机车径向转向架机构分析

机车径向转向架机构分析

一、机车径向转向架的机构分析(论文文献综述)

毕鑫[1](2015)在《重载货运机车径向转向架动力学性能研究》文中研究指明重载运输在提高我国货物运输效率与经济发展速度相协调方面,起着举足轻重的作用。伴随重载运输的发展,大功率货运机车得到了广泛应用,单轴交流牵引电动机的功率己达到1600kW,传动齿轮箱一般采用小齿轮简支的承载式齿轮箱,机车轴式通常为C0-C0,即采用传统的三轴转向架,机车轴重也由25t进一步提升到30-33t。大轴重和长轴距降低了货运重载机车的曲线通过性能,导致轮轨磨耗严重,制约着我国重载运输的发展。径向转向架在国外得到广泛应用,在减轻曲线轮轨磨耗,提高机车曲线牵引力等方面取得了可观的效益,而我国虽然已实现了采用径向转向架内燃机车的出口,但目前国内采用径向转向架的机车总体数量很少,甚至还没有采用径向转向架的重载货运电力机车。随着轴重加大,研究货运机车径向转向架的动力学特性,可为今后我国重载电力机车采用径向转向架方式提供依据,对进一步挖掘重载运输潜力具有重要意义。论文首先从货运机车牵引和制动特性、轴重转移和轴重补偿措施、电机转矩与悬挂方式、轴箱定位与曲线通过、重载牵引工况下的车钩力影响等方面总结了货运机车的特点。重点关注了这些因素对机车服役状态下动力学性能的影响,说明了高粘着利用重载机车采用径向转向架的有利之处,即可通过减小轮对冲角有效降低机车曲线粘降,提高机车在曲线上发挥牵引力的能力,并显着减小大轴距三轴转向架的轮缘磨耗。论文接着从理论上对自由轮对及转向架的导向原理、径向转向架典型结构进行了分析。对径向转向架中比较突出的稳定性、蠕滑牵引与导向特性影响等突出的动力学问题进行了分析,尤其是从理论上论证了减小冲角对改善机车曲线通过时车轮磨耗的影响程度,并以机车的典型轮对参数计算得到了具体的数值,从理论上说明了机车采用径向转向架所具有的重要意义。随后,论文基于转向架、机车单机、钩缓装置等子系统的子结构模型进行了说明,并据此建立了考虑两种编组模式、可以在传统转向架和自导向、迫导向径向转向架之间相互切换的重载机车牵引列车的综合动力学分析模型。针对机车牵引重载列车的牵引、制动、曲线通过等工况,研究了车钩力、牵引力和制动力对自导向径向转向架轮轨蠕滑导向的影响,并与采用传统转向架时的情况进行了对比。重载运输以提高轴重和列车编组长度为标志。随着列车编组长度的增加,列车冲动也成倍增加,车钩力对机车动力学的影响也随之增大。对此问题,论文以现在机车上常用的13A型车钩为例,详细分析了车钩结构和稳钩过程,同时研究了不同列车编组和不同车钩力大小对机车动力学的影响。传统自导向径向转向架由于借助轮轨蠕滑力,尤其是纵向蠕滑力,实现转向架导向,当机车发挥牵引力时必将削弱机车的导向性能。货运机车通常需要发挥较大的牵引力,这必将对自导向径向转向架的曲线通过性能不利。论文最后通过总结机车既有径向转向架的不足和优点,提出了一种改进的迫导向径向转向架方案,对其动力学性能进行计算,并与传统转向架和自导向径向转向架的结构进行了对比。传统迫导向径向转向架虽可以提高在牵引力作用下机车的导向性能,但是轮对的运动直接与转向架、车体的运动相关,给转向架参数选择和维护带来较大困难,如转向架稳定性对轮轨踏面磨耗敏感、轮轴横向力偏移难以消除等问题。论文结合已有两种径向转向架的优点,通过改进的迫导向方案既可提高自导向径向转向架受大牵引力作用时小半径曲线上的导向性能,同时又避免了迫导向径向转向架对参数敏感的缺点。论文研究取得的主要结论如下:1、C0-C0轴式大功率交流传动电力机车服役工况的特点是高粘着利用和机车承受较剧烈的纵向冲动。径向转向架通过显着减小曲线通过时的轮对冲角,能显着改善C0-C0轴式机车曲线通过性能,减轻轮轨磨耗和曲线粘降,轴箱定位方式对机车的动力学性能有决定性的影响,但通常需要通过增大轮对横向定位刚度、增设一系纵向减振器等措施来提高自导向径向转向架的运行稳定性,且采用自导向径向转向架的机车在高粘着利用时,对其蠕滑导向能力有较大影响。2、车钩摆角引起的车钩力横向分力,对机车承受压钩力时的安全运行具有较大影响。采用摩擦力元的钩缓动力学子模型可以较好地再现缓冲器的迟滞特性和钩尾摩擦副对稳钩能力的重要作用。3、机车编组于列车头部时,车钩力对机车动力学的影响最小。编组于列车中部时,在纵向冲动力作用下,由于车钩压力和车钩摆角较大,机车的安全性会变差。车钩力主要影响紧邻车钩的机车转向架的安全性,当机车通过曲线时,车体前端承受较大的指向曲线外侧的车钩力作用,导向轮对的轮轴横向力较易出现超标现象。当车钩摆角较大,并同时承受800kN及以上的压钩力时,车钩压力和机车运行速度均会对机车横向动力学性能产生较大影响。计算表明传统转向架、自导向和改进的迫导向三种转向架方案中,改进的迫导向转向架具有较大的优势。4、从等效刚度的角度分析了径向转向架与传统转向架的主要区别。径向转向架的轮对通过径向机构实现导向和传递牵引力或制动力到构架的功能分离。反相耦合同一转向架内端轴轮对的摇头运动,可以改变转向架的失稳模态,使转向架既具有一定的稳定性又具有较好的曲线通过性能。5、由于一系辅助横向刚度的作用,自导向径向转向架能够维持传统转向架良好的直线动力学性能,且相对于传统转向架,自导向径向转向架能够显着改善小半径(400m以下)曲线上轮对的冲角和磨耗功,尤其是导向轮对。自导向径向转向架能够实现无轮缘接触通过中等半径以上曲线,并且离心力对转向架两端轴的影响程度相当,使同一转向架内各轮对的受力状态更加均匀。牵引力会降低自导向径向转向架的导向性能,当牵引力超过450kN时,自导向径向转向架的曲线通过性能已接近传统转向架。当曲线半径大于500m时,自导向径向转向架的曲线通过性能均优于传统转向架,能够减轻轮轨磨耗,提高机车的安全性。但对曲线半径低于500m时,蠕滑导向能力较弱。6、改进的迫导向径向转向架拥有较高的非线性临界速度,保持与自导向径向转向架相同的直线运行性能,且可以显着减小在小半径曲线上轮对的冲角、导向力等。改进的迫导向径向转向架最大的优点是可以减小牵引力对机车导向性能的影响。当机车发挥400kN牵引力时,改进迫导向径向转向架机车仍可以实现无轮缘接触通过半径大于500m的曲线,并且维持较小的冲角和磨耗功。7、即使在车钩力的作用下,改进的迫导向径向转向架仍可以减小转向架各轮对的导向力,尤其是转向架后端轮对,但是不能降低车钩横向分力对轮轴横向力的影响。如果同时考虑不平顺的影响,在较大车钩力的作用下,轮轴横向力也会出现超标的现象,因此只能通过改进钩缓装置,减小车钩自由摆角来实现提高机车的曲线通过安全性。

魏静[2](2015)在《HXD1C型电力机车换装径向转向架的动力学分析》文中研究表明为了降低轮缘磨耗,兼顾曲线通过性能和横向稳定性,世界各国先后开始了径向转向架的研究。HXD1C型电力机车是南车株洲电力机车有限公司引进再创新的新一代主型重载大功率电力机车,将径向转向架技术移植到该型机车上有广阔的应用前景,但由于该型机车转向架自身结构和参数的限制,换装径向转向架有其固有难度。本文采用南车资阳机车有限公司引进的HTCR型径向转向架技术,在不改变轴距、牵引和制动方式,以及转向架与车体接口的基础上,论证HXD1C型电力机车转向架改径向的可行性。在多体系统动力学仿真软件SIMPACK的平台上,建立HXD1C型传统转向架机车模型、径向转向架机车耦合连杆刚性体模型和耦合连杆弹性体模型。对三者进行运行稳定性、直线运行平稳性和曲线通过性能的仿真分析,得知耦合连杆是否考虑为弹性体主要影响机车的稳定性,其准线性和非线性临界速度略大于其考虑为刚性体时的情况。通过径向转向架机车与传统转向架机车动力学仿真对比,结果表明径向转向架机车可以满足120km/h速度的运用要求;直线运行性能优良;除了通过曲线时车体横向和垂向加速度外,曲线通过性能优于传统转向架机车。径向转向架机车减磨效果明显,磨耗功和轮缘磨耗因子都比传统转向架机车降低46%以上,且轮缘磨耗因子比磨耗功改善得更多。随后对径向转向架机车进行悬挂参数的全面优化,给出了一系刚度、二系刚度和一二系各减振器阻尼的参数适应范围,指出目前各参数设计值合理。本文还针对三轴径向转向架进行了轮径差分布形式对曲线通过性能的影响分析。从19种三轴转向架轮径差的典型分布形式中,分析得出7种可能的最恶劣的形式。在轨道不平顺为AAR5的R300m和R800m曲线上对径向转向架机车进行仿真,结果表明不同形式的轮径差对径向转向架曲线通过性能的影响程度不同。最恶劣的形式是反相轮径差(前轮对和中间轮对小轮径车轮在曲线外侧,后轮对小轮径车轮在曲线内侧)和同相轮径差(三轮对小轮径车轮在曲线外侧)。除了在R300m曲线工况下存在反相轮径差时,导向力和脱轨系数的最大值随着轮径差的增大而减小外,所有指标的最大值都随着上述两种轮径差的增大而增大,在运用检修中应着重关注这两种形式的轮径差。

严国希[3](2016)在《机车径向转向架耦合连杆动力学研究》文中研究说明径向转向架机车能够很好的改善机车的曲线通过性能,减少轮轨磨耗,同时还可以减小轮轨之间的作用力,提高机车通过曲线的速度,并且能够显着提高机车的牵引性能。本文利用DF8B内燃机车径向转向架的力学简化模型,推导出径向机构中耦合连杆的受力计算公式。通过动力学软件SIMPACK仿真分析以及实车试验,得出了机车在直线轨道以不同速度工况行驶时,转向架耦合连杆载荷的仿真结果和试验数据。将理论值、仿真结果与试验数据三者进行对比,验证了理论推导的准确性。然后,通过对耦合连杆受力计算公式的分析,总结了耦合连杆在直线工况下受力的影响因素。接着,分析了曲线工况下转向架径向机构的受力情况,并利用多体动力学软件SIMPACK进行了DF8B内燃机车动力学模型的曲线工况仿真分析,仿真结果再次验证了理论公式。在此基础上,研究了运行线路的曲线半径、外轨超高、机车运行速度、轨道不平顺、机车车轮轮径以及转向架结构参数对耦合连杆载荷的影响。结果显示,机车运行速度每增加20 km/h,连杆载荷大约增加25-30kN,连杆偏距分别增大10%、20%时;连杆载荷分别减小8.8%和16.5%。电力机车改装径向转向架能够很好地解决其运行中轮轨磨耗的问题。本文首先对加装径向转向架的HXDIC大功率电力机车的耦合连杆进行了仿真分析,并将连杆载荷仿真值与计算值进行对比。同时,分析了机车运行时不同因素对耦合连杆载荷的影响。为了径向机构的重要部件耦合连杆能够在机车运行时正常工作,并且保证较高的稳定性。本文以HXDIC大功率电力机车为实车模型,利用多体动力学软件SIMPACK建立其动力学模型,从是否在连杆中间加装弹性支承、连杆的截面尺寸、支承刚度等几个方面进行了动力学仿真分析。结果发现,改变支承刚度与连杆截面尺寸对连杆的纵向载荷影响不大,但会影响机车运行时连杆的横向、垂向位移。在此基础上,本文对耦合连杆的截面尺寸及支承刚度进行了动力学优化设计。

杨国伟,魏宇杰,赵桂林,刘玉标,曾晓辉,邢云林,赖姜,张营营,吴晗,陈启生,刘秋生,李家春,胡开鑫,杨中平,刘文正,王文静,孙守光,张卫华,周宁,李瑞平,吕青松,金学松,温泽峰,肖新标,赵鑫,崔大宾,吴兵,钟硕乔,周信[4](2015)在《高速列车的关键力学问题》文中研究说明在过去10年时间,中国和谐号系列高速列车经历了一系列速度上的飞跃.在最初引进消化吸收基础上,研制了新一代高速列车并大规模投入运营,伴随这一过程的大量试验与工程实践,大大促进了对高速铁路这样一个车-线-网-气流强耦合的复杂大系统中的关键力学问题的深入理解和全面研究.该文将从6个方面对高速列车研制和运行过程中的典型力学问题的研究进展以及未来的研究方向做一个梳理.考虑到这样一个大系统的复杂性,同时也为了使对高速列车感兴趣的技术与科研人员对这些力学问题有一个比较全面的认识,文中将分别就高速列车的空气动力学、弓网关系、车体振动与车体模态设计、车体运行稳定性、高速轮轨关系、关键结构的运行可靠性和列车噪声等方面的研究进行总结和展望.同时也对中国及国际高速列车发展趋势及其中的力学问题做了一个简要介绍.

曲天威,罗世辉,马卫华[5](2020)在《33t轴重内燃机车方案及机车曲线黏着问题研究》文中认为针对我国30 t轴重重载技术体系中还没有30~33 t轴重内燃机车的现状,基于25 t轴重HXN3机车技术平台,提出33 t轴重内燃机车分别采用三轴传统转向架和三轴径向转向架2种基本方案。建立机车发挥牵引力时的动力学模型,通过理论分析和数值仿真研究机车曲线通过时导向轮对车轮横向蠕滑率的特点及其对纵向黏着力的影响,并基于总蠕滑率的考虑给出曲线黏着计算公式。针对大半径、小半径两类曲线,对比研究径向转向架和传统转向架通过曲线时导向轮对左右侧车轮黏着系数和蠕滑率的特点,揭示采用径向转向架对改善曲线黏着的优势。研究结果可为今后我国研制大轴重、高黏着内燃机车转向架提供参考。

王志春[6](2002)在《低磨耗高速客车径向转向架优化研究》文中研究表明列车提速是我国铁路运输发展的方向。从1997年以来,在主要干线上进行了四次大规模的提速,最高运行速度已达160km/h。“十五”期间,还将进行两次提速,主要是进一步提高干线列车运行速度和在其它线路上实现提速。但是我国既有的铁路线路一般等级较低,而大规模的修建高速线路又不符合现有的国情,所以我国铁路的高速化应是在现有铁路线路的基础上,依靠提高机车车辆的性能来满足高速运行时的要求。 随着列车速度的提高,轮轨之间的动作用力加大、轮轨磨耗加剧,镟轮和换轨周期缩短,运输成本增加,列车的运行安全性降低。同时,严重的轮轨磨耗加重了对铁路沿线环境的污染。因而需要研制一种低磨耗、高性能的转向架以满足铁路运输市场的需要。 长期以来,常规转向架一直存在着横向稳定性和曲线通过性能之间的矛盾,而径向转向架在保证车辆运行的横向稳定性的同时,能够有效降低曲线段上的轮轨横向力,减少轮轨磨耗,可有效地解决横向稳定性和曲线通过性能之间的矛盾,故本论文的低磨耗高速客车转向架采用了自导向径向转向架的模式。 论文首先比较了国外几种典型的自导向转向架的优缺点,提出了采用拉压杆式自导向转向架结构作为低磨耗高速客车转向架的基本模式。在我国首次将拉压杆式径向机构应用于客车转向架。论文对低磨耗高速客车转向架进行了方案设计和技术设计,确定了转向架的结构参数,初选了悬挂参数及径向机构参数。 低磨耗高速客车转向架不仅要有高的临界速度,还要有良好的曲线通过性能。根据这些要求,对转向架构架、轮对及车体进行了受力分析,建立了相应的动力学仿真模型,并利用多体动力学仿真软件SIMPACK对模型进行动力学仿真计算。首先,对初选的悬挂参数及径向机构参数进行了优化,优选出使车辆的横向稳定性、平稳性及曲线通过综合性能较好的参数组合;在此基础上,对转向架的动力学性能进行分析和计算;最后与常规转向架车辆的曲线通过性能进行了比较。分析和计算结果表明,低磨耗高速客车转向架车辆在满足横向稳定性的同时,能够改善曲线通过性能,降低磨耗,尤其是在曲线半径较小的既有线路上,与常规转向架车辆相比整车磨耗功率的降低是十分明显的。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第11 页 最后,论文利用ANSYS有限元软件对转向架中受力最为复杂的部件构 架按照TB厅 3 5—1996标准进行了强度分析,根据强度计算结果,对构架 结构进行了优化,使其强度满足车辆高速运行的要求,确保转向架的运行安 全。

王平[7](2013)在《摆式列车主动径向转向架动力学研究》文中研究表明摆式列车在不改变乘客乘坐舒适度的前提下可以高速通过曲线路段,是既有线路提速的最有效、最经济的手段之一。但是以较高的速度通过曲线时,导致轮轨间的作用力增大,从而加剧了轮轨间的磨耗,使用传统转向架势必降低运行安全性,因此提出了径向转向架这一概念。径向转向架可以有效地降低轮轨磨耗,并拥有较好的曲线通过性能,径向转向架在摆式列车中得到了广泛的运用。主动径向转向架是径向转向架的一种,相比于传统的径向转向架,主动径向转向架包含主动径向控制系统和主动径向控制机构。主动径向转向架可以在曲线上根据线路实时信息实时控制轮对摇头运动,使之处于径向位置,并提高直线上蛇行运动稳定性。主动控制技术在铁道车辆领域中的应用越来越广泛,主动径向转向架也将得到国内外铁道车辆专家学者的重视。本文首先介绍了主动径向转向架的基本原理,确定了主动径向控制的径向结构形式:在构架与轮对之间建立四个作动器,分别控制前后两个轮对的摇头运动,从而实现径向目的。确定了主动径向转向架的主动径向控制的控制规律。根据相关基本参数,将其各个部分结构进行建模前处理,然后在SIMPACK中建立仿真模型。并建立了摆式客车中各个刚体的统一动力学方程。其次选取了主动径向转向架摆式客车的主动控制系统的控制方法。通过对经典PID控制方法、模糊控制方法以及混合型模糊-PID控制方法的比较分析可知:经典PID控制方法阶跃响应较快,但是控制系统的输出不稳定;模糊控制方法控制系统的输出稳定,但是阶跃响应相对较慢;混合型模糊-PID控制方法阶跃响应较快,且控制系统的输出稳定。最终选取混合型模糊-PID控制方法作为主动控制系统的控制方法。最后对主动径向转向架摆式列车的动力学性能进行了研究分析,动力学性能研究内容包括:运行平稳性、运行稳定性以及曲线通过性能。在研究曲线通过性能时,本文通过建立了装备三种形式转向架(常规转向架、自导向转向架以及主动径向转向架)的摆式客车模型,根据相关动力学评价指标对其进行了比较分析。结果表明,主动径向转向架可以有效地降低轮轨磨耗,对轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率等曲线通过性能有不同程度的改善。主动径向转向架相较于自导向转向架拥有更好的径向性能。

孙翔[8](1995)在《机车径向转向架的机构分析》文中认为本文从机车转向架必须承担牵引任务这一基本点出发,分析了机车径向转向架的结构特点.并从机构活动度的角度,阐述了机车径向转向架的不同结构形式,研究了机车径向转向架的运动关系及机构受力情况.文中还对机车径向转向架轴箱定位装置的形式及其刚度进行了分析.

赵红[9](2008)在《现代机车三轴径向转向架的研究》文中认为随着铁路重载、高速发展,轮轨磨耗和安全问题更为突出,改善机车车辆曲线通过性能的要求尤为迫切。常规机车车辆转向架提高其横向稳定性和改善曲线通过性是相互矛盾的,而径向转向架则较好地解决了这一难题。它既能在保证直线运行稳定性、减少轮缘磨耗和横向力、降低燃料消耗率,又能满足曲线通过性能和横向稳定性两方面的要求,有利于提高机车通过曲线时的速度和轮轨粘着性能。因此,径向转向架是现代机车转向架中最有应用前途的一种结构型式。HTCR机车径向转向架是美国内燃机车采用的一种先进转向架。该转向架为当前世界上应用最为成功的机车径向转向架之一,具有良好的曲线通过性能、粘着性能和直线稳定性。HTCR又为三轴径向转向架,而我国的内燃机车也采用三轴转向架,因此,HTCR径向转向架的径向机构对我国转向架的径向改造具有重要的参考价值。本文在消化吸收美国HTCR径向转向架的基础上,提出对我国DF8B机车传统的转向架进行径向改造。具体完成了对DF8B内燃机车三轴转向架的径向机构的设计,改进了转向架的一系悬挂装置的结构,并对构架的横梁进行优化设计,以及选用了磨耗型踏面的整箍车轮等。径向转向架的试制成功后,由试验数据表明:当机车以相同的速度通过半径为300米的曲线时,机车径向转向架的前端轮相对于外轨的冲角为0.234°,机车的传统转向架在通过相同的曲线时的冲角则要超过0.598°;在半径为600米的曲线上,径向转向架的速度为90km/h时,前端轮外轮受力为52.3kN,内轮受力为44.1kN,传统转向架为以78km/h时,前端轮的内外轮受力均为70.15kN;在沪杭线上每百万公里,径向转向架的轮对的轮缘磨耗为0.0165mm,踏面的磨耗为1.7mm,传统转向架的轮缘磨耗为0.2mm,踏面磨耗为2.2mm。以上数据说明,机车径向转向架具有优良的技术性能指标。新的DF8B机车径向转向架通过实验运行具有良好的承载、导向、牵引和制动能力和运行品质。转向架的设计达到了预期的设计要求。上述研究成果对我国铁路的提速和提高经济效益具有非常重要的现实意义。

毕鑫,马卫华,王少林,罗世辉[10](2013)在《机车自导向径向转向架轮轨接触特性》文中研究说明研究了三轴机车径向导向机构工作原理,采用数值仿真的方法分析了机车径向转向架和常规转向架通过缓和曲线时轮轨接触特性。研究结果表明:径向机构能够均衡前后轮对的导向力矩,改善机车一系悬挂的受力,有利于转向架构架向曲线径向方向摇头;常规转向架导向轮对易发生轮缘贴靠,产生较大冲角,而径向转向架轮对能够在较大半径下维持较小的冲角,导向轮对发生轮缘贴靠以后会削弱径向转向架的导向性能;两种转向架轮对的蠕滑力分布规律一致,导向轮对横向蠕滑力大于纵向蠕滑力,第3轮对纵向蠕滑力大于横向蠕滑力;横向蠕滑力的变化过程表现出强的非线性规律,较小的冲角就会产生较大的横向蠕滑力。

二、机车径向转向架的机构分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、机车径向转向架的机构分析(论文提纲范文)

(1)重载货运机车径向转向架动力学性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 重载运输的发展
        1.2.1 国外重载运输概况
        1.2.2 国内重载运输概况
    1.3 径向转向架的发展状况
        1.3.1 轮轨接触力学的研究现状
        1.3.2 机车车辆曲线通过理论
        1.3.3 国外机车径向转向架的典型结构
        1.3.4 国内机车径向转向架的典型结构
    1.4 本论文的主要工作
第2章 货运机车特点及其对转向架动力学的影响
    2.1 货运机车牵引特性
    2.2 货运机车制动特性
    2.3 轴重转移和补偿措施
    2.4 电机转矩特性与驱动装置悬挂方式
    2.5 轴箱定位与曲线通过
    2.6 车钩力对机车的影响
    2.7 本章小结
第3章 径向转向架原理及动力学问题
    3.1 自由轮对在曲线上的占位
    3.2 径向转向架工作原理及结构
    3.3 径向转向架稳定性问题
    3.4 机车轮轨蠕滑特性对径向转向架影响
    3.5 本章小结
第4章 自导向径向转向架动力学性能
    4.1 径向转向架建模
    4.2 单机动力学模型及性能分析
        4.2.1 稳定性分析
        4.2.2 直线运行性能分析
        4.2.3 曲线工况动力学分析
    4.3 列车动力学建模与分析
        4.3.1 钩缓装置建模
        4.3.2 长大重载列车建模
        4.3.3 钩尾摩擦作用分析
        4.3.4 采用传统转向架机车服役状态下的动力学性能
        4.3.4.1 机车位于列车中部牵引列车以速度50km/h惰行通过曲线
        4.3.4.2 车钩力作用下机车在中部牵引列车以速度50km/h通过曲线
        4.3.4.3 车钩力作用下机车在中部牵引列车以速度70km/h通过曲线
        4.3.4.4 机车位于列车后端牵引列车以速度50km/h惰行通过曲线
        4.3.4.5 车钩力作用下机车在后端牵引列车以速度70km/h通过曲线
        4.3.4.6 采用传统转向架重载机车服役状态下的运行特性
    4.4 自导向径向转向架服役态下的曲线动力学分析
        4.4.1 牵引力加载方式的建模与影响
        4.4.2 机车的牵引黏着利用
        4.4.3 服役状态下自导向径向转向架曲线通过性能
        4.4.3.1 轮对横移量与冲角
        4.4.3.2 轮轨横向力与车轴横向力
        4.4.3.3 轮重减载率
        4.4.3.4 脱轨系数
        4.4.3.5 轮对磨耗功率
        4.4.3.6 纵向与横向粘着系数
        4.4.4 制动工况
    4.5 本章小结
第5章 迫导向径向转向架动力学性能
    5.1 导向增益的选取
    5.2 迫导向转向架直线动力学性能分析
    5.3 惰行工况曲线动力学分析
        5.3.1 离心加速度的影响
        5.3.2 曲线半径的影响
    5.4 牵引工况下机车曲线动力学性能分析
    5.5 车钩力承压时对三种转向架方案的影响分析
        5.5.1 离心力的影响
        5.5.2 曲线半径的影响
    5.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及科研成果

(2)HXD1C型电力机车换装径向转向架的动力学分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的选题研究背景及意义
    1.2 国内外机车径向转向架发展现状
    1.3 国内外三轴转向架轮径差研究现状
    1.4 本文研究内容和主要工作
第2章 HX_D1C型机车动力学模型建立
    2.1 计算模型
        2.1.1 HX_D1C型传统转向架整车计算模型
        2.1.2 HX_D1C型径向转向架整车计算模型
        2.1.3 轮/轨匹配关系
    2.2 评判标准
        2.2.1 平稳性指标
        2.2.2 轮轴横向力
        2.2.3 轮轨垂向力
        2.2.4 脱轨系数
        2.2.5 轮重减载率
    2.3 本章小结
第3章 传统转向架与径向转向架机车动力学性能比较
    3.1 运行稳定性
        3.1.1 准线性临界速度
        3.1.2 非线性临界速度
    3.2 直线运行性能
        3.2.1 横向平稳性
        3.2.2 垂向平稳性
    3.3 曲线通过性能
        3.3.1 125m最小半径曲线通过性能
        3.3.2 光滑轨道曲线通过磨耗比较
        3.3.3 动态曲线通过性能
        3.3.4 径向转向架机车曲线提速
    3.4 本章小结
第4章 径向转向架机车悬挂参数优化
    4.1 一系刚度
        4.1.1 一系弹簧纵横向刚度
        4.1.2 一系纵向综合刚度
        4.1.3 一系垂向刚度
    4.2 二系刚度
        4.2.1 二系纵横向刚度
        4.2.2 二系垂向刚度
    4.3 减振器
        4.3.1 一系垂向减振器阻尼
        4.3.2 一系纵向减振器阻尼
        4.3.3 二系横向减振器阻尼
        4.3.4 二系垂向减振器阻尼
    4.4 本章小结
第5章 轮径差对径向转向架机车动力学性能的影响
    5.1 轮径差的类型
    5.2 径向转向架轮径差分布形式的选取
    5.3 轮径差对曲线通过性能的影响
        5.3.1 R800m曲线通过性能
        5.3.2 R300m曲线通过性能
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录1
附录2
攻读硕士期间发表的论文
攻读硕士期间参加的科研项目

(3)机车径向转向架耦合连杆动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文选题的背景及意义
    1.2 径向转向架径向机构的研究现状
    1.3 HTCR径向转向架技术在我国机车的运用情况
    1.4 论文的研究内容
第二章 DF8B内燃机车耦合连杆受力分析
    2.1 力学模型的建立
        2.1.1 力矩方式计算连杆载荷
        2.1.2 基于动能定理对连杆载荷的分析
    2.2 动力学模型的建立
    2.3 内燃机车不同工况连杆受力分析
        2.3.1 直线工况耦合连杆受力分析
        2.3.2 曲线工况连杆受力分析
    2.4 本章小结
第三章 HXD1C电力机车耦合连杆受力分析
    3.1 HXD1C电力机车动力学模型的建立
        3.1.1 DF8B机车模型与HXD1C机车模型径向机构的差异
        3.1.2 HXD1C电力机车模型的建立
    3.2 耦合连杆受力影响因素的分析
        3.2.1 导向梁布置方式对连杆载荷的影响
        3.2.2 偏距对连杆载荷的影响
        3.2.3 运行速度对连杆载荷的影响
        3.2.4 轨道不平顺对连杆载荷的影响
    3.3 本章小结
第四章 耦合连杆动力学优化设计
    4.1 HXD1C电力机车动力学弹性模型的建立
        4.1.1 弹性连杆的建立
    4.2 耦合连杆截面的动力学优化
        4.2.1 弹性支承的影响分析
        4.2.2 截面尺寸参数的动力学优化
        4.2.3 截面形状的优化分析
        4.2.4 支承刚度的优化分析
    4.3 刚柔模型对比
    4.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附表一
附表二
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(4)高速列车的关键力学问题(论文提纲范文)

1 前言*
    轮轨关系
    弓网关系
    流固耦合关系
2 高速列车空气动力学*
    2.1 引言
    2.2 高速列车气动阻力
        2.2.1 车体下部区域的优化
        2.2.2 头车气动外形优化
        2.2.3 尾车气动外形优化
        2.2.4 转向架侧罩
        2.2.5 车间风挡
        2.2.6 受电弓罩
    2.3 高速列车诱导的流动
        2.3.1 脉冲压力的影响
        2.3.2 列车诱导气流的影响
        2.3.3 列车风对附近人员的影响
        2.3.4 隧道内列车风
    2.4 高速列车交会气动效应
        2.4.1 高速列车交会过程中的非定常流动现象
        2.4.2 高速列车交会过程中的气动力特性
        2.4.3 速度对气动力的影响
        2.4.4 列车间距对气动力的影响
        2.4.5 相同列车不同速度交会时的气动力和力矩特性
        2.4.6 列车交会过程中作用在侧窗玻璃上的气动压力
    2.5 高速列车横风气动效应
        2.5.1 横风作用下简化列车模型周围的流动
        2.5.1. 1 表面时均压力分布
        2.5.1. 2 高速列车周围的时均流动结构
        2.5.1. 3 横风条件下高速列车周围的瞬态流动结构
        2.5.2 横风条件下高速列车气动力和力矩特性
        2.5.3 桥梁上高速列车的横风气动特性
        2.5.4 路堤上高速列车的横风气动特性
        2.5.5 高速列车横风安全性研究
    2.6 高速列车隧道气动效应
        2.6.1 隧道内压力波
        2.6.2 隧道内压力波影响因素
        2.6.2. 1 隧道长度
        2.6.2. 2 隧道形式
        2.6.2. 3 列车速度和车型
        2.6.2. 4 列车长度
        2.6.2. 5 列车外形
        2.6.2. 6 堵塞比
        2.6.3 隧道出口处微气压波
        2.6.3. 1 微气压波与列车速度的关系
        2.6.3. 2 微气压波与隧道长度的关系
        2.6.3. 3 微气压波与阻塞比的关系
        2.6.3. 4 优化列车头型控制微气压波
        2.6.3. 5 隧道内分叉隧道控制微气压波
        2.6.3. 6 隧道口缓冲段控制微气压波
        2.6.4 隧道内的高速列车摆动
        2.6.4. 1 隧道内列车摆动现象的特征
        2.6.4. 2 作用在列车尾部的气动力特性
        2.6.4. 3 列车与隧道壁之间的流动结构
        2.6.5 最不利隧道长度和临界隧道长度
        2.6.5. 1 最不利隧道长度
        2.6.5. 2 临界隧道长度
        2.6.5. 3 最不利隧道长度下压力场演化分析
    2.7 本节小结
3 高速弓网关系*
    3.1 引言
    3.2 弓网关系关键问题
        3.2.1 弓网耦合振动
        3.2.2 高速气流扰动
        3.2.3 结构柔性变形及不平顺
        3.2.4接触网波速及利用率
        3.2.5双弓受流
        3.2.6小结
    3.3高速弓网系统的结构及类型
        3.3.1接触网结构
        3.3.2受电弓结构
        3.3.3小结
4高速轮轨关系*
    4.1引言
    4.2高速轮轨关系问题一般描述
    4.3轮轨滚动接触基本理论
    4.4高速轮轨型面匹配设计平台
    4.5高速轮轨滚动黏着理论和机理问题
    4.6高速轮轨磨损和滚动接触疲劳问题
        4.6.1轮轨横断面磨损
        4.6.2车轮滚动方向(纵向)不均匀磨损
        4.6.3高速钢轨波浪形磨损
    4.7高速轮轨噪声问题
    4.8本节小结
5高速列车车辆动力学*
    5.1引言
    5.2车辆动力学分析方法
        5.2.1多刚体建模与分析方法
        5.2.2刚柔混合建模与分析方法
    5.3蛇行运动稳定性
        5.3.1铁路车辆蛇行运动稳定性的分析模型
        5.3.2铁路车辆蛇行运动线性稳定性
        5.3.3列车蛇行运动非线性稳定性
        5.3.3.1单轮对非线性稳定性
        5.3.3.2转向架非线性稳定性
        5.3.3.3铁路车辆非线性稳定性
    5.4乘坐舒适性
    5.5车辆特性对系统动力学性能的影响
        5.5.1结构弹性对列车系统动力学特性的影响
        5.5.2非线性因素影响
        5.5.3气动载荷对运行安全性影响
    5.6车辆轨道耦合
    5.7减振
    5.8本节小结
6高速列车结构疲劳可靠性*
    6.1引言
    6.2结构疲劳可靠性研究方法
    6.3结构动应力测试与疲劳评估
        6.3.1线路动应力测试
        6.3.2疲劳可靠性评估
    6.4结构载荷与载荷谱
        6.4.1动车转向架构架载荷类型
        6.4.2载荷测试方法
        6.4.3载荷特性研究
        6.4.4载荷谱的编制
    6.5本节小结
7高速列车噪声*
    7.1引言
    7.2高速列车气动噪声评估
        7.2.1气动噪声计算方法
        7.2.2非线性声学求解器
        7.2.3 K-FWH方法
        7.2.4气动噪声分布
        7.2.5高速列车头型评估
        7.2.6噪声与速度关系
        7.2.7高速列车受电弓及连接处的气动噪声影响
        7.2.8车内噪声
    7.3本节小结
8 结束语*
作者声明
致谢

(5)33t轴重内燃机车方案及机车曲线黏着问题研究(论文提纲范文)

1 33 t轴重内燃机车总体技术方案
    1.1 机车总体布局与主要技术参数
    1.2 机车牵引与制动特性
2 重载转向架方案
    2.1 三轴传统转向架方案
    2.2 三轴径向转向架方案
    2.3 33 t轴重机车的轮轨廓形
3 牵引状态下的机车动力学建模
    3.1 牵引力的建模
    3.2 牵引力的平衡
    3.3 模型检验——轴重转移计算
4 曲线黏降现象及曲线黏着定性分析
    4.1 导向轮对两侧车轮的横向蠕滑率
    4.2 曲线黏降
    4.3 曲线黏着定性分析
5 33 t轴重内燃机车曲线黏着计算
    5.1 计算工况
    5.2 曲线起动过程中的曲线黏着
        5.2.1 小半径曲线
        5.2.2 大半径曲线
    5.3 曲线通过过程的曲线黏着
        5.3.1 较大欠超高通过
        5.3.2 较低速度通过
        5.3.3 低速度通过
        5.3.4 通过曲线的车轮横向磨耗
6 结论

(6)低磨耗高速客车径向转向架优化研究(论文提纲范文)

第1章 绪论
    1.1 论文选题背景
    1.2 径向转向架导向原理及分类
    1.3 自导向径向转向架几种典型结构及特点
    1.4 论文的主要研究内容
第2章 低磨耗高速客车径向转向架技术方案设计
    2.1 转向架设计要求及主要结构特点
        2.1.1 转向架的设计要求
        2.1.2 转向架的主要结构特点
    2.2 转向架主要技术参数
    2.3 转向架结构设计
        2.3.1 构架组成
        2.3.2 轮对轴箱定位装置
        2.3.3 中央悬挂装置
        2.3.4 自导向径向机构组成
        2.3.5 牵引装置
        2.3.6 基础制动装置
    2.4 本章小结
第3章 低磨耗高速客车径向转向架动力学模型
    3.1 径向转向架车辆动力学模型
    3.2 径向机构的模拟
    3.3 轮对方程
        3.3.1 轮轨系统坐标系
        3.3.2 各坐标系间的变化关系
        3.3.3 轮对沿半径任意变化曲线的运动方程
        3.3.4 法向力求解
        3.3.5 蠕滑力和蠕滑力矩求解
        3.3.6 低磨耗高速客车转向架车辆运动方程式
    3.4 车辆动力学计算原理
        3.4.1 车辆运行稳定性
        3.4.2 车辆运行平稳性
        3.4.3 动态曲线通过性能
    3.5 本章小结
第4章 径向转向架参数优化及动力学性能分析
    4.1 动力学性能评定标准
    4.2 SIMPACK环境下的动力学仿真
    4.3 径向转向架参数优化
        4.3.1 一系悬挂参数优化
        4.3.2 二系悬挂参数优化
        4.3.3 径向机构参数优化
    4.4 低磨耗高速客车径向转向架动力学预测
        4.4.1 直线运行稳定性预测
        4.4.2 直线运行平稳性预测
        4.4.3 曲线通过性能预测
    4.5 径向转向架与常规转向架曲线通过性能对比
    4.6 本章小结
第5章 低磨耗高速客车径向转向架构架强度分析
    5.1 构架的结构特点和计算分析方法
    5.2 构架有限元分析
        5.2.1 构架的力学模型
        5.2.2 构架上的载荷及计算工况
        5.2.3 计算结果分析
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1 低磨耗高速客车转向架计算原始参数
攻读硕士学位期间发表的论文
攻读硕士学位期间参加的科研课题

(7)摆式列车主动径向转向架动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文选题背景及研究意义
    1.2 铁道车辆的曲线通过
    1.3 摆式列车研究概况
        1.3.1 列车通过曲线时的离心力和离心加速度
        1.3.2 列车通过曲线时的最高运行速度
        1.3.3 摆式列车的提速原理
        1.3.4 摆式列车的国内外发展
    1.4 铁道车辆主动控制技术研究概况
        1.4.1 主动控制技术
        1.4.2 国内外研究现状
    1.5 本论文主要工作
第2章 主动径向转向架摆式客车原理及建模
    2.1 主动径向转向架的基本原理
        2.1.1 径向转向架概述
        2.1.2 主动径向转向架基本结构和原理
    2.2 主动径向转向架的控制实现
        2.2.1 主动径向转向架的控制系统
        2.2.2 主动径向转向架的控制规律
    2.3 倾摆机构运动学
    2.4 本章小结
第3章 摆式列车动力学模型
    3.1 主动径向转向架摆式列车动力学计算内容
        3.1.1 运行稳定性计算方法
        3.1.2 运行平稳性计算方法
        3.1.3 动态曲线通过计算方法
    3.2 主动径向转向架摆式列车动力学模型
        3.2.1 建模前处理
        3.2.2 车辆的受力分析和运动微分方程
    3.3 本章小结
第4章 主动径向控制方法的研究
    4.1 控制系统的组成
        4.1.1 主动径向转向架摆式列车控制策略
        4.1.2 机电式控制系统数学模型
    4.2 控制方法比较分析
        4.2.1 PID控制方法原理
        4.2.2 模糊控制方法原理
        4.2.3 混合型模糊PID控制方法
        4.2.4 控制方法比较分析
        4.2.4.1 PID控制系统模型
        4.2.4.2 模糊控制系统模型
        4.2.4.3 混合型模糊-PID控制系统模型
    4.3 SIMPACK与Simulink联合仿真
    4.4 本章小结
第5章 主动径向转向架摆式列车动力学分析
    5.1 运行稳定性与平稳性分析
    5.2 动态曲线通过分析
        5.2.1 评价指标
        5.2.2 仿真结果分析
    5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研实践

(9)现代机车三轴径向转向架的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
        1.1.1 转向架的组成
        1.1.2 转向架的功能
    1.2 机车径向转向架的分类及特点
        1.2.1 分类
        1.2.2 特点
    1.3 本文的主要内容
    1.4 本文研究的目的和意义
第二章 机车径向转向架简介
    2.1 机车转向架的种类和结构
    2.2 径向转向架的工作原理
    2.3 本章小结
第三章 径向转向架的设计理论
    3.1 蠕滑机理
    3.2 蠕滑力和蠕滑力矩
    3.3 国外径向转向架的应用实例
    3.4 本章小结
第四章 机车径向转向架的设计与制造
    4.1 机车径向转向架的设计方案
    4.2 DF_(8B)型机车径向转向架设计技术要求
    4.3 DF_(8B)型机车径向转向架结构设计
        4.3.1 总体结构
        4.3.2 构架
        4.3.3 轴箱
        4.3.4 轮对
        4.3.5 旁承及牵引杆装配
        4.3.6 基础制动装置
        4.3.7 电机悬挂装置
        4.3.8 径向机构
    4.4 DF_(8B)型机车径向转向架的试制
        4.4.1 构架焊接
        4.4.2 牵引梁组焊
        4.4.3 构架机加工
        4.4.4 牵引梁组装加工
    4.5 本章小结
第五章 径向转向架的实验设计与分析
    5.1 径向转向架的曲线通过性试验与分析
    5.2 径向转向架的运用试验与分析
        5.2.1 装车情况
        5.2.2 试验情况
        5.2.3 运用情况
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献

(10)机车自导向径向转向架轮轨接触特性(论文提纲范文)

0 引言
1 转向架曲线通过机理
    1.1 径向机构运动分析
    1.2 非径向转向架曲线通过机理
2 动力学模型
3 仿真分析
    3.1 轮对横移量与冲角
    3.2 蠕滑力
    3.3 一系悬挂力
    3.4 几何导向力
4 结语

四、机车径向转向架的机构分析(论文参考文献)

  • [1]重载货运机车径向转向架动力学性能研究[D]. 毕鑫. 西南交通大学, 2015(04)
  • [2]HXD1C型电力机车换装径向转向架的动力学分析[D]. 魏静. 西南交通大学, 2015(01)
  • [3]机车径向转向架耦合连杆动力学研究[D]. 严国希. 西南交通大学, 2016(01)
  • [4]高速列车的关键力学问题[J]. 杨国伟,魏宇杰,赵桂林,刘玉标,曾晓辉,邢云林,赖姜,张营营,吴晗,陈启生,刘秋生,李家春,胡开鑫,杨中平,刘文正,王文静,孙守光,张卫华,周宁,李瑞平,吕青松,金学松,温泽峰,肖新标,赵鑫,崔大宾,吴兵,钟硕乔,周信. 力学进展, 2015(00)
  • [5]33t轴重内燃机车方案及机车曲线黏着问题研究[J]. 曲天威,罗世辉,马卫华. 铁道学报, 2020(09)
  • [6]低磨耗高速客车径向转向架优化研究[D]. 王志春. 西南交通大学, 2002(02)
  • [7]摆式列车主动径向转向架动力学研究[D]. 王平. 西南交通大学, 2013(11)
  • [8]机车径向转向架的机构分析[J]. 孙翔. 机车电传动, 1995(01)
  • [9]现代机车三轴径向转向架的研究[D]. 赵红. 江苏大学, 2008(09)
  • [10]机车自导向径向转向架轮轨接触特性[J]. 毕鑫,马卫华,王少林,罗世辉. 交通运输工程学报, 2013(05)

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机车径向转向架机构分析
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