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原文传递抗蛇行减振器安装位置及参数对机车动力学性能的影响分析

论文题名：	抗蛇行减振器安装位置及参数对机车动力学性能的影响分析
关键词：	铁路机车;抗蛇行减振器;动力学性能;安装位置;卸荷特性
摘要：	抗蛇行减振器是保证机车高速运动稳定性及高速运行平稳性的关键部件，其安装位置、性能参数的变化都会对机车的动力学性能产生显著的影响。基于此，本文运用机车车辆动力学理论、借助多刚体动力学仿真软件SIMPACK、以机车车辆动力学指标为依据，系统分析了抗蛇行减振器安装位置与性能参数间的匹配关系对机车动力学性能的影响。　　首先，在抗蛇行减振器性能参数不变的情况下，仿真分析了减振器横向安装位置的变化对机车动力学性能的影响。研究表明:增大抗蛇行减振器的横向安装跨距可以显著提高机车的临界速度、改善机车的横向平稳性能，对机车的垂向平稳性能及机车通过小半径(R400m)曲线时的轮重减载率、脱轨系数、轮轴横向力指标基本没有影响。增大抗蛇行减振器的横向安装跨距，增强了抗蛇行减振器对转向架相对于车体摇头运动的敏感性，能更有效地抑制机车高速运行时的蛇行运动。　　但是，抗蛇行减振器横向安装跨距过大将造成机车超出限界。基于上述研究及问题，本文采用去除横向减振器，并将抗蛇行减振器横向布置于构架端梁之上的方案，使其同时发挥了抗蛇行减振器和横向减振器的作用，进一步优化了机车的动力学性能，并且使得机车转向架不必再安装横向减振器，简化了转向架的结构。　　本文将抗蛇行减振器横向安装于端梁位置后，系统分析了该安装位置下抗蛇行减振器的串联刚度、卸荷速度、卸荷力与截止频率间的几组匹配关系对机车动力学性能的影响。研究表明:在卸荷力一定的情况下，抗蛇行减振器的串联刚度对机车的非线性临界速度影响显著，但其影响程度与卸荷速度的取值有关。在串联刚度一定的情况下，抗蛇行减振器的卸荷力与卸荷速度对机车的非线性临界速度也有显著的影响:当卸荷速度取值较大时，机车的临界速度与减振器的阻尼系数成正比;当卸荷速度取值较小时，机车非线性临界速度基本维持不变;在相同的卸荷速度下，卸荷力越大，机车所能获得的非线性临界速度就越高。机车的非线性临界速度随抗蛇行减振器性能参数变化而变化的趋势是由减振器的截止频率及阻尼系数决定的:截止频率决定非线性临界速度的变化趋势，阻尼系数决定非线性临界速度的变化幅度。在卸荷力一定的情况下，机车的横向平稳性指标随卸荷速度的减小而逐步恶化，串联刚度越大，这一趋势越明显;在串联刚度一定的情况下，机车的横向平稳性指标随卸荷力的增大而逐步恶化，卸荷速度越小，恶化越严重。抗蛇行减振器性能参数的变化对机车的垂向平稳性指标基本没有影响。在卸荷力一定的情况下，改变减振器的串联刚度和卸荷速度，对机车通过小半径曲线时的轮重减载率、脱轨系数、轮轴横向力指标基本没有影响;在串联刚度不变的情况下，增大卸荷力使机车通过小半径曲线时的轮重减载率、脱轨系数、轮轴横向力指标出现先优化后恶化的趋势;在串联刚度一定的情况下，增大减振器卸荷速度的取值，可以优化机车通过小半径曲线时的轮重减载率、脱轨系数、轮轴横向力指标，并且卸荷力越大，这一趋势越明显。
作者：	侯建文
专业：	车辆工程
导师：	刘建新
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文