高速列车齿轮箱迷宫密封性能分析优化

基于经验公式,采用流场分析软件FLUENT计算方形迷宫密封的泄漏量;分析方形迷宫密封轴转速、间隙、空腔深度、空腔宽度对其泄漏量的影响,分析圆形迷宫密封、菱形迷宫密封的性能,并将上述分析结构应用于高速列车齿轮箱迷宫密封。研究结果表明:方形迷宫密封泄漏量随着间隙宽度的增加而增加,随着轴转速、空腔深度、空腔宽度的增加而减少;圆形密封随着空腔半径的增加、菱形密封随着空腔夹角的增加其泄漏量均减少;相同工况、截面积的方形、圆形、菱形迷宫密封中,圆形空腔迷宫密封泄漏量最小。根据分析结果对高速列车齿轮箱迷宫密封进行优化,优化后迷宫密封泄漏量明显减小。     

高速列车传动系统动态特性分析

以国内现有高速车型为研究对象,综合考虑驱动系统齿轮传动刚度时变特性,实际列车牵引特性和基本阻力特性,通过建立高速列车三维动车动力学模型开展高速列车传动系统与车辆动力学相互作用的研究。齿轮啮合刚度时变特性使得齿轮传动内部产生激励,在刚度激励和啮入冲击激励作用下轮对垂向振动响应较大,但不影响轮对其它运动形态;由于轮轨接触的负斜率特性,仿真分析了轮对出现失稳振动后传动系统的响应,发现相对轮对旋转振动而言轮对纵向振动对列车驱动系统的影响更大,但这两种振动形态往往通过轮轨切向力耦合在一起。     

高速列车齿轮箱新型密封结构流体动力学分析

为解决高速列车通过隧道时由于列车走行速度较快导致齿轮箱外界气压低于内部气压,润滑油从齿轮箱内部泄漏的这一问题,利用不同叶轮随轴旋转搅动轴承套筒内部的空气会形成不同压力区的原理,在轴承端盖内部设计一组可随传动轴同步双向转动的叶轮组密封结构。通过三维建模切出流道模型,采用流体力学软件仿真分析叶轮组流道中压力分布和速度分布。结果表明：中部叶轮区域会形成高压区,两侧叶轮会形成低压区,可有明显改善齿轮箱漏油现象;流道中的速度分布没有出现明显的断流、涡流现象。根据流体分析结果,探究密封结构中叶轮组相对最优结构参数,为有关齿轮箱密封结构优化设计提供参考。     

高速列车车轮多边形对齿轮箱疲劳寿命的影响

车轮多边形是高速列车运行过程中常见的磨耗现象,该现象使轮轨作用力增大,齿轮箱持续异常振动,并会影响其疲劳寿命.为研究高速列车车轮多边形对齿轮箱疲劳寿命的影响,建立了含有齿轮箱支撑轴承的驱动系统和柔性齿轮箱的刚柔耦合整车动力学模型,采用数值仿真分析方法,通过分析不同车轮多边形幅值下轮轨垂向力和齿轮箱垂向振动加速度确定极端...     

高速列车齿轮箱内部流场模拟研究

以高速列车齿轮箱为研究对象,对其运行过程中内部润滑油流场进行数值模拟分析。利用Pumplinx软件采用RNG k-ε湍流模型和齿轮箱内部流场的VOF两相流模型齿轮箱进行数值仿真,同时对齿轮端面节点润滑油浓度进行监测,以获得准稳态下齿轮端面润滑油浓度和齿轮箱有效润滑油浓度变化规律。研究结果表明：在准稳态下,齿轮副转速增加,齿轮箱内有效润滑油浓度先升高后趋于稳定,驱动齿轮端面润滑油浓度增大,从动齿轮端面润滑油浓度减小;润滑油初始油量增加,齿轮箱内有效润滑油浓度近似线性增加,驱动和从动齿轮端面准稳态润滑油浓度逐渐增加。     

高速列车齿轮箱振动特性分析与故障识别方法

基于EEMD和HT方法的先进性,将其应用于高速列车齿轮箱振动特性分析与故障识别。采用EEMD和HT方法分析了高速列车齿轮箱的振动特性,包括时域和频域特性。通过与连续小波方法的比较,探讨了EEMD和HT方法在高速列车齿轮箱故障识别与诊断中的应用优势。研究工作中得出的结论:1)EEMD和HT方法能较好地识别高速动车组齿轮的故障特征,比常用的连续小波变换具有良好的应用性能。2)有缺陷齿轮箱的振动幅度明显大于普通齿轮箱,其振动特性发生了显著变化。     

多种动载荷激励下变速器箱体的动态响应分析

变速器箱体是变速器中结构最复杂、所受激励最多的部件,由于动载荷的存在,箱体受到的破坏远大于其静载设计。建立了齿轮传动系统刚柔耦合多体动力学模型,求解了齿轮时变啮合刚度、阻尼、误差及驱动电机转矩波动激励下轴承座位置处动态力响应,以及随机路面谱激励下悬置点处动态力响应,在此基础上,利用模态叠加法对变速器箱体进行动态特性求解分析。结果表明,箱体总体设计较为保守,中间的板类零件变形较大、刚度较小,在设计初期需重点关注。     

多源激励下变速箱箱体的动态响应分析与动态测试研究

建立变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,综合考虑影响变速箱箱体动态特性的各种动态激励因素,对箱体结构进行约束状态下的数值模态分析、动态加速度和动应力响应分析,同时进行箱体的加速度和动应力台架测试,在时域和频域上对该箱体结构的动态特性进行研究;同时对仿真计算和试验测试结果进行比较分析,结果表明:相同工况下相同测点动态响应结果基本一致,并且误差在10%以内,可以证明该箱体结构的动态有限元模型是比较精确的。     

国外高速列车发展动态

随着全球经济的发展，国外高速机车车辆、快速城轨交通、货运重载车辆、公铁两用车辆等先进技术的应用与研发强劲不衰。据世行铁路数据库统计，世界上目前共有8.6万台内燃机车，2.7万台电力机车，380万辆货车和18万辆客车。预计到2010年大约将制造各种机车车辆17．7万辆，其中16万辆货车，700辆轻轨车辆，1900辆地铁车辆，[第一段]     

随机内外激励对齿轮系统动态特性的影响分析

考虑时变啮合刚度、齿侧间隙等因素的影响,建立了单对齿轮系统纯扭转非线性动力学模型。将齿轮综合传递误差波动和外部载荷作为随机变量,利用数值仿真方法对系统模型进行了求解,通过统计分析得到了系统各响应量和动态啮合力的统计特征。结果表明:外部激励的随机性对齿轮系统振幅和动态啮合力的影响比综合传递误差波动随机时明显;综合传递误差及外部激励随机波动离散程度的增加会导致系统振幅和动态啮合力不稳定性加剧。     

增速箱系统固有特性和动态响应分析

增速箱系统包括箱体和传动系统。构造了增速箱系统实体模型，采用自由网络划分和映射网格划分方法建立了系统动力分析有限元模型，应用三维接触有限元法求得齿轮啮合动态激励，在工作站上用I－DEAS软件研究了增速箱系统的固有特性和动态响应。     

风力发电机组齿轮系统内部动态激励和响应分析

齿轮的啮合动态激励是齿轮系统产生振动和噪声的基本原因,齿轮系统在内部动态激励下的响应分析,对齿轮系统的设计和使用具有重要的意义。建立了考虑齿轮箱内部激励时的有限元动力分析微分方程,通过计算1.5MW风力发电机增速箱在刚度激励和误差激励作用下的动态响应,进而得出增速箱的振动烈度。     

考虑随机参数的高速列车动力学分析

建立高速列车车辆系统非线性动力学仿真模型,考虑悬挂刚度和阻尼、轮轨匹配参数、轮轨界面参数、轨道不平顺和载重的随机性,应用数值仿真研究高速列车动力学性能的随机统计特征。分析随机参数确定方法、动力学仿真工况数量和计算结果后处理方法,并与试验结果进行对比验证。计算结果表明,与常规动力学分析相比,考虑随机因素的动力学方法可以得到动力学指标的分布特性,能够考虑到多种参数随机变化对动力学性能的综合影响。常规动力学计算结果是考虑随机因素的特例,能代表车辆动力学性能的普遍规律,但不能掌握动力学指标的变化域和分布规律。考虑随机因素的动力学方法可用于高速列车动力学性能预测、动力学参数优化和异常振动分析等领域,能更加真实、全面反映车辆动力学性能,优化出的悬挂参数具有更广泛的线路运行适应性。     

封闭式行星传动的动力学分析

深入地研究了单环路封闭式行星齿轮传动系统的动态特性;建立了环路系统的动力学模型;考虑了传动系统中所有零件的分离,并详细分析了其动力学性能,由此得到了相关的重要结论,可以用于系统的设计参数选择。     

船用齿轮箱动响应的有限元分析与计算

采用MASTA软件与ANSYS软件相结合的方法,对箱体进行子结构分析,利用凝聚节点实现了传动系统和箱体的耦合连接,建立了大功率船用齿轮箱系统的动力学分析耦合模型。在对齿轮啮合刚度激励、传递误差激励和啮合冲击激励分析计算的基础上,对齿轮传动系统相啮合齿轮的动态啮合力进行了分析计算。并将该动态啮合力进行转换得到轴承处的动态力,施加在相应的凝聚节点上,对齿轮箱体的动响应进行了分析。     

星型齿轮箱动响应的分析与计算

采用MASTA软件与ANSYS软件相结合的方法,通过子结构分析和凝聚节点的作用,实现了星型齿轮传动系统和箱体的耦合连接,建立了大功率星型齿轮箱系统的动力学耦合模型,在对齿轮啮合刚度和传递误差分析计算的基础上,对齿轮传动系统相啮合齿轮的动态啮合力进行了分析计算。并将该动态啮合力进行转换得到轴承处的动态力,施加在相应的凝聚节点上,对齿轮箱体的动响应进行了分析,获得了任意点处的位移、速度和加速度。     

基于有限元方法的齿轮箱动态响应分析

运用结构有限元法对某齿轮箱进行数值仿真分析。建立齿轮箱三维有限元模型,基于分块Lancozs完成齿轮箱模态分析,提取其固有频率及振型,分析齿轮啮合动态激励,完成齿轮箱频率响应分析,得到了振动速度、振动位移及振动加速度,分析了动态响应规律,这为后期齿轮箱结构优化及降噪提供理论依据。     

变速箱振动与噪声分析

分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号,再对测得的信号进行功率谱密度分析。之后,运用Pro/Engineer建立了变速箱壳体的实体模型,并用OptiStruct软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率,分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。最后根据分析结果,提出对壳体的改进建议,以达到变速箱减振降噪的目的。