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铁路货车自导向转向架关键参数匹配研究
| 论文题名： | 铁路货车自导向转向架关键参数匹配研究 |
| 关键词： | 铁路货车;自导向转向架;轴间稳定系统;轴箱纵向刚度;轮对重力刚度;参数匹配 |
| 摘要： | 当前我国铁路货运的主题是进一步发展高效、重载、快捷、低碳、低成本的货运方式。自导向转向架由于其轮对在曲线上更容易占据径向位置，较常规转向架而言能更有效减小轮轨间作用力和磨耗，同时将噪声控制在较低水平，完全符合现阶段追求绿色、环保及节能的发展方向，是最具开发潜力的铁道车辆走行部之一。 根据蠕滑力导向机理，要显著提升曲线通过性能，自导向转向架必然采用低轴箱纵向定位刚度和大锥度踏面轮对，从而需额外附加轴间稳定系统以确保足够的直线蛇行稳定性。着重针对轴间稳定系统的理想工作机制，以及相应的转向架关键参数匹配规律，完成了如下研究工作: (1)首先基于转向架水平定位刚度等效理论，对自导向转向架直线运行及曲线通过运动进行理论解析推导，分析不同转向架弯曲刚度、剪切刚度及轮对重力刚度等主要参数的组合，对其直线稳定性及曲线通过能力的影响机理，重点探讨轴间稳定系统在自导向转向架直线及曲线运行中发挥的根本作用，尤其是为实现轴间稳定系统不妨碍轮对自导向能力，转向架相关参数间可能存在的匹配关系; (2)基于转向架稳态曲线通过理论解析，推导实现最佳曲线通过时轴箱纵向定位刚度与轮对重力刚度间的匹配关系，并利用多体动力学仿真技术，通过将仿真结果和理论解析结果进行对比，分析和验证了轴间稳定系统在转向架曲线通过中可达到自由释放的理想工作状态，此时其将不妨碍轮对自导向能力的充分和正确发挥，转向架可实现最佳曲线通过，在此基础上探讨自导向转向架设计中应重视的各关键参数及优化匹配机理; (3)考虑实际工程应用中相关因素制约，自导向转向架关键参数间可能无法达到理想的匹配状态，轴间稳定系统将对曲线通过能力产生影响。鉴于此，着重就轴箱纵向定位刚度和轴间稳定系统剪切刚度在不同参数组合情形下，研究自导向转向架曲线通过时，轮对运动位置、轴间稳定系统载荷、轮轨蠕滑力及轮轨磨耗等的变化趋势和规律，进而通过综合分析提出工程实践中关键参数的具体设计建议。同时针对我国25t轴重、最高运行速度120km/h自导向转向架，给出了建议的轴箱纵向定位刚度和轴间稳定系统剪切刚度设计值，并基于该参数对配装25t自导向转向架的整车进行动力学数值仿真，依据GB/T5599-1985标准完成各项运行性能指标的评定。 |
| 作者： | 梁骏宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周张义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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