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《高速列車車輪諧波磨耗下齒輪箱體振動特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號______________________________密級______________________________UDC______________________________編號______________________________全日制專業(yè)學位碩士論文高速列車車輪諧波磨耗下齒輪箱體振動特性研究學位申請人:張翼學科領(lǐng)域:交通運輸工程校內(nèi)導師:朱海燕副教授答辯日期:獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中
2、特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫的研究成果,也不包含為獲得華東交通大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。本人簽名_______________日期____________關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解華東交通大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權(quán)保留送交論文的復印件,允許論文被查閱和借閱。學??梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容,可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。保密的論文
3、在解密后遵守此規(guī)定,本論文無保密內(nèi)容。學生本人簽名日期校內(nèi)導師簽名日期校外導師簽名日期I摘要高速列車車輪諧波磨耗下齒輪箱體振動特性研究摘要齒輪箱是動力傳動的關(guān)鍵部件,是高速列車傳遞扭矩、驅(qū)動車輛的基本保障,其安全可靠性直接影響到高速列車的運行安全。隨著列車速度的不斷提高,高速列車齒輪箱的工作環(huán)境將逐漸惡化,齒輪箱故障在國內(nèi)外都有發(fā)生,如漏油、裂紋、油溫過高等,但是目前仍未給出一個明確結(jié)論。列車速度提高,輪軌作用和齒輪嚙合振動加劇是導致齒輪箱振動加劇的主要因素。在列車實際運行時這些激勵是同時存在的,共
4、同作用于齒輪箱體,所以必須采用動態(tài)激勵的方法對其進行研究。本文通過車輛系統(tǒng)動力學和有限元方法對齒輪箱的振動進行研究,主要內(nèi)容如下:首先,運用SIMPACK建立高速列車動力車動力學模型,在模型中考慮到齒輪嚙合振動對齒輪箱的振動的影響,將齒輪箱和輪對運用ANSYS建立柔性體模型導入SIMPACK中,通過這種剛?cè)狁詈系姆绞?,更加真實的模擬高速列車運行時齒輪箱的實際服役狀態(tài),并在齒輪箱體上設(shè)置3個測點來監(jiān)測齒輪箱的振動狀態(tài);通過與已有研究模型對比,驗證模型的計算精度符合計算要求。其次,本文選用車輪諧波磨耗參
5、數(shù)為1階、20階,波深為0.05mm、0.1mm,選用列車運行速度為200km/h、250km/h、300km/h,對各參數(shù)下齒輪箱的振動進行數(shù)值仿真分析,對比各參數(shù)下齒輪箱3個測點的振動加速度,并運用功率譜密度分析方法對3個測點的振動信號進行分析,對主頻成分進行簡要剖析,對比各參數(shù)和各個測點之間的振動信號,總結(jié)各參數(shù)對齒輪箱振動的影響。最后,通過計算齒輪箱大、小齒輪軸承座上的載荷,對齒輪箱進行靜強度計算。并通過對比各參數(shù)下齒輪箱的振動狀態(tài),選用齒輪箱振動最為劇烈的一組參數(shù)下的仿真數(shù)據(jù)作為載荷譜,對
6、齒輪箱進行疲勞強度校核。通過雨流計數(shù)法對載荷譜進行統(tǒng)計,Goodman曲線對非對稱載荷進行修正,運用S-N曲線對齒輪箱進行疲勞壽命計算,然后通過Miner線性疲勞累計損傷法則進行強度校核。關(guān)鍵詞:高速列車,齒輪箱,車輪諧波磨耗,動態(tài)激勵,振動特性IAbstractSTUDYONTHEVIBRATIONCHARACTERISTICSOFTHEGEARBOXHOUSINGUNDERTHEHARMONICABRASIONOFTHEWHEELOFHIGHSPEEDTRAINABSTRACTGearboxis
7、thekeycomponentofpowertransmission,itisthebasicguaranteeforhigh-speedtraintotransfertorqueanddrivevehicle,anditssafetyandreliabilitydirectlyaffecttherunningsafetyofhigh-speedtrain.Withthecontinuousimprovementofthetrainspeed,theworkingenvironmentofthege
8、arboxofthehigh-speedtrainswillgraduallydeteriorate.Thegearboxfailurehasoccurredathomeandabroad,suchasoilleakage,cracksandhighoiltemperature,butthereisnodefiniteconclusionyet.Theaccelerationoftrainspeed,theactionofwheelandrailandtheincre