HXN5型內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能分析.pdf

1、實(shí)施以多體系統(tǒng)為核心的機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能的虛擬測(cè)試技術(shù)，可以通過動(dòng)力學(xué)仿真促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化，加快新產(chǎn)品研制進(jìn)程，大幅降低研制成本。因此，通過仿真建模，分析研究新研制機(jī)車的動(dòng)力學(xué)性能，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　 HXN5型內(nèi)燃機(jī)車是由中國(guó)南車制造的新一代大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，轉(zhuǎn)向架是在2006年從美國(guó)GE公司進(jìn)口用于青藏鐵路的NJ2型內(nèi)燃機(jī)車轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)而成，為全面評(píng)估該車的動(dòng)力學(xué)性能，本文采用SIMPACK動(dòng)力學(xué)分析軟

2、件，建立了機(jī)車多體動(dòng)力學(xué)模型，主要對(duì)機(jī)車的穩(wěn)定性、直線運(yùn)行平穩(wěn)性、曲線通過性能、軸重轉(zhuǎn)移等動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行了研究和評(píng)價(jià)。仿真計(jì)算結(jié)果表明:
　　 1）理論上機(jī)車的非線性臨界速度勉強(qiáng)可以滿足120km/h設(shè)計(jì)要求。由于采用導(dǎo)框式軸箱定位方式，驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)工況下，機(jī)車的輪對(duì)橫向振動(dòng)存在一系橫向止擋4 mm內(nèi)的穩(wěn)定極限環(huán)。
　　 2）機(jī)車的平穩(wěn)性要視實(shí)際線路的情況而定。在AAR5和較差線路上，機(jī)車以40km/h～140km/h

3、運(yùn)行，其橫向平穩(wěn)性和加速度指標(biāo)為優(yōu)良，輪軸橫向力均小于極限值。機(jī)車垂向平穩(wěn)性指標(biāo)在AAR5線路上以40km/h～120km/h速度運(yùn)行，垂向加速度在40km/h～140km/h內(nèi)都是優(yōu)良。在較差線路上，60km/h速度以下運(yùn)行的垂向平穩(wěn)性指標(biāo)和加速度是優(yōu)良，1OOkm/h速度下垂向平穩(wěn)性指標(biāo)和加速度在合格范圍。
　　 3）機(jī)車可以安全地通過125m半徑曲線。
　　 4）機(jī)車通過R300m和R800m曲線的各動(dòng)力學(xué)指標(biāo)小于

4、極限值。R300m工況的最大輪軸橫向力達(dá)到88.07kN。5）機(jī)車的粘著利用率為94.05％。
　　 本文還分析研究了導(dǎo)框摩擦系數(shù)、一系縱向間隙、懸掛參數(shù)對(duì)機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能影響情況。分析表明:
　　 1）直線運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)框摩擦系數(shù)對(duì)制動(dòng)工況的影響顯著大于牽引工況;對(duì)垂向性能的影響明顯大于橫向性能;曲線通過時(shí)，導(dǎo)框摩擦系數(shù)對(duì)機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能影響較大，尤其是垂向動(dòng)力學(xué)性能;建議導(dǎo)框摩擦系數(shù)小于0.35。
　　 2）增大一系