机车黏着极限态驱动装置结构共振研究.pdfVIP

第 33卷第 11期 铁 道 学 报 Vo1．33 No．11 2011年 11月 JOURNAL0FTHECHINARAILWAYSOCIETY November 2011 文章编号 ：1001—8360(2011)11-0016-07 机车黏着极限态驱动装置结构共振研究 姚 远， 张红军， 罗世辉 (西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四JII成都 610031) 摘 要：机车处于轮轨黏着极限状态运行时，轮轨黏着饱和及负斜率特性使得驱动轮对出现复杂的动力学现象。 为 了研究机车驱动装置受到轮轨动态激励的响应 ，首先研究黏着极限状态轮轨 的黏滑特点及其引起轮对 的动力 学问题，然后建立机车的多体动力学模型，仿真驱动装置各结构部件的振动及其振动主频率 ，得出避免机车驱动 装置结构发生共振 的参数匹配原则 。结果表明：机车处于黏着极限状态运行时，轮轨间黏滑状态会产生驱动轮对 的纵向振动和驱动装置的自激振动等典型动态特征；驱动装置 自激振动会激发基于结构固有频率的振动，且各结 构振动会相互影响。因此 ，需合理选取牵引电机吊挂关节的刚度 ，避免基于 电机点头振动 固有频率及各结构部件 固有频率的振动。特别是，若牵引电机转子旋转、轮对扭转振动和轮对纵向振动的固有频率一致，将引起驱动装 置结构产生共振 。 关键词 ：机车 ；驱动系统动力学；黏滑振动 ；自激振动 ；黏着极限 中图分类号：U260．11 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．100卜8360．2Ol1．11．003 AnalysisonResonanceofLocomotiveDriveSystem underW heel—railSaturatedAdhesion YAOYuan， ZHANG Hong—jun， LUOShi—hui (StateKeyLaboratoryofTractionPower，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031， Abstract：Thesaturationandnegativeslopecharacteristicsofwheel—railadhesioncausecomplexdynamicphe— nomenatoOccurwiththedrivingwheelsetofthelocomotiverunninginthestateofwheel—railadhesionlimit． Inordertostudythedynamicresponsesofthedrivingsystem todynamicwheel—railexcitation，thestick—slip characteristicsofthestateofadhesionlimitbetweenwheelandrailandtheresultantdynamicproblemsofthe wheelsetarestudied，themulti—bodydynamicmodelofthelocomotiveisestablishedtosimulatevibrationsof thecomponentsofthedrivingsystem andtheirmainfrequencies，andthestructureparametersmatchingprinci— plesofthedrivingsystem aresummarizedtoavoidresonance．Theresultsshow asfollows：Whenthelocomo— tiverunsinsaturatedwheel—railadhesion，thewheel—railstick—slipstatecauses1ongitudinalvibrationtothedriv— ingwheels