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齿轨铁路齿条啮合与轮轨滚动接触间耦合作用机理分析
被引量：
1
1
作者
王振寰
赵鑫
+4 位作者
范伟
郏殿祥
杨吉忠
梁树林
温泽峰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期58-67,共10页
针对适于山地轨道交通的齿轨铁路,建立基于显式时间积分的三维齿轨轮对-轨道瞬态接触有限元模型,模型可分析齿轮齿条啮合和轮轨滚动接触间中、高频耦合动力作用。轮对和轨道真实几何,齿轮与车轮轮径差导致“车轮悖论”现象及结构振动等...
针对适于山地轨道交通的齿轨铁路,建立基于显式时间积分的三维齿轨轮对-轨道瞬态接触有限元模型,模型可分析齿轮齿条啮合和轮轨滚动接触间中、高频耦合动力作用。轮对和轨道真实几何,齿轮与车轮轮径差导致“车轮悖论”现象及结构振动等均有考虑,齿轮齿条啮合和轮轨接触采用集成库仑摩擦的“面-面”接触算法求解。对比零和非零轮轨摩擦系数工况,解构“车轮悖论”现象对动态接触的影响。以初步设计的Strub型齿轨铁路为例,分析速度为10 km/h和0‰、240‰、480‰坡度下动态接触现象。结果表明,受齿轮啮合影响,齿条、轮轨接触力均呈现周期性波动,但垂向接触总力和总牵引扭矩分别在重力载荷与牵引扭矩附近波动。“车轮悖论”使齿条垂向力和法向接触应力减小,而轮轨垂向力和法向接触应力增加,齿面切向接触应力与接触斑内滑移区面积相应增加,在坡度240‰下,轮轨摩擦系数由0增至0.2,齿条、轮轨最大法向接触应力由248.69、752.66 MPa增至195.17、757.44 MPa,最大切向接触应力相应由24.48、152.84 MPa变成21.31、2.14 MPa。轮轨接触斑因发生显著蠕滑呈现全滑移。相同速度及摩擦条件下,坡度增加使齿条垂向力和牵引力增加,轮轨垂向力和牵引力减小,接触应力呈同相变化。
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关键词
齿轨列车
显式有限元法
瞬态接触
接触应力
车轮悖论
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职称材料
基于SIMPACK的一种山地齿轨车动力学分析
被引量：
4
2
作者
陈双喜
《铁道机车车辆》
北大核心
2022年第4期74-79,共6页
建立一种山地齿轨车的车辆动力学模型,计算、对比分析齿轮关键参数和牵引系统驱动方式对车辆动力学性能的影响,以指导齿轨车牵引系统设计。首先基于车辆动力学理论与齿轮齿条传动原理,运用SIMPACK软件建立单节齿轮车的车辆动力学模型,...
建立一种山地齿轨车的车辆动力学模型,计算、对比分析齿轮关键参数和牵引系统驱动方式对车辆动力学性能的影响,以指导齿轨车牵引系统设计。首先基于车辆动力学理论与齿轮齿条传动原理,运用SIMPACK软件建立单节齿轮车的车辆动力学模型,然后计算系统的动力学响应,最后对比分析齿轮参数(齿数、模数、变位系数)和不同驱动方式(黏着/齿轨驱动)对动力学性能的影响。研究表明:轮轨和齿轨双制式牵引方式优于纯齿轨牵引;驱动齿轮选取较小(较大)模数可提高(降低)车轮黏着牵引力,增大(减小)齿轮冲击力;驱动齿轮宜选择较小的变位系数。
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关键词
齿轨车
SIMPACK
动力学模型
仿真分析
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职称材料
题名
齿轨铁路齿条啮合与轮轨滚动接触间耦合作用机理分析
被引量：
1
1
作者
王振寰
赵鑫
范伟
郏殿祥
杨吉忠
梁树林
温泽峰
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
中国重汽集团汽车研究总院
中国中铁二院工程集团有限责任公司
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期58-67,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.52027807)
四川省国际科技创新合作资助项目(No.2021YFH0006)
牵引动力国家重点实验室自主课题资助项目(No.2022TPL_T06)。
文摘
针对适于山地轨道交通的齿轨铁路,建立基于显式时间积分的三维齿轨轮对-轨道瞬态接触有限元模型,模型可分析齿轮齿条啮合和轮轨滚动接触间中、高频耦合动力作用。轮对和轨道真实几何,齿轮与车轮轮径差导致“车轮悖论”现象及结构振动等均有考虑,齿轮齿条啮合和轮轨接触采用集成库仑摩擦的“面-面”接触算法求解。对比零和非零轮轨摩擦系数工况,解构“车轮悖论”现象对动态接触的影响。以初步设计的Strub型齿轨铁路为例,分析速度为10 km/h和0‰、240‰、480‰坡度下动态接触现象。结果表明,受齿轮啮合影响,齿条、轮轨接触力均呈现周期性波动,但垂向接触总力和总牵引扭矩分别在重力载荷与牵引扭矩附近波动。“车轮悖论”使齿条垂向力和法向接触应力减小,而轮轨垂向力和法向接触应力增加,齿面切向接触应力与接触斑内滑移区面积相应增加,在坡度240‰下,轮轨摩擦系数由0增至0.2,齿条、轮轨最大法向接触应力由248.69、752.66 MPa增至195.17、757.44 MPa,最大切向接触应力相应由24.48、152.84 MPa变成21.31、2.14 MPa。轮轨接触斑因发生显著蠕滑呈现全滑移。相同速度及摩擦条件下,坡度增加使齿条垂向力和牵引力增加,轮轨垂向力和牵引力减小,接触应力呈同相变化。
关键词
齿轨列车
显式有限元法
瞬态接触
接触应力
车轮悖论
Keywords
rack
trains
explicit
finite
element
method
transient
meshing
contact
contact
stress
wheel
paradox
分类号
U234 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于SIMPACK的一种山地齿轨车动力学分析
被引量：
4
2
作者
陈双喜
机构
成都大学机械工程学院
出处
《铁道机车车辆》
北大核心
2022年第4期74-79,共6页
文摘
建立一种山地齿轨车的车辆动力学模型,计算、对比分析齿轮关键参数和牵引系统驱动方式对车辆动力学性能的影响,以指导齿轨车牵引系统设计。首先基于车辆动力学理论与齿轮齿条传动原理,运用SIMPACK软件建立单节齿轮车的车辆动力学模型,然后计算系统的动力学响应,最后对比分析齿轮参数(齿数、模数、变位系数)和不同驱动方式(黏着/齿轨驱动)对动力学性能的影响。研究表明:轮轨和齿轨双制式牵引方式优于纯齿轨牵引;驱动齿轮选取较小(较大)模数可提高(降低)车轮黏着牵引力,增大(减小)齿轮冲击力;驱动齿轮宜选择较小的变位系数。
关键词
齿轨车
SIMPACK
动力学模型
仿真分析
Keywords
rack
-rail
train
SIMPACK
dynamics
model
simulation
analysis
分类号
U270.1 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
齿轨铁路齿条啮合与轮轨滚动接触间耦合作用机理分析
王振寰
赵鑫
范伟
郏殿祥
杨吉忠
梁树林
温泽峰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
下载PDF
职称材料
2
基于SIMPACK的一种山地齿轨车动力学分析
陈双喜
《铁道机车车辆》
北大核心
2022
4
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职称材料
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