车辆动力学性能在最优范围内。     

启动工况下2C0机车粘着利用率分析

大轴重机车牵引重载列车是世界铁路货运发展的主流趋势。随着载重吨位的增加,机车牵引功率不断提高,对轮轨间传递载荷提出了更高要求,迫切需要深入研究轴重增大后的粘着利用。在启动工况下针对影响2C0机车粘着利用率的因素进行了研究,考虑了车体、前后转向架的浮沉和点头,主要分析了一、二系垂向刚度、二系支撑间距、轴距、牵引销高度对粘着利用率影响。结果表明:机车粘着利用与一二系悬挂刚度及二系悬挂纵向间距联系紧密,而与转向架轴距关系不大。采用一系硬、二系软的悬挂有利于降低机车轴重转移,而加大二系悬挂纵向间距能够改善轮对粘着利用。     

某型低地板车辆沙漏簧国产化的研制

沙漏型橡胶弹簧具有刚度小、结构简单、质量轻等优点,常用于城轨低地板车辆二系悬挂系统。介绍一种低地板车辆用沙漏簧国产化研制过程,研究城轨车辆二系悬挂系统的运动机理。通过理论计算和参数选型得到适合该低地板车辆的沙漏簧,构建了沙漏簧的有限元模型,探明了橡胶件有限元建模的规律,并通过试验验证了有限元仿真的准确性。结果表明：该沙漏簧刚度、蠕变及疲劳等性能满足设计需求。     

铰接车橡胶弹簧悬挂系统非线性特性建模分析

橡胶弹簧悬挂系统结构简单减振性能良好,在非公路车辆、大型载重车辆和工程车辆中有广阔的应用前景.对铰接式自卸车悬挂系统进行了研究,对前悬沙漏式橡胶弹簧、后悬的复合橡胶弹簧等进行静、动态实验及分析,在试验的基础上,基于有限元方法对橡胶弹簧的非线性刚度特性进行理论建模与分析,并分析橡胶弹簧结构参数对其刚度特性的影响.对其非线性刚度进行分析,对比分析表明模型仿真与试验分析结果曲线具有一致性,表明所用理论方法和所建模型的准确性;采用非线性有限元接触模型对橡胶弹簧特性进行分析,可有效提高分析的时效性;橡胶弹簧的静态特性试验研究表明,结构的刚度与系统的载荷呈现正相关特征;橡胶弹簧的动态特性试验研究表明,其动刚度和阻尼损耗因子与振动频率和振幅有很大的关系;试验结果和分析模型可作为设计选用橡胶弹簧的依据.     

一系悬挂建模方式对转向架高频振动特性的影响

为研究转向架一系悬挂建模方式对转向架高频振动特性的影响,选取我国某型动车组转向架为研究对象,基于悬挂件及转向架试验测试结果,采用有限元方法,建立一系悬挂件的有限元模型及转向架的"全有限元模型"和"一系简化模型",并进行振动特性计算,结果表明,两种转向架模型计算的轴箱振动加速度曲线在主要峰值和变化趋势差异较小,几乎在全频...     

悬挂参数对轨道客车小半径曲线通过的影响

为了解决山区小半径曲线下车辆运行安全性低、平稳性差等问题,有针对性地建立了某型轨道客运车辆动力学模型,并进行了仿真计算,分析讨论了一系悬挂纵向定位刚度、横向定位刚度以及二系悬挂中央弹簧纵向刚度、横向刚度等参数对轨道客车山区小半径曲线通过性能的影响。研究结果显示,过大的一系及二系水平刚度、挠度比都不利于车辆通过曲线;一、二系纵向刚度灵敏度最高。一系纵向刚度、横向刚度建议kpx=(8～15)MN/m,kpy=(8～12)MN/m;二系纵向刚度ksx、横向刚度ksy建议0.15MN/m。     

转向架关键参数对地铁车辆提速设计的动力学分析

城市地域规模的扩张及地铁线路长度增加对车辆运营速度提出120km/h的提速要求。以国内某地铁车辆为例,研究转向架关键参数对车辆提速的动力学影响,并给出了提速设计方案。研究结果表明车辆轴距、一系悬挂水平刚度、二系横向减振器阻尼、二系悬挂水平刚度的增大均可以显著提高车辆非线性临界速度。在保证车辆平稳性和曲线通过性能的要求下,给出了提速地铁车辆转向架关键参数设计的方法:在满足车辆稳定性的前提下,车辆轴距、一系定位刚度的设计应考虑车辆曲线通过性能,二系横向减振器和二系水平刚度的设计应充分考虑车辆的平稳性指标。     

基于Simulink参数变化对油气悬挂输出特性影响分析

根据结构特点和工作原理,获取不同工况的输出力;在此基础上对非线性刚度和阻尼特性进行分析,并分别获取理论模型;根据理论模型和实际1/4车辆油气悬挂特点,基于Simulink建立数学仿真模型,分析悬挂缸的主要结构参数和工作参数变化对其输出特性,尤其是刚度特性和阻尼特性所产生的影响进行分析。利用油气悬挂液压试验台,对仿真分析的输出特性进行验证分析,获取关键参数进行对比,以验证数学模型和结果的可靠性。结果可知：对油气悬挂刚度特性影响最大的因素为缸筒、活塞杆等的直径,二者的影响趋势相反,前者呈现负相关,而后者则呈现正相关;悬挂中气体的高度与刚度特性呈现负相关;簧上质量的影响与前述直径尺寸的影响趋势基本一致,发生改变时,也是曲线的位置高低产生重要影响,但是影响略低于直径变化的影响,其值不断增加时,刚度特性的变化则逐渐减小;阻尼特性的变化在拉伸压缩阶段并非对称的,而是纯在较大的不对称性;相对速度值相同,而方向相反时,拉伸行程的阻尼力是压缩行程的3倍左右,这与设计目标是一致的;试验测试结果与仿真分析结果比较吻合,误差较小,控制在5%以内;因此,所建立的模型是准确的,获得的分析结果是可靠的,能够准确描述...     

基于SolidWorks的和谐型电力机车二系圆簧仿真分析

广州机务段库内整备检修作业时,多次发现和谐型电力机车二系圆簧断裂故障。本文基于三维建模软件SolidWorks对某和谐型电力机车二系高圆螺旋弹簧建模,利用软件中的simulation工具对模型进行有限元分析。通过分析计算圆簧的静态特性和动态特性得到了二系圆簧动剪应力分布特征。其仿真结果与实际圆簧普遍故障处所吻合度较高,说明了圆簧出现故障的原因,为以后机车二系圆簧的改进提供了参考依据。     

山地地铁小半径曲线路段车辆/轨道参数对钢轨波磨的影响

针对山地地铁小半径曲线轨道钢轨波磨频发问题,根据现场调研建立车辆-轨道系统的动力学模型,探究车辆通过小半径曲线时轮轨间的接触特性。根据动力学分析结果建立半车车体-转向架-轨道系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究半车车体-转向架-轨道系统摩擦自激振动特性,并研究车辆悬挂参数和轨道扣件参数对整体系统摩擦自激振动的影响规律。采用神经网络结合遗传算法对影响整体系统摩擦自激振动的关键参数进行多参数拟合,并求得车辆/轨道结构关键参数的优化解。结果表明：小半径曲线路段轮轨间的饱和蠕滑力导致半车车体-转向架-轨道系统的摩擦自激振动,从而引起钢轨波磨;车辆结构参数中一系悬挂横向刚度以及轨道结构参数中扣件垂向刚度、扣件横向刚度、扣件垂向阻尼对整个系统的摩擦自激振动具有明显影响。设置一系悬挂横向刚度为5.34 MN/m,扣件垂向刚度为25.45 MN/m,扣件横向刚度为6.9 MN/m,扣件垂向阻尼为6.06 kN·s/m时,能够有效抑制山地地铁小半径曲线轨道上钢轨波磨的产生。     

低地板有轨电车准零刚度二系悬挂系统研究

利用一对横向放置的线性弹簧在垂向产生负刚度,与垂向正刚度线性弹簧并联组成准零刚度隔振系统,结合低地板有轨电车转向架U型侧架,设计出适用于低地板有轨电车的准零刚度二系悬挂系统。对所设计的二系悬挂系统分别进行静力学、动力学分析,得到其刚度特性和传递率特性。通过SIMAPCK动力学仿真软件建立了三车连挂低地板有轨电车模型,与MATLAB/SIMULINK进行联合仿真。研究结果表明,与等效线性弹簧二系悬挂系统相比,准零刚度二系悬挂系统隔振频率范围更广,尤其是在低频阶段,具有良好的隔振特性,可以有效减小车体振动,提高运行平稳性,改善乘坐舒适度。     

试验台约束对滑动轴承动特性识别精度的影响

在滑动轴承的动特性测试中,试验台参数对动特性测试精度有重要的影响。以某倒置式轴承动特性试验台为研究对象,基于轴承动力学正反问题,提出滑动轴承动特性系数识别精度的仿真评估方法,分析不同激振频率时试验台约束参数对轴承动特性系数识别精度的影响规律,并对激振频率和约束参数的取值范围进行优选。结果表明：在较低激振频率的条件下,当约束刚度和约束阻尼取值较小时,动特性系数的识别精度受测试误差的影响不大,随着约束刚度和约束阻尼取值增大到一定值,动特性系数的识别精度受测试误差的影响迅速增大。针对研究的试验台,选择激振频率在30~300 Hz之间,选择试验台约束刚度小于试验轴承刚度的0.3%,试验台约束阻尼小于试验轴承阻尼的7%时,能够保证较好的轴承动特性系数的测试精度。     

常导高速电磁悬浮车辆二系悬挂结构对比优化

建立常导高速电磁悬浮车辆系统动力学模型,模型详细考虑了电磁悬浮系统、控制系统电动力特性、悬挂系统的非线性特性。传统高速电磁悬浮车辆为摇枕+空簧+吊杆结构,其结构复杂,制造、维护成本高。探索性提出取消传统摇枕,采用大变位空簧直接支撑车体的二系悬挂方案,并进一步研究无摇枕增设抗侧滚扭杆的二系方案。基于车辆系统动力学模型,从车辆运行平稳性,曲线通过性能等角度,对三种二系悬挂配置下的车辆动力学性能进行对比分析。得出以下结论：有摇枕方案的各项动力学指标均较优于无摇枕方案;相对于无抗侧滚的二系结构,有抗侧滚的车辆车体横向、垂向及侧滚角位移均有所降低,并且已经达到了与有摇枕方案基本相当的水平;无摇枕增设抗侧滚结构的二系悬挂方案能够达到简化车辆悬挂系统结构的效果,同时能够满足动力学性能要求,推荐在日后的结构设计中采用该方案并进行试验验证。     

基于ANSYS的电主轴转子-轴承系统动静态性能分析

在电主轴的结构设计中,影响轴承转子系统的动静态特性的主要因素就是轴承位置的选择。通过应用有限元分析软件ANSYS,对洛轴某型号的磨削电主轴的转子—轴承系统进行二维和三维参数化建模并进行动静态特性分析,以主轴的静刚度和前4阶固有频率为目标参数,通过改变不同的轴承位置和内径的大小,得出了前后轴肩的距离以及孔径同目标参数之间的关系曲线,定量定性地分析了前后轴承的位置以及孔径对电主轴的动静态特性的影响,为以后小型电主轴的内部结构设计尤其是轴承位置设计提供了有力的依据。     

多楔带动态特性及带-轮间摩擦系数的测试分析

多楔带的刚度、阻尼系数和带-轮间的摩擦系数是单根多楔带驱动系统动态特性计算分析的重要参数。以汽车用6PK型多楔带为研究对象,测量了带的纵向静态和动态特性、弯曲刚度和带-轮间的摩擦系数。分析了带长、初始张力、激振振幅和激励频率对带的纵向动刚度和阻尼系数特性的影响,建立了表征带的纵向动刚度和阻尼系数与带长、初始张力、激振振幅和激励频率关系的多项式模型和指数函数模型。采用力锤激振的方法,测试带横向方向共振频率,通过最小二乘方法计算得到带的弯曲刚度,并分析了带的长度对带弯曲刚度的影响。测试并研究带的初始张力、带-轮间的包角和轮的转速对带-轮间摩擦系数的影响,得到汽车发动机前端附件驱动系统中带-轮间摩擦系数的取值范围。     

地铁车辆一系钢弹簧中高频 动态特性分析

现场测试发现地铁车辆一系钢弹簧断裂失效与其运营中表现出的中高频动态特性有关。为研究地铁车辆一系钢弹簧的动态特性,对线路运行的车辆零部件进行动态行为测试,发现一系钢弹簧在中高频段的动态响应异常明显。通过建立一系内外圈钢弹簧的有限元模型,计算分析了钢弹簧在中高频段的固有模态特性、动刚度特性、弹簧动态应力分布特征和橡胶垫刚度对弹簧应力的影响。结果表明:安装状态下内外圈钢弹簧的一阶模态频率分别为58 Hz、52 Hz,其与调查线路钢轨主波长波磨的通过频率相近。在1～1000 Hz位移激励下,一系钢弹簧刚度大小存在频变特性,在钢弹簧固有频率附近发生突变。60 Hz位移激励条件下,钢弹簧出现共振现象时,动态响应最为明显;其动剪应力呈波浪形分布,内簧1.3圈内表面、外簧1.5圈内表面附近的动剪应力最大。钢弹簧动剪应力与橡胶垫刚度正相关,减小弹簧橡胶垫的刚度可降低弹簧动剪应力水平。     

本期导读

正高速动车转向架构架静强度试验和仿真研究转向架作为支撑车体、保证列车顺利通过曲线的重要部件,其结构强度是否满足设计要求直接关系到列车能否安全运行。以某高速列车动车转向架构架为研究对象,对构架进行静强度测试。试验通过测试构架以及轴箱转臂共同组成的被测试件在静态载荷的作用下产生的变形,并据此计算出相应测点所承受的应力从而判断其是否满足静强度要求。