基于輪對(duì)轉(zhuǎn)臂定位的城軌車輛徑向轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市軌道交通也以其節(jié)能、環(huán)保、準(zhǔn)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)取得了各大中城市的青睞，這其中廣為人知的當(dāng)屬地鐵車輛。地鐵在解決市民出行難、交通堵和改善空氣質(zhì)量等方面取得了顯著的效果，但由于其線路受到地理?xiàng)l件和交通布局的制約，曲線多、曲線半徑小，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架難以滿足減小車輛運(yùn)行噪聲和降低輪軌磨耗的要求。因此，采用徑向轉(zhuǎn)向架對(duì)于提升地鐵車輛的運(yùn)行品質(zhì)和改善運(yùn)行環(huán)境有著實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本設(shè)計(jì)基于輪對(duì)轉(zhuǎn)臂定位轉(zhuǎn)向架開發(fā)了采

2、用“三無”結(jié)構(gòu)的城軌車輛非動(dòng)力迫導(dǎo)向徑向轉(zhuǎn)向架，對(duì)軸箱轉(zhuǎn)臂進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使其能夠與迫導(dǎo)向徑向機(jī)構(gòu)相互耦合，起到輪對(duì)定位和導(dǎo)向的雙重功能，構(gòu)成新型的地鐵車輛徑向轉(zhuǎn)向架。新型轉(zhuǎn)臂裝置在車輛通過曲線路段時(shí)，能夠?qū)④圀w與轉(zhuǎn)向架之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角有效地傳遞給輪對(duì)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的徑向?qū)蚬δ?，?duì)于降低車輛運(yùn)行噪音和輪軌間的磨耗具有十分重要的作用。
　　文中利用SIMPACK建立了安裝徑向轉(zhuǎn)向架的車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，對(duì)前后輪對(duì)均安裝徑向機(jī)構(gòu)的對(duì)稱式徑

3、向轉(zhuǎn)向架和只有導(dǎo)向輪對(duì)安裝徑向機(jī)構(gòu)的非對(duì)稱徑向轉(zhuǎn)向架的車輛動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果顯示:采用對(duì)稱式和非對(duì)稱徑向轉(zhuǎn)向架車輛的蛇行失穩(wěn)臨界速度分別為209km/h、207km/h，基本相當(dāng)，均能滿足運(yùn)行穩(wěn)定性的要求;二者的平穩(wěn)性指標(biāo)均小于2.5，達(dá)到GB/T5599-1985的優(yōu)級(jí);二者的曲線通過安全性指標(biāo)均小于GB/T5599-1985標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限度值，非對(duì)稱轉(zhuǎn)向架導(dǎo)向輪對(duì)的曲線通過性能指標(biāo)均大于對(duì)稱式轉(zhuǎn)向架，而非導(dǎo)向輪對(duì)的曲線通過

4、性能指標(biāo)一般小于對(duì)稱式轉(zhuǎn)向架。表明對(duì)稱式徑向轉(zhuǎn)向架能夠重新分配輪軌橫向力，有效降低輪軌橫向力的最大值。
　　為了分析徑向杠桿彈性對(duì)轉(zhuǎn)向架導(dǎo)向性能的影響，本文利用ANSYS對(duì)徑向杠桿進(jìn)行了模態(tài)分析和子結(jié)構(gòu)分析，并在SIMPACK中建立了對(duì)稱式徑向轉(zhuǎn)向架整車剛?cè)狁詈夏Ｐ?，與剛體模型進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)性能的對(duì)比分析，研究結(jié)果表明:剛?cè)狁詈夏Ｐ偷纳咝惺Х€(wěn)臨界速度為198km/h，小于剛體模型;車體平穩(wěn)性指標(biāo)均小于2.5，為優(yōu)級(jí);剛?cè)狁詈夏Ｐ蛯?dǎo)向