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原文传递铁道车辆轮对摩擦定位特性研究

论文题名：	铁道车辆轮对摩擦定位特性研究
关键词：	铁道车辆;轮对;摩擦定位;动力学特性
摘要：	我国铁路自1997年起至今共进行了六次客运列车大提速，目前动车组客运速度已经达到了250km/h，货运速度拟提高到160km/h，以实现客运和货运速度的合理匹配，提高铁路运输的整体经济效益。因此随着客运提速逐渐成熟完善，货车提速已成为铁路一项非常迫切的任务。由于客运车辆和货运车辆的运输对象不同，两者对运输速度、车辆保有量、安全性、制造维护成本、检修成本等要求存在很大差别，这些差别在车体和转向架设计思想中充分体现出来。其中转向架方面一项重要的不同是轮对定位方式，客车转向架均采用弹簧-阻尼形式的弹性定位，具有适当的一系静挠度，以改善乘坐舒适度，同时又能适应较大的空重车变化，而绝大多数货车转向架为三大件转向架，轮对采用摩擦定位，不存在一系静挠度，以适应特别大的空重车差别。很多教材和论文都对弹性定位轮对的特性进行了深入研究，由于摩擦问题本身的复杂性及强非线性特性，对摩擦定位轮对特性及其与弹性定位轮对的对比研究较少，本论文主要针对这一问题进行研究。论文结合摩擦学理论，以静摩擦力和摩擦-速度连续梯度特性分析模型为基础，归纳总结摩擦力与摩擦体相对运动速度之间的关系与特点，讨论了摩擦力的Stribeck曲线和干摩擦阻尼在轮对摩擦定位中的作用。论文建立了摩擦定位6自由度单轮对分析模型，用Kalker简化理论求解轮轨蠕滑力，用迹线法计算轮轨接触几何关系，用单边弹簧阻尼力元法计算轮轨法向力。用二维摩擦副原理结合导框式摩擦定位具体结构，运用动力学仿真模型研究直线段轮对的动力学行为，并与弹性定位轮对的动力学特性进行了对比。结果表明，摩擦定位轮对在横向收敛性、脱轨系数、纵向和横向振动、轮轨作用力和轮轨磨耗的变化规律都与弹性定位轮对有较大的区别。通过变参数计算，本文分析了摩擦定位各参数对轮对动力学特性的影响，如承载鞍与侧架之间的摩擦系数、横向及纵向定位间隙、轴重等等。结果表明，这些定位参数对轮对各项相关动力学指标的影响较为明显，都存在最优的取值范围。通过本文的研究工作，希望能为我国铁道货车的提速工作有所贡献，为以后分析铁道货车整车的动力学性能提供一定的依据。
作者：	罗曦春
专业：	车辆工程
导师：	罗世辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文