【摘 要】
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利用大型有限元商业软件ABAQUS建立了车辆-齿轨铁路导入装置耦合动力学有限元模型;仿真了齿轨车辆通过齿轨铁路导入装置的过程,分析了车辆与齿轨铁路导入装置的动态相互作用;考虑不同参数的影响,研究了齿轨铁路导入装置振动响应、结构应力、动态接触力等动态特性响应规律.研究结果表明:随着支撑弹簧预紧力的增大,齿轮转速能更快达到与车速匹配的速度,且总体上同步装置振动与动态应力会增大,入齿装置振动和动态应力将减小,校正装置振动也将减小;确定合理的支撑弹簧预紧力,应综合考虑结构应力及振动水平,在本文计算工况中,建议预紧
【机 构】
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西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,四川 成都 610031;中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031
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利用大型有限元商业软件ABAQUS建立了车辆-齿轨铁路导入装置耦合动力学有限元模型;仿真了齿轨车辆通过齿轨铁路导入装置的过程,分析了车辆与齿轨铁路导入装置的动态相互作用;考虑不同参数的影响,研究了齿轨铁路导入装置振动响应、结构应力、动态接触力等动态特性响应规律.研究结果表明:随着支撑弹簧预紧力的增大,齿轮转速能更快达到与车速匹配的速度,且总体上同步装置振动与动态应力会增大,入齿装置振动和动态应力将减小,校正装置振动也将减小;确定合理的支撑弹簧预紧力,应综合考虑结构应力及振动水平,在本文计算工况中,建议预紧力取3 kN;齿轨铁路导入装置的最大振动速度为5.66 m?s-1,振动速度最大均方根为1.31 m?s-1,最大振动加速度为5657.82 m?s-2,振动加速度最大均方根为479.36 m?s-2,都出现在支撑弹簧预紧力1 kN工况下;随着齿轮初始转速增加至车速,总体上同步装置垂向振动变化不大,纵向振动减小,齿轮初始转速越接近车速越好;列车通过速度越大,齿轮对整个齿轨铁路导入装置的冲击力越大,因此,确定合理的列车通过速度,应综合考虑冲击振动及行车效率,在计算的5和10 km?h-1的速度中,建议通过速度为5 km?h-1或者低于5 km?h-1.
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