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题名不同形式齿轨车辆动态特性研究
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作者
陈兆玮
袁密奥
李世辉
易虹雨
杨吉忠
陈志辉
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机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院
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出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期1564-1574,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52008067)
重庆市自然科学基金资助项目(CSTB2022NSCQ-MSX1193)
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJZD-M202300701)。
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文摘
为了提高轨道车辆的爬坡能力,齿轨车辆在传统轨道车辆的基础上加入了齿轮-齿轨啮合系统。针对目前世界上的齿轨铁路系统种类较多,其配备齿轮-齿轨啮合系统多样性所导致的齿轨车辆动态特性差异的问题,本文在解析齿轮-齿轨啮合激扰产生机理的基础上,考虑齿轮-齿轨啮合冲击,建立了两类Strub系统、双排齿Abt系统以及Locher系统四种不同形式的齿轨车辆动力学模型,并对模型进行了实验验证;采用所建立的模型,分析了齿轨车辆以不同速度在坡道啮合路段运行时的齿轮-齿轨啮合行为,并探究了线路不平顺对齿轨车辆齿轮-齿轨啮合中心距误差的影响;在此基础上研究了齿轨车辆的轮轨作用以及车辆加速度,由此分析了齿轨车辆的安全性与平稳性。结果表明:不同形式的齿轨车辆动态特性存在显著差异,Locher系统齿轨车辆动态特性最佳;同轴Strub系统与双排齿Abt系统的齿轮啮合行为较差且受线路不平顺影响明显,齿轮-齿轨啮合力最大冲击值达20.3 kN,啮合中心距误差达3.73 cm;同轴Strub系统与双排齿Abt系统车辆安全性较差,双排齿Abt系统的轮轨垂向力最大达51.7 kN;异轴Strub系统的车辆平稳性最差,最大车体垂向加速度为0.033 m/s2,平稳性指标为1.27。
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关键词
齿轨车辆
车辆动力学
齿轨铁路系统
齿轮-齿轨啮合
动力学性能
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Keywords
rack vehicle
vehicle dynamics
gear-rack system
gear-rack meshing
dynamic characteristics
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分类号
U234
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U270.11
[机械工程—车辆工程]
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