動(dòng)車組車輪踏面與懸掛參數(shù)合理匹配研究.pdf

1、國內(nèi)在運(yùn)營動(dòng)車組CRH2和CRH3踏面等效錐度和懸掛參數(shù)差異大，導(dǎo)致動(dòng)力學(xué)性能存在差異，CRH2車輪踏面錐度小、定位剛度小，其直線運(yùn)行平穩(wěn)性良好，但其曲線通過能力較弱，長時(shí)間運(yùn)營后車輪踏面部分區(qū)域剝落現(xiàn)象嚴(yán)重;CRH3車輪踏面等效錐度大，定位剛度大，具有良好的曲線通過能力，但直線運(yùn)行時(shí)某速度區(qū)段內(nèi)易出現(xiàn)晃車現(xiàn)象，直線運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性和橫向平穩(wěn)性稍顯不足。為加快中國高鐵邁向世界的步伐，國內(nèi)目前正在研制國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，擬統(tǒng)一這兩種錐度和定位參數(shù)

2、，形成中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組踏面和定位參數(shù)。
　　因此，本文基于SIMPACK動(dòng)力學(xué)仿真軟件，建立了CRH2型車的動(dòng)力學(xué)模型，其中輪對為彈性體，并將一系鋼彈簧模型化，以提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。在此基礎(chǔ)上，計(jì)算驗(yàn)證了CRH2型車不同曲線半徑的通過能力，分析其存在的問題并找尋原因，繼而提出采用改變車輪踏面錐度并優(yōu)化一、二系懸掛參數(shù)的方法，獲得曲線通過能力優(yōu)于CRH2型車的具有新踏面和新懸掛參數(shù)的優(yōu)化車。論文最后對新參數(shù)下車輛的曲線和直線

3、動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了驗(yàn)證。整篇論文研究過程中得出以下主要結(jié)論:
　　(1)高速動(dòng)車組一系鋼彈簧的振動(dòng)對構(gòu)架的橫向、垂向振動(dòng)有一定影響，因此，在分析高速動(dòng)車組構(gòu)架振動(dòng)的仿真計(jì)算中一系鋼彈簧的建模應(yīng)予以考慮。
　　(2) CRH2型車車輛曲線通過時(shí)，欠超高情況下，除垂向力指標(biāo)稍差于無欠超高下的垂向力指標(biāo)外，其他指標(biāo)均優(yōu)于或與無欠超高下的車輛動(dòng)力學(xué)評價(jià)指標(biāo)基本一致。因此，實(shí)際線路設(shè)計(jì)時(shí)宜設(shè)計(jì)有合適的欠超高。
　　(3)改變踏面錐

4、度后的CRH2型車，一系縱向剛度和抗蛇行減振器阻尼對車輛各動(dòng)力學(xué)指標(biāo)影響顯著，且二者存在較強(qiáng)的交互作用，在對二者優(yōu)化時(shí)需考慮其交互作用的影響。一系垂向阻尼對輪重減載率影響顯著，對其他動(dòng)力學(xué)指標(biāo)影響不大或基本無影響。
　　(4)優(yōu)化獲得一套與等效錐度0.11匹配的一、二系懸掛參數(shù)。優(yōu)化后車輛的穩(wěn)定性及曲線通過能力優(yōu)于CRH2型車，過曲線時(shí)的磨耗較CRH2型車得到下降，輪軌接觸情況得到明顯改善;優(yōu)化后車輛的直線運(yùn)行性能與CRH2型車基