鐵道車輛輪對摩擦定位特性研究.pdf

1、我國鐵路自1997年起至今共進行了六次客運列車大提速，目前動車組客運速度已經(jīng)達到了250km/h，貨運速度擬提高到160km/h，以實現(xiàn)客運和貨運速度的合理匹配，提高鐵路運輸?shù)恼w經(jīng)濟效益。因此隨著客運提速逐漸成熟完善，貨車提速已成為鐵路一項非常迫切的任務(wù)。 由于客運車輛和貨運車輛的運輸對象不同，兩者對運輸速度、車輛保有量、安全性、制造維護成本、檢修成本等要求存在很大差別，這些差別在車體和轉(zhuǎn)向架設(shè)計思想中充分體現(xiàn)出來。其中轉(zhuǎn)向架

2、方面一項重要的不同是輪對定位方式，客車轉(zhuǎn)向架均采用彈簧-阻尼形式的彈性定位，具有適當?shù)囊幌奠o撓度，以改善乘坐舒適度，同時又能適應(yīng)較大的空重車變化，而絕大多數(shù)貨車轉(zhuǎn)向架為三大件轉(zhuǎn)向架，輪對采用摩擦定位，不存在一系靜撓度，以適應(yīng)特別大的空重車差別。很多教材和論文都對彈性定位輪對的特性進行了深入研究，由于摩擦問題本身的復(fù)雜性及強非線性特性，對摩擦定位輪對特性及其與彈性定位輪對的對比研究較少，本論文主要針對這一問題進行研究。 論文結(jié)合摩

3、擦學理論，以靜摩擦力和摩擦-速度連續(xù)梯度特性分析模型為基礎(chǔ)，歸納總結(jié)摩擦力與摩擦體相對運動速度之間的關(guān)系與特點，討論了摩擦力的Stribeck曲線和干摩擦阻尼在輪對摩擦定位中的作用。 論文建立了摩擦定位6自由度單輪對分析模型，用Kalker簡化理論求解輪軌蠕滑力，用跡線法計算輪軌接觸幾何關(guān)系，用單邊彈簧阻尼力元法計算輪軌法向力。用二維摩擦副原理結(jié)合導框式摩擦定位具體結(jié)構(gòu)，運用動力學仿真模型研究直線段輪對的動力學行為，并與彈性定位

4、輪對的動力學特性進行了對比。結(jié)果表明，摩擦定位輪對在橫向收斂性、脫軌系數(shù)、縱向和橫向振動、輪軌作用力和輪軌磨耗的變化規(guī)律都與彈性定位輪對有較大的區(qū)別。 通過變參數(shù)計算，本文分析了摩擦定位各參數(shù)對輪對動力學特性的影響，如承載鞍與側(cè)架之間的摩擦系數(shù)、橫向及縱向定位間隙、軸重等等。結(jié)果表明，這些定位參數(shù)對輪對各項相關(guān)動力學指標的影響較為明顯，都存在最優(yōu)的取值范圍。 通過本文的研究工作，希望能為我國鐵道貨車的提速工作有所貢獻，為