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门架式径向转向架结构设计及其导向机构运动学和动力学分析
| 论文题名： | 门架式径向转向架结构设计及其导向机构运动学和动力学分析 |
| 关键词： | 门架式径向转向架;结构设计;导向机构;仿真计算;动力学分析 |
| 摘要： | 本文通过对目前主要类型的低地板车辆转向架技术的分析和总结，首先探讨了低地板城轨车辆的发展现状，基于对ULF超低地板轻轨车辆的研究提出了门架式径向转向架的设计方案，利用有限元软件分析校验和优化了外部车轮壳的结构强度，其模态分析表明所设计结构能有效避免共振破坏，且具有较大的刚度能满足其上各零件运动的平稳传递。在转向架的导向方面，从机构学的角度设计和确定了迫导向径向调整机构及其相关几何参数，利用机构运动学原理分析了其运动学性能，结果表明该机构具有运动灵敏、稳定的运动学特点，可满足车轮在曲线上的快速导向。最后，文章进一步探讨了导向机构参数（导向增益、导向刚度和导向间隙）对车辆曲线通过性能的影响，通过建立整车动力曲线通过模型，对其曲线通过性能进行了仿真计算和分析，结果验证了该导向机构对车辆曲线通过性能的改善作用。通过本文的研究可得到如下重要结论: 1.车轮部分结构复杂，巧妙的结构设计能满足车轮回转运动和径向调节的需要，区别于传统转向架车轮，是一种结构上的创新，具有广泛的应用前景。 2.所设计的迫导向机构具有运动灵敏、稳定性好的特点，能在缓和曲线段快速地实现车轮的径向调节，满足小半径复杂曲线的通过要求，在城市轨道交通环境中具有很好的适用性。 3.门架式径向转向架融合了单轴（单轮组）转向架、独立旋转车轮转向架和迫导向径向转向架结构特点，本身具有很好的小半径曲线通过能力，加装导向机构后，能有效的降低轮组冲角，减轻整车磨耗，在曲线半径大于100m时具有良好的车辆曲线通过性能表现。 本文更多地倾向于方案设计和仿真分析，在转向架和导向机构的设计上进行了多种创新，并通过分析验证了所设计的导向机构的合理性且具有良好的运动学和动力学性能，符合相关规定和技术要求。随着城市轨道车辆技术的不断发展和我国相关技术的不断成熟，低地板轻轨车必将有着广阔的发展前景，而本文所提出的相关转向架技术研究也必将丰富我国的相关领域的研究内容。 |
| 作者： | 陈洪宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王伯铭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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