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柔性轮轨不平顺下的耦合振动与轴承润滑分析
| 论文题名： | 柔性轮轨不平顺下的耦合振动与轴承润滑分析 |
| 关键词： | 铁路轴承系统;时变非线性;耦合动力学;温度效应;钢轨不平顺性 |
| 摘要： | 目前铁路运输是我国的主要交通运输方式，对经济社会的发展起着关键性的作用。随着我国经济的迅猛发展，铁路运输的时效性已无法满足日益增长的需求。发展高速重载技术成为必然的趋势，对铁路车辆和轨道技术提出了进一步更高的要求。铁路轮轨系统是铁路车辆系统的关键部件之一。在车辆行驶过程中，由于钢轨不平顺的激扰等因素，受到强烈的振动冲击，铁路轮轨系统的振动是引起其疲劳破坏的原因之一，较大的振动将直接影响整车的运行安全性与平稳性。其次，铁路轴承系统多采用润滑性能好，使用周期长的润滑脂润滑，其性能的好坏将直接影响轴承系统的寿命。因此对铁路轮轨系统的振动特性和轴承系统的润滑特性的研究是一项既有学术价值，又有重要的实用意义和广泛的应用前景的研究课题。 本文在结构动力学和流体力学的理论基础上，借助数值计算分析工具matlab为仿真手段，以铁路轮轨系统为研究对象，对铁路轮轨系统进行振动响应等方面的研究;在此基础上进一步研究了考虑温度效应的铁路轴承系统的润滑性能;最终在实际的工程案例中，验证了理论模型方法的正确性。本文的工作将为铁路轴承系统的结构优化设计，车辆稳定性研究及动力学性能评价提供一定的理论依据和参考。本文主要研究工作如下: (1)以轴承耦合接触模型和轮轨动态空间耦合接触模型为基础，采用集中参数和有限元相结合的方法建立轮-轴-轨系统的耦合动力学模型。模型中充分考虑了轮轴的柔性变形、时变的轴承非线性接触载荷、钢轨的振动等因素，通过分析各子系统的受力特点，依据牛顿运动的基本原理，建立了轮-轴-轨系统的振动方程，并与刚性轮轨模型作对比，分析轮轴柔性变形对轮-轴-轨系统的影响。 (2)基于脂润滑的基础理论、铁路轴承的结构参数及运动关系，建立了考虑温度效应的双排圆锥滚子轴承的润滑分析模型。并分析工况参数、温度效应对润滑性能的影响。 (3)最后，为说明本文理论模型方法的准确性，以某铁路货车轴承为实例对象，实例表明本文建立的轮-轴-轨系统动力学模型和润滑特性分析方法具有较高的可信度，可以为轮轨系统的设计校核和可靠性分析提供参照。 |
| 作者： | 王亚杰 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 霍军周 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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