摘要：基于刚体多体动力学理论,考虑含牵引电机与齿轮传动系统的动力传递系统的功能与特点,建立某型HX重载电力机车三维动力学模型。同时,推导了该型采用抱轴式对称布置牵引传动装置的重载电力机车的轴重转移理论解析计算公式,计算获得了准静态工况下该型重载电力机车轴重转移结果。通过对比两种方法计算结果表明,解析计算公式能够比较准确地获得2(B0-B0)轴式机车抱轴式对称布置牵引传动装置的轴重转移结果;此外,在考虑齿轮传动系统的影响后,机车多体动力学模型与理论解析方法计算结果吻合较好,能够反映实际运行过程中机车的动态轴重转移情况。

摘要：柴油机与发电机动态激励是内燃机车的主要激振源之一,其激起的振动通过车体底架传递至司机室,引起司机室振动,设计科学合理的司机室隔振结构与参数对提高司机室结构可靠性与乘坐舒适性具有良好的理论指导意义与工程实用价值.本文针对某型内燃机车司机室隔振问题,建立了机车司机室6自由度动力学理论模型;结合隔振原理、能量解耦原理、生物遗传算法建立了机车司机室隔振优化分析方法,获得了司机室隔振参数的合理配置方案;最后,通过有限元法仿真分析了实测柴油机与发电机激振下隔振参数改进前后的司机室振动响应,验证了提出的隔振方案的有效性.

摘要：牵引电机是铁路机车的动力源,其关键零部件(支承轴承等)的服役性能直接影响机车传动系统的稳定性和可靠性.对于重载机车,传统轴承服役寿命评估方法主要基于定载荷工况,难以准确评估轨道不平顺等复杂外部激励作用下电机轴承的服役寿命.因此,本文根据车辆-轨道耦合动力学理论,考虑轨道车辆运行过程中的轮轨相互作用和齿轮啮合作用,建立了具有牵引动力传动系统的机车-轨道耦合动力学模型;采用线性损伤累积准则和ISO 281标准计算方法,评估了复杂机车振动环境下牵引电机轴承的服役寿命.结果表明,在轨道随机不平顺激励下,机车轮轨垂向力、齿轮啮合力、牵引电机内部转子离心力、不平衡磁拉力等明显增大;在复杂机车振动环境中,电机轴承内部滚子-滚道相互作用加剧,传动端与非传动端轴承的疲劳寿命缩短;随着线路状态的不断恶化和机车运行速度的提高,牵引电机轴承的预测寿命里程不断减小;由于传动端轴承承受较大的外部动态载荷,传动端轴承的服役寿命明显低于非传动端轴承.本文提出的评估方法可为机车牵引电机轴承的设计、选型和寿命评估提供理论指导.

摘要：利用基于车辆-轨道耦合动力学与齿轮动力学理论建立的考虑齿轮传动系统动态耦合效应的机车-轨道耦合动力学模型,同时考虑车轮扁疤冲击激励和齿轮传动时变啮合刚度激励,仿真分析了机车以60 km/h的速度匀速运行时不同尺寸车轮扁疤诱发的附加轮轨冲击力,研究了扁疤尺寸对重载机车齿轮传动系统动态性能的影响.结果表明:(1)新扁疤长度的不断增大,齿轮副的啮合力和动态传递误差(dynamic transmission error, DTE)的最大值随之增大,特别是当新扁疤长度超过60 mm时,啮合力和DTE的最大值急剧增大;(2)旧扁疤深度一定时,轮轨力最大值随扁疤长度的增大而逐渐减小,啮合力和DTE的最大值变化趋势与轮轨力最大值的变化趋势基本一致;(3)当旧扁疤长度一定时,轮轨力最大值随扁疤深度的增加而逐渐增大;当扁疤深度超过0.5 mm后,轮轨力最大值增长速率减缓,而啮合力和DTE的最大值增长速率反而增大.本文研究工作对铁路机车齿轮副的设计参数选取、动态特性评估、疲劳寿命估算以及轮对维护具有一定的理论参考价值.