机械差速器耦合轮对轨道车辆导向性能分析

将对称式机械差速器应用于独立旋转轮对轨道车辆,作为左右车轮差速运行的被动控制装置。在动力学分析的基础上建立机械差速器耦合轮对轨道车辆模型和对比模型,包括刚性轮对车辆和独立旋转轮对轨道车辆模型。通过仿真计算,对比研究了机械差速器耦合轮对轨道车辆和另外两种车辆在曲线和直线上的导向性能,曲线通过安全性及轮轨磨耗性能。研究结果表明,在机械差速器的耦合作用下,独立旋转轮对恢复了纵向蠕滑力和直线上运行的复位对中能力,解决了独立旋转轮对车辆导向能力较差的问题。同时,和刚性轮对车辆相比,机械差速器耦合轮对轨道车辆在通过小半径曲线时,有更好的安全性、导向性能和轮轨磨耗性能。但由于纵向蠕滑力不足,在中等半径的曲线上,机械差速器耦合轮对轨道车辆的动力学性能比刚性轮对车辆稍差。总的来看,机械差速轨道车辆解决了独立旋转轮对车辆的导向及安全性问题,并且在极小半径的曲线上运行时有较好的动力学性能,这种特性有利于其在城市地面轨道交通中应用。