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高速列车齿轮箱线路试验及振动传递关系研究
| 论文题名： | 高速列车齿轮箱线路试验及振动传递关系研究 |
| 关键词： | 高速动车组;齿轮箱;疲劳裂纹;线路试验;振动传递特性 |
| 摘要： | 齿轮箱作为高速动车组车辆传递扭矩、驱动车辆行进的关键零部件，其安全稳定性直接影响动车组车辆的运行可靠性。但是由于其结构的复杂性以及其运行条件比较恶劣，齿轮箱系统常常表现出很多问题，如渗油（漏油）现象、齿轮箱内油温过高、箱体内异物以及裂纹等。这些问题主要是由于齿轮箱结构疲劳和振动所引起，会给人们的生命安全带来严重威胁。 基于此背景，本文针对实际运用中大量发现齿轮箱裂纹情况，分析裂缝出现原因，并根据线路测试得到应力薄弱位置，利用振动频谱分析方法说明不同振动源对薄弱部位动应力的影响，最后针对不同结构齿轮箱进行振动传递分析，归纳振动传递规律，具体研究分析如下: 首先，通过调研齿轮箱实际运用情况，分析其出现裂纹的原因主要是由于结构设计缺陷及铸造工艺水平低下导致应力集中，以及箱体振动异常等; 其次，通过不同线路试验所得测试数据，计算齿轮箱箱体各测点疲劳损伤及寿命，并与齿轮箱仿真结果对比，分析得到大小齿轮箱连接处底部和大齿轮箱观油孔角焊接焊缝处是齿轮箱应力薄弱部位; 利用FFT和STFT变换，分运行工况、速度工况对疲劳重点关注点动应力信号和各位置加速度信号做频域分析。分析结果表明，车轮踏面在即将镟修状态下导致车轮多边形现象出现，在车辆运行过程中，车轮多边形转动频率与齿轮箱固有频率接近引发齿轮箱箱体发生共振，最终导致齿轮箱箱体振动剧烈; 最后，对4种齿轮箱结构进行振动传递特性研究，归纳总结，发现齿轮箱振动主要受轴箱振动、电机振动以及自身齿轮啮合振动等影响。齿轮箱箱体振动低频振动来自轴箱振动传递，高频振动主要受齿轮啮合振动影响，结论具有普遍意义。 |
| 作者： | 常程城 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 金新灿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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