高速动车组齿轮箱体振动特性研究

齿轮箱作为高速动车组走行部动力源的关键部件,其振动特征是转向架振动传递的关键难题之一.通过对比A和B不同形式的2种齿轮箱,分析不同测点相对于轴箱激励输入的振动传递特性,列举这2种齿轮箱在相同运行工况下、不同测点的垂向加速度频域振动特性.在高频响条件下,对齿轮箱B进行振动特征测试,得到轴箱到齿轮箱的振动传递特性,指出高频啮合频率特性在箱体振动中影响较大,为提升齿轮箱的质量提供参考.     

基于绿色铸造高速动车组齿轮箱箱体产业化研究

采用金属型低压铸造工艺开发出高速动车组齿轮箱体铸件,产品外观光洁、尺寸精度高,实体综合力学性能优。通过建成具有自动化、信息化的高速动车组齿轮箱金属型低压铸造产业化平台,生产效率高,过程可控,节能、高效和环保。通过研究应用新型砂芯无机黏结剂,减少了砂芯浇注过程污染性气体排放,有效实现了高速动车组齿轮箱体铸件生产方式向节能减排、绿色铸造的转型升级。     

动车组齿轮箱异常振动监控数据分析

动车组列车大多配备TDDS(列车振动监控系统)对车辆运行中的振动状态数据进行记录、分析,以及对齿轮箱振动监控异常数据进行预警、报警提示。分析了某型动车组运行中的一次振动预警数据,对TDDS的阈值选取及工作原理进行了介绍。同时通过数据分析手段得出此次异常振动原因,并确认了故障位置。     

高速动车组齿轮箱异常振动试验分析

在分析齿轮箱振动特性的基础上,对其进行了振动模态试验和线路跟踪测试分析,找出齿轮箱箱体异常振动的根本原因。模态试验结果表明:齿轮箱的箱体模态最低为551 Hz,其模态振型为扭转和弯曲的复合模态并以弯曲模态为主。通过线路振动测试结果可以看出,轴箱垂向振动加速度小于横向振动加速度,而齿轮箱振动正好与轴箱相反;从均方根的幅值大小来看,从轴箱到齿轮箱横向振动加速度的变化不是很大,但垂向振动加速度变化明显。齿轮箱上的垂向振动加速度均方根幅值是轴箱的2倍左右,这说明从轴箱到齿轮箱的振动传递存在放大现象。当运营速度接近300km/h时齿轮箱的振动加速度会急剧上升。通过相应的频谱分析发现齿轮箱的振动主频介于500~600 Hz之间,非常接近齿轮箱的最低固有频率。这表明齿轮箱异常振动的根本原因在于轮轨上的高频激扰传递到齿轮箱上从而引起了结构共振。     

动车组齿轮箱运用状态检测监测技术探讨

文章介绍了动车组齿轮箱运用状态检测监测装置的结构组成,阐述了所使用的齿轮箱振动数据分析算法与诊断流程,并通过振动试验与仿真测试分析验证了数据分析方法的可用性与准确性.通过实车运行振动数据采集分析,初步总结并提出了动车组齿轮箱技术状态的评判建议,检测监测结果可作为动车组齿轮箱检修运用的参考依据.     

基于Romax 刚柔耦合模型的隧道牵引机车用车轴齿轮箱设计

以齿轮传动分析软件Romax为建模平台,借助三维软件Inventor和有限元前处理软件Hypermesh,建立了包含柔性车轴和柔性箱体在内的隧道牵引机车用车轴齿轮箱的刚柔耦合模型。在综合考虑柔性体变形、轴承间隙和齿轮啮合错位的基础上,依据载荷谱进行了齿轮修形设计、齿轮疲劳强度、轴承寿命和箱体静强度及模态的校核计算。计算结果和实际运行情况表明,该刚柔耦合模型用于车轴齿轮箱的设计开发是可行的。     

铸钢齿轮箱箱体机械加工工艺的改进

对铸钢齿轮箱箱体的机械加工工艺进行了分析研究，解决了铸钢齿轮箱箱体机械加工过程中的形位公差超差的难题，并设计了专用工装，为同类齿轮箱箱体的批量生产积累了经验。     

高速动车齿轮箱内部激励及箱体柔性对其振动的影响

动车运行过程中齿轮箱受载情况十分复杂,箱体出现裂纹的情况时有发生。为保证齿轮箱箱体服役安全,文章在SIMPACK中建立了含有齿轮传动系统的某动车动力学模型,动车运行速度设为200 km/h、250 km/h、300 km/h和350 km/h,对比4种速度下只考虑轨道激励与考虑齿轮内部和轨道双激励时齿轮箱刚性箱体的振动响应,同时建立考虑齿轮箱箱体柔性的某动车刚柔耦合动力学模型,分析其对齿轮箱箱体振动计算结果的影响。结果表明：齿轮箱内部激励对箱体横向振动加速度影响不大,但在主动齿转频与齿轮啮合频率处箱体垂向振动加速度会产生峰值,使其方均根值显著增加,平均增量为4.8 m/s²。在200 km/h时主动齿转频与齿轮箱箱体点头模态频率相近引发共振,使得箱体垂向振动加速度方均根值增量异常显著,因此在分析齿轮箱箱体振动时齿轮箱内部激励不可忽略;齿轮箱箱体柔性对考虑齿轮箱内部激励时的箱体横向振动加速度影响不大,但会使垂向振动加速度方均根值有所减小,在速度达到300 km/h后减小量较大,平均减小量为2.72 m/s²。     

高速动车组柔性车体-座椅-人体系统耦合振动特性

针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题,基于多体动力学理论和刚柔耦合理论,建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型,研究高速铁路随机轨道不平顺激励下人体生物力学特性对高速轻量化动车组振动特性的影响,以及车体柔性振动作用下不同座位处人体的动力响应特征。结果表明：人体生物力学特性会增大车体某些柔性模态频率;满座工况下,基于人车耦合动力学模型得出的5 Hz频率以上的共振峰频率和横向共振峰幅值较传统车辆动力学模型的大,而垂向共振峰幅值则较传统车辆动力学模型的小;车体振动响应的1阶峰值频率明显降低,而幅值则略有增加;人体在一定程度上起到阻尼吸振的作用,在300 km·h^-1行车速度和满座工况下,人体可明显抑制车体5 Hz频率以上的高频垂向振动,而弹性车体的振动则会激发人体垂向5.25 Hz和横向2.13 Hz频率左右的固有模态,使人体在该频域下的振动能量有所增加。因此,若以车体地板振动加速度代替人体响应评估高速动车组的振动舒适性,会与真实的人体振动程度存在一定偏差。     

某城际列车齿轮箱结构振动疲劳寿命预测研究

齿轮箱结构是动车组转向架传递动力学的核心部件, 近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,载荷频率也随之提高,齿轮箱箱体结构因振动而导致的疲劳开裂现象屡见不鲜。针对高速运行条件下某城际列车齿轮箱箱体结构的振动疲劳问题,采用刚柔耦合动力学仿真的方法进行分析。首先建立齿轮箱箱体结构有限元模型,计算模态并与试验测试的模态结果进行对比验证模型的有效性,然后将齿轮箱箱体做成柔性体,建立刚-柔耦合整车动力学模型,为了考察轨道高频激励对齿轮箱振动疲劳的贡献,在轨道不平顺中加入短波不平顺,以轨道不平顺为激励进行线路运营情况模拟,计算对比了原结构和改进方案的疲劳寿命,结果显示改进结构的疲劳寿命较原结构有较大的提升,满足1 200万km设计使用寿命的要求。     

动车组齿轮箱轴承保持架断裂分析

通过对和谐号动车组某品牌齿轮箱轴承组成零件的外观、扫描电镜、表面残余应力、化学成分、硬度以及金相等方面进行检测,分析轴承保持架发生断裂的原因,为有关生产厂家加强薄弱环节提高产品质量、为使用单位检修人员有的放矢确保安全,提供参考。     

高速动车组齿轮箱加载试验及故障诊断研究

对某动车组齿轮箱进行了加载试验,分析了齿轮箱振动特性及其影响因素,并对齿轮箱试验过程中出现的故障进行了诊断研究。试验结果表明,随着转速的增加,齿轮箱各位置振动速度有效值呈增大趋势;随着扭矩的增加,齿轮箱振动速度有效值呈减小趋势;试验台组装中各相邻两轴的对中误差时试验过程中齿轮箱的振动有很大的影响,可能引发齿轮箱故障产生。     

100％低地板齿轮箱振动分析及噪声预估

对100％低地板齿轮箱进行振动分析和噪声预估,可为其设计及优化提供依据.建立了传动系统和结构系统相耦合的100％低地板齿轮箱刚柔耦合多体动力学模型,获得了轴承支反力;建立了齿轮箱模态分析模型,研究了箱体的振动特性.基于相似性理论设计了箱体的相似模型并对其进行了实验模态分析,验证了有限元模型的正确.将刚柔耦合多体动力学仿...     

更高速度等级动车组齿轮箱试验研究

对更高速度等级动车组齿轮箱进行了试验研究,对齿轮箱典型性能参数进行了测试和分析,试验结果和分析表明,齿轮箱温升正常,密封可靠,传动平稳,无异常振动和噪声,齿轮箱运转正常,满足更高速度应用要求。通过本试验研究,可为高速动车组齿轮箱开发和试验提供技术积累及参考。     

动车组齿轮箱国产化润滑油的试验研究

分析对比了润滑油的性能特点,通过设计齿轮箱台架试验方案,进一步验证了国产化润滑油的适用性。试验结果表明:试验前后黏度、酸值、微量元素等理化指标稳定,与齿轮箱在用油润滑性能相当,可以满足动车组齿轮箱的使用要求。     

基于刚柔耦合模型的地铁啸叫研究

地铁在通过狭窄的曲线轨道时经常会产生严重的啸叫噪声,严重影响人们的出行体验,故建立动力学模型研究地铁车辆在曲线段产生啸叫现象的机理。为使高频范围内的动力学仿真结果更加准确,在动力学模型中引入柔性轮对组成动力学刚柔耦合系统,模型采用三维滚动接触方法模拟轮轨间的弹性接触,在计算切向力时使用迭代算法并在此基础上引入下落摩擦机制。针对我国地铁运行的速度和曲线半径,设计了5个研究工况,在动力学系统中对不同工况下车辆通过曲线时的蠕滑率和接触力进行研究,并将接触力的计算结果导入边界元模型中,分析不同工况下车轮的振动响应和约束阻尼层的降噪效果。研究结果表明：由弹性轮对组成的动力学刚柔耦合系统在曲线段的垂向振动加速度和垂向力均大于刚性轮对;引入下落摩擦机制后,当曲线半径分别为200 m和300 m时,轮轨接触力会出现振荡且轮轨间发生两点接触,容易产生啸叫噪声,当曲线半径为400 m时,接触力没有出现振荡且轮轨间主要是踏面接触;车轮在曲线段的振动主要是轴向振动;在相同曲线半径下,列车通过曲线时轮轨间产生的接触力会随列车速度的增大而增大,且当速度较大时轮轨间更容易发生两点接触;车轮添加约束阻尼层后,在相同激振力的作用下,阻尼车轮在测点的总声压级均小于标准车轮的总声压级,最大声压级下降21 dB。     

动车组齿轮箱轴承游隙随环境温度变化规律的研究

分析了环境温度对铝合金动车组齿轮箱轴承游隙的影响机理,通过设计游隙测量试验,获取环境温度与轴承游隙数据,并利用相关性分析方法,确认二者存在线性相关性。最后通过回归分析法确认了轴承游隙随环境温度变化规律的关系方程式。     

动车组齿轮箱功率损失研究与分析

通过对高速动车组齿轮箱功率损失组成和影响因素的分析建立了齿轮箱功率损失模型。结合某型动车组齿轮箱在不同转速和扭矩条件下的试验数据,讨论了功率损失与润滑油温度、转速、扭矩以及传递功率的影响关系。研究表明:在稳定工况下油温直接影响功率损失的大小,在动态工况下转速变化比扭矩变化对功率损失的影响更大,齿轮箱传递效率在受功率损失影响外,同时也受总传递功率影响,齿轮箱在满载功率下传递效率更高。     

CRH2型动车组齿轮箱跑合试验振动数据分析与研究

介绍了振动分析的基本理论和齿轮箱的典型故障,并对CRH2型动车组转向架齿轮箱跑合试验台振动数据进行了分析.通过对不同转速下频谱特征的对比,剖析了齿轮箱的运行状态;为进一步分析和制定动车组齿轮箱跑合试验振动分析标准作了有益的探索.