基于故障樹方法的高鐵轉(zhuǎn)向架齒輪箱的故障分析.pdf

1、我國的高速動車組研發(fā)開始于20世紀(jì)90年代初，經(jīng)過了十?dāng)?shù)年的努力發(fā)展，截至2015年底，我國共擁有高鐵列車1780列，總長度17000km，承擔(dān)了全國客運總量近50％的份額，如今高鐵已逐漸成為了人們生產(chǎn)和生活中越來越不可或缺的一種交通工具。轉(zhuǎn)向架是高鐵列車車身與車輪之間的連接部件，屬于車底動力系統(tǒng)的重要部件。轉(zhuǎn)向架作為一個獨立的動力裝置，它具有支承車體、承受車輛的全部重量及作用在車輛上的其他方向的作用力，并引導(dǎo)車輛在線路上運行的作用。而

2、齒輪箱作為高速動車組列車轉(zhuǎn)向架驅(qū)動系統(tǒng)中的關(guān)鍵傳動部件，在列車運行過程中容易發(fā)生故障，并可能會通過轉(zhuǎn)向架傳遞到列車的其它部件。而一旦齒輪箱發(fā)生故障，將會危及到高鐵列車的運行安全，進而危及乘客的生命、財產(chǎn)安全。因此，針對高速動車組列車轉(zhuǎn)向架齒輪箱的故障分析具有十分重要的意義和作用。
　　本研究以可靠性理論中的故障樹方法為基礎(chǔ)，在深入分析高鐵齒輪箱系統(tǒng)的運行特點和故障模式的基礎(chǔ)上，建立了高鐵列車齒輪箱系統(tǒng)失效的故障樹模型，進而完成了齒

3、輪箱故障樹的定性、定量分析。同時，將故障樹分析方法與蒙特卡羅仿真理論相結(jié)合，運用MATLAB軟件對齒輪箱系統(tǒng)進行了故障樹-蒙特卡洛仿真試驗分析。檢驗了當(dāng)齒輪箱底事件的故障規(guī)律服從指數(shù)分布時，其各子系統(tǒng)和整個齒輪箱系統(tǒng)依舊服從指數(shù)分布，同時得出了高鐵齒輪箱各零部件的重要度排序，找出了高鐵齒輪箱的關(guān)鍵部件和薄弱環(huán)節(jié)。最后，通過Visual C++6.0軟件平臺設(shè)計出了一款應(yīng)用于高鐵轉(zhuǎn)向架齒輪箱系統(tǒng)的故障樹分析軟件，利用該軟件可以更加方便的了

4、解高鐵齒輪箱故障的發(fā)生規(guī)律，有助于更有針對性的進行設(shè)備管理，有利于提高設(shè)備的使用效率。結(jié)果表明，對于高鐵轉(zhuǎn)向架齒輪箱這樣試驗難度大、樣品少、成本高、收集相關(guān)數(shù)據(jù)困難的研究對象，采用故障樹-蒙特卡羅仿真分析可以得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。實現(xiàn)了在力求降低可靠性試驗成本的同時充分反映齒輪箱系統(tǒng)中的各種問題的目的。利用高鐵轉(zhuǎn)向架齒輪箱故障樹分析軟件可以對齒輪箱系統(tǒng)的可靠性問題快捷、方便地進行計算，并且結(jié)果的精確度會隨數(shù)據(jù)樣本的不斷累積而不斷提高。該軟