轮对擦伤及不圆对城轨车辆动态特性影响研究

发布时间：2025-06-19 22:52

　　城轨车辆作为城市出行的重要交通工具之一,城轨车辆的运行安全更是重中之重,随着地铁运营里程的增加,在实际运营中轮对会因为载荷突变或者疲劳等原因造成车轮故障的产生,威胁着行车安全。其中,车轮擦伤及不圆是城轨车辆运行过程中的常见故障。车轮擦伤的产生会造成车辆运行过程中受到周期性脉冲型冲击,对车辆传动系统以及构架、车体等部件产生较大影响,甚至造成轮轨分离引起脱轨等事故。车轮不圆作为谐波型周期性故障,使其同样对车辆的关键部件产生影响。并且由于两种故障的存在对车辆行驶过程中的平稳性,舒适度产生较大影响。为保障车辆安全运营,本文对车轮常见故障所产生的动态特性进行研究分析,研究结果可以在为故障诊断,可靠性分析等方向提供理论基础外,还可以为现场镟修以及运行维保提供参考。本文所做主要工作及主要结论如下:1.本文根据车辆轨道耦合动力学模型建立含车轮不圆及擦伤故障的车辆动力学模型,并加入了传动系统以及齿轮系统。将上述部件均考虑为刚体,将轮轨接触以及齿轮间的轮齿相互接触考虑为局部弹性,利用达朗贝尔原理对问题进行方程推导并求解。对于模型建立以及对计算结果分析所得,齿轮箱对于轨道不平顺垂向振动响应的幅值与轮对垂向振动...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源、课题研究背景及意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 城轨车辆车轮擦伤及不圆故障研究现状
        1.2.2 城轨车辆传动系统研究现状
    1.3 技术路线与研究内容
        1.3.1 技术路线
        1.3.2 研究内容与文章结构规划
第2章 城轨车辆及其传动系统动力学模型的建立
    2.1 含传动系统的城轨车辆动力学模型描述
    2.2 车辆模型的建立
        2.2.1 轮轨相互作用力计算
        2.2.2 车辆刚性部件间作用力的计算
    2.3 传动齿轮模型的建立
        2.3.1 传动齿轮啮合刚度计算
        2.3.2 齿轮非线性侧隙函数计算
        2.3.3 齿轮动力学模型建立
    2.4 含传动系统的城轨车辆动力学模型的建立
    2.5 模型验证
    2.6 变速工况下城轨车辆传动系统振动特征分析
        2.6.1 惰行工况下城轨车辆及其传动系统振动特征分析
        2.6.2 牵引工况下城轨车辆及其传动系统振动特征分析
        2.6.3 制动工况下城轨车辆及其传动系统振动特征分析
    2.7 本章小结
第3章 车轮擦伤故障数值描述及车辆系统振动响应分析
    3.1 车轮擦伤故障函数描述
    3.2 变速工况下车轮擦伤振动响应分析
        3.2.1 惰行工况下车轮擦伤振动响应分析
        3.2.2 牵引工况下车轮擦伤振动响应分析
        3.2.3 制动工况下车轮擦伤振动响应分析
    3.3 本章小结
第4章 车轮不圆故障数值描述及车辆系统振动响应分析
    4.1 车轮不圆故障函数描述
    4.2 变速工况下车轮不圆振动响应分析
        4.2.1 惰行工况下车轮不圆振动响应分析
        4.2.2 牵引工况下车轮不圆振动响应分析
        4.2.3 制动工况下车轮不圆振动响应分析
    4.3 本章小结
第5章 车轮不圆及擦伤故障统计特征及载荷谱影响分析
    5.1 车轮不圆及擦伤故障统计特征分析
    5.2 车轮不圆及擦伤载荷谱影响分析
        5.2.1 车轮擦伤载荷谱影响分析
        5.2.2 车轮不圆载荷谱影响分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间学术成果



本文编号：4051043