电动机场消防车动力耦合装置的动力学特性研究

摘 要：以我国全新研发的某型电动机场消防车作为研究对象,采用动力学仿真的方法分析了其动力耦合传动装置在重载高速工况下的动力学响应。构建的动力学模型考虑了齿轮传动的时变刚度、齿侧间隙等非线性特性,齿轮轴基于Timoshenko梁理论考虑为柔性轴,轴承力则根据轴承的几何特性采用Lamina模型进行计算。研究结果表明：齿轮啮合导致的44阶次对于动力耦合传动箱的振动总量贡献最为突出,且反转工况在2 568 r/min附近存在明显的共振峰值;通过工作变形分析可知,该共振峰值的出现与输出轴的柔性振动模态相关;适当增大截面尺寸可以有效提高输出轴的弯曲刚度,并改变其振动频率,避免在工作转速范围内可能出现的共振,提升系统阶次的线性度。     

朔黄铁路重载列车线路适应性仿真研究

为了明确重载列车对朔黄铁路的适应性,利用"斜楔-弹簧"简化方法建立了摩擦式缓冲器模型。模型仿真与实测数据的对比结果具有较高的一致性,表明该缓冲器模型可有效模拟缓冲器动态行为。基于实验数据拟合得到的经验公式,建立了列车空气制动模型并验证了模型的正确性。通过动力学仿真的方法,分析了重载列车在朔黄铁路上运行的全程车钩力,并研究了列车在坡道上的纵向动力学特性。结果表明:几次较大车钩力发生时,列车均位于下凹型变坡道上;列车在变坡道紧急制动的最大车钩力大于平直道。理论计算表明,变坡道也会引起车钩压力,是造成纵向冲动变大的原因,坡度差越大产生的车钩力越大,且和列车制动的位置有关。对不同坡度组合的变坡道进行列车制动仿真,验证了纵向冲动是列车制动不同步及坡道共同作用的结果,两部分产生的车钩压力叠加可得到列车在变坡道上制动产生的车钩力。     

牵引杆连接重载重联机车可行性研究

与钩缓装置相比,牵引杆制造简单、检修方便,如能采用牵引杆代替钩缓装置连接重载重联电力机车,重联机车的制造和运用维护成本将显著降低。利用TDEAS列车纵向动力学软件建立‘1+1’编组牵引2万吨列车模型,分析重联机车采用牵引杆连接对列车纵向冲动的影响,再利用SIMPACK多体动力学软件建立了1台重联机车及2节简化货车组成的列车模型,重联机车分别采用13A型钩缓装置和牵引杆连接。通过机车的轮轴横向力、脱轨系数和轮重减载率等动力学性能指标对比分析牵引杆和钩缓装置的承压能力。结果表明:重联机车采用牵引杆连接对减少列车纵向冲动的影响很小;13A型车钩缓冲器能在直线上承受2500kN的纵向压力,而采用牵引杆连接的重联机车承受同样大小的纵向压力是非常危险的。因此,用牵引杆代替重联机车钩缓装置是不可行的。