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现代有轨电车线路工程车转向架选型研究
| 论文题名： | 现代有轨电车线路工程车转向架选型研究 |
| 关键词： | 有轨电车;转向架;小曲线半径;参数优化 |
| 摘要： | 随着城市规模的扩大和城市人口的增加，原有的城市交通方式已不能满足人们的日常出行需要，在这样的背景下，现代有轨电车得到了快速的发展。工程车作为铁路运输、救援和养护维修设备，已成为各条线路正常运营必不可少的装备。目前，大铁路干线以及地铁线路的工程车辆应用广泛，但我国现代有轨电车起步较晚，专门应用于该线路的工程车还是空白，因此该工程车具有很大的研究价值。现代有轨电车线路曲线多、半径小、等级低，转向架对工程车的动力学性能和安全性起着决定性作用，因此转向架的设计是成功开发现代有轨电车线路工程车的关键。 本文介绍了国内外现代有轨电车转向架和工程车转向架的结构及设计特点，根据两者的特点设计出最适合现代有轨电车线路工程车的转向架方案。 独立旋转车轮转向架由于具有较好的小半径曲线通过能力并能满足低地板车辆的使用要求，因此广泛应用于现代有轨电车，但独立旋转车轮导向和自动对中能力差。该工程车对曲线通过性能要求高，本文对独立旋转车轮和传统轮对转向架的曲线通过性能进行对比分析，计算结果表明，采用内轴箱悬挂的传统轮对转向架曲线通过性能更优。基于传统轮对转向架的诸多优点和有轨电车线路工程车辆的使用要求，在国内首次提出采用内侧轴箱悬挂的传统轮对转向架技术方案。轮对选型后，对转向架进行技术方案研究，根据转向架的设计要求确定转向架的主体和各部件的结构形式以及基本参数和尺寸。 现代有轨电车线路工程车要求具有良好的动力学性能，特别是小半径曲线通过性能。本文对轮对、构架和车体的受力进行分析，推导出各刚体的运动微分方程，在SIMPACK软件中建立工程车整车动力学模型。 为保证转向架具有良好的动力学性能，利用所建立的仿真模型对转向架的各悬挂参数进行优化，得出最佳的悬挂参数取值范围。根据优化后的悬挂参数和GB/T17426-1998及GB/T5599-1985标准对工程车的稳定性、平稳性、直线和曲线运行安全性等动力学性能进行分析预测，结果表明车辆的各项动力学指标均在标准规定范围内，车辆能以设计的最高速度平稳地在直线上运行，并顺利通过最小半径为19m的曲线。 在ANSYS软件中建立转向架构架的1∶1模型，根据EN13749:2011标准确定构架的载荷及工况，并对构架静强度进行评估，确认其结构安全可靠性。为考察构架的振动特性，对构架进行模态的分析。结果表明，构架的静强度满足EN13749:2011要求，构架的自振频率远离车辆的系统频率，车辆可安全运行。 |
| 作者： | 雷明波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 傅茂海 |
| 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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