收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高速列车齿轮传动系统动态特性研究

黄冠华  
【摘要】:齿轮传动系统是高速列车动车转向架的重要组成部分,负责将牵引电机的动力传递给轮对,对于保障高速列车的动力传输具有重要作用。随着我国动车组服役里程的不断增加和列车国产化的全面深入,如何设计高速列车的齿轮传动系统,保证高速列车动力传递的平稳性及其在服役期间的安全性,是铁路工程师面临的严峻挑战。传统的车辆动力学研究主要关注车辆的整车动力学性能,关键部件的研究主要集中在车体、构架和轮对,对于其他部件的研究较少。本文基于车辆系统动力学和齿轮传动系统动力学,对高速列车齿轮传动系统的振动特性展开全面的研究,主要内容如下:首先,对高速列车齿轮传动系统参数振动稳定性进行研究,齿轮传动系统是典型的参数振动,利用有限元法得到高速列车齿轮系统时变啮合刚度,并用傅里叶级数展开进行拟合,考虑齿轮传递误差,建立齿轮传动系统单自由度扭转方程,基于Floquet稳定性理论,采用多尺度解析方法对齿轮系统方程作近似展开,得到系统稳定区的近似解析解,给出系统参数振动稳定与不稳定边界曲线,并从系统稳定性角度提出了高速列车齿轮传动系统参数选取建议。同时基于斜齿轮的弯-扭耦合模型,对高速列车齿轮传动系统参数振动特性分析:分析内外激励下齿轮系统的亚谐及超谐共振频率因子,得到内部激励和内外组合激励下系统的频响曲线,结合数值分析方法,分析系统的非线性动态响应。其次,建立考虑齿轮传动系统的高速列车整车动力学模型,分析齿轮传动系统对整车动力学性能的影响,考虑高速列车服役过程中的常见外部激励,牵引电机谐波转矩激励、车轮磨耗激励、车轮多边形化激励、车轮扁疤激励等激励下齿轮传动系统的动态特性,针对轮轨粘滑振动,分析粘滑振动引起的轮对自激振动以及自参激联合作用下齿轮传动系统的分岔与稳定性。然后,对整车振动激励下高速列车齿轮箱箱体的强度进行分析,建立高速列车箱体的有限元模型,对箱体的模态属性和静强度进行初步的分析,基于上述的齿轮传动系统振动特性,采用直接积分法,分析正常激励、车轮磨耗激励以及车轮多边形激励下齿轮箱箱体的动态响应,针对服役过程的冲击载荷,计算冲击作用下齿轮箱箱体的抗冲击性能。最后,结合齿轮传动系统的动力学性能和振动安全性,对高速列车齿轮传动系统的振动强度进行初步评估,从振动烈度和强度两方面分别对齿轮传动系统振动状态进行评估,提出高速列车齿轮传动系统振动参考值,同时基于大量线路实测数据,从概率统计的角度提出了齿轮箱设计时的振动参考阈值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张婷;李育锡;王三民;;功率二分支齿轮传动系统静态均载特性研究[J];机械传动;2012年03期
2 于东洋;张超;叶盛鉴;李威;郑浩;;齿轮传动系统温度预测方法研究[J];机械传动;2013年06期
3 徐毓娴;白立芬;于水;李庆祥;;齿轮传动系统精度测试[J];实验技术与管理;1997年01期
4 周美立,齐从谦,吴天星;齿轮传动系统的相似分析与设计[J];机械传动;1997年02期
5 诸伟新;齿轮传动系统的振动分析[J];河北职工大学学报;2000年01期
6 陆一平,查建中,Tony C Woo;平行轴齿轮传动系统布局设计的膨胀方法[J];机械工程学报;2001年12期
7 李润方,韩西,林腾蛟,陶泽光;齿轮传动系统结合部动力学参数识别[J];中国机械工程;2001年12期
8 潘宏侠,姚竹亭;齿轮传动系统状态检测与故障诊断[J];华北工学院学报;2001年04期
9 孙智民,沈允文,王三民,李华;星型齿轮传动系统的非线性动力学分析[J];西北工业大学学报;2002年02期
10 陈威,迟宝山;工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制[J];现代制造工程;2004年01期
11 夏少云,陆一平,查建中,李志辉;平行轴齿轮传动系统的紧凑布置设计[J];机械设计与研究;2004年02期
12 董海军,沈允文,刘梦军,张锁怀;含离合器的齿轮传动系统的拍击动力学行为研究[J];西北工业大学学报;2004年02期
13 张柏松;多级齿轮传动系统扭振建模及模态分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2004年04期
14 张柏松;多级齿轮传动系统扭振建模及模态分析[J];船舶;2004年06期
15 黄鹏;齿轮传动系统的减噪设计[J];现代零部件;2004年06期
16 韩泽光;郑夕健;费烨;;多级齿轮传动系统的布局方案设计[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2005年06期
17 郑光泽,廖林清;齿轮传动系统的复模态分析[J];机械设计与制造;2005年03期
18 李桂生;丁常汶;;机械齿轮传动系统的振动特性研究[J];黑龙江科技信息;2008年01期
19 杨献恩;武丽梅;王丹;张艳雷;;齿轮传动系统非线性动力学特性分析[J];机械工程师;2008年12期
20 王晓笋;巫世晶;周旭辉;李群力;;含侧隙非线性齿轮传动系统的分岔与混沌分析[J];振动与冲击;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 王庆洋;曹登庆;;齿轮传动系统的减振降噪研究[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
2 李朝峰;周世华;刘杰;闻邦椿;;考虑齿侧间隙的齿轮传动系统非线性动力学特性研究[A];第11届全国转子动力学学术讨论会(ROTDYN2014)论文集(上册)[C];2014年
3 王静;李明;刘刚;;滚动轴承-锥齿轮传动系统非线性动力学研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳天成;高速胶印机齿轮传动系统非线性动力学及弹流润滑研究[D];东南大学;2016年
2 魏莎;含区间不确定性参数的风电齿轮传动系统动力学特性研究[D];清华大学;2015年
3 黄冠华;高速列车齿轮传动系统动态特性研究[D];西南交通大学;2015年
4 鲍和云;两级星型齿轮传动系统分流特性及动力学研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 陈会涛;风力发电机齿轮传动系统随机振动分析及动力可靠性概率优化设计[D];重庆大学;2012年
6 周雁冰;基于高阶统计量的齿轮传动系统故障特征提取方法研究[D];华北电力大学;2013年
7 齐立群;空间齿轮传动系统接触动力学及相关问题研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
8 朱增宝;封闭差动人字齿轮传动系统均载及动力学特性分析研究[D];南京航空航天大学;2013年
9 龙泉;风电机组齿轮传动系统动态特性及故障诊断方法研究[D];华北电力大学;2012年
10 张锋;基于压电作动器的齿轮传动系统振动主动控制及算法研究[D];重庆大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王兆龙;齿轮传动系统的非光滑分岔行为研究[D];燕山大学;2015年
2 梁亦栋;仿形秸秆粉碎还田机设计研究[D];山东理工大学;2015年
3 罗鑫鑫;轨道车车轴齿轮传动系统动态特性研究与分析[D];湘潭大学;2015年
4 宋茂华;乘坐式高速插秧机后桥机构的研究与设计[D];山东理工大学;2015年
5 王进进;齿轮传动系统的非光滑振动特性及抑制研究[D];燕山大学;2016年
6 贺光跃;机车齿轮传动系统非线性动力学研究[D];西南交通大学;2016年
7 邓晓宇;高速列车齿轮传动系统动态特性仿真与评价方法研究[D];西南交通大学;2016年
8 孔强;兆瓦级风力发电机随机风载荷预测及齿轮传动系统动力学研究[D];山东大学;2016年
9 岳喜铮;齿轮传动系统集中参数建模与振动特性分析[D];华南理工大学;2016年
10 刘旭;大型机械设备齿轮传动系统的有限元模型修正研究[D];郑州大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978