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交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2007 Vol.7 No.4 P.1-5

数字化期刊

高速列车驱动车轴动态特性分析

米彩盈  安琪  李芾 

摘 要:将车轮和轴箱分别简化为集中质量和转动惯量,用连续弹性Timoshenko梁模拟变截面车轴,建立弹性轮对与轨道耦合垂向动力学模型,分析车轴动态刚度与轮轨作用力、车轴自身振动特性和车轴动应力的相互关系.发现:轮对的一阶和二阶固有频率分别由76.34 Hz和130.03 Hz降低到53.68 Hz和100.02 Hz,车轴的一阶模态振动加速度和弹性振动位移分别增加60.12%和92.21%,轮轨动作用力增加6.23%,车轴轮座内侧和轴颈危险截面的动应力分别增加39.30%和34.13%.分析结果表明:轮轨动作用力和车轴的动应力随着车轴动刚度的降低而增加,因此,提高轻量化轮对的固有频率和动态刚度能保证高速列车安全运行和提高车轴疲劳强度.
关键词:高速列车;驱动车轴;动态特性;Timoshenko梁
分类号:U260.311 文献标识码:A

文章编号:1671-1637(2007)04-0001-05

Dynamic property analysis of axle shaft of high-speed train

Mi Cai-ying  An Qi  Li Fu 

基金项目:国家自然科学创新研究群体基金项目(50521503)
作者简介:米彩盈(1965-),男,山西山阴人,西南交通大学教授,工学博士,从事机车车辆结构强度与可靠性研究.
作者单位:米彩盈(西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031) 
     安琪(西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031) 
     李芾(西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031) 

参考文献:

[1]Volf B,Ondrouch J,Helwitt P.Drehgestellt mit erh(o)rter dynamischer steifigkeit für gr(o)ssere radsatzlasten[J].Zeitschrif für das Gesamte System Bahn Glasers Annalen,2001,125 (1):35-40.
[2]Volf B,Ondrouch J.Drehgestelle mit günstigen eingenschaften[J].Zeitschrift für das Gesamte System Bahn Glasers Annalen,2001,125(9/10):455-459.
[3]Volf B,Ondrouch J.Die hochfrequenzbewertung dynamischer eingenschaften von einsenbahn-rads(o)tzen[J].Zeitschrift für das Gesamte System Bahn Glasers Annalen,1998,122(9/10):606-612.
[4]翟婉明.车辆-轨道耦合动力学[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[5]米彩盈,李芾.高速动力车车轴强度分析的工程方法[J].铁道学报,2002,24(2):26-29.Mi Cai-ying,Li Fu.Project method of strength analysis about axles of high speed power car[J].Journal of the China Railway Society,2002,24(2):26-29.(in Chinese)
[6]米彩盈.高速动力车承载结构疲劳强度工程方法研究[D].成都:西南交通大学,2006.
[7]Knothe K,Wu Yong-fang.Simulation des (U)berrollvorgangs Bei Diskret Gelagerter Schiene[M].Düsseldorf:Verein Deutscher Ingenieure Verlag,2000.
[8]Wu Yong-fang.Semianalytische Gleismodelle zur Simulation der Mitte-und Hochfrequenten Fahrzeug/Fahrweg-Dynamik[M].Düsseldorf:Verein Deutscher Ingenieure Verlag,1997.
[9]Garg V K,Dukkipati R V.Dynamics of Railway Vehicle Systems[M].Ottawa:Academic Press,1984.
[10]米彩盈,安琪,李芾.基于传递矩阵法的轮对固有频率计算方法[J].交通运输工程学报,2006,6(4):20-22.Mi Cai-ying,An Qi,Li Fu.Calculation method of wheelset natural frequency based on transfer matrixes[J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2006,6(4):20-22.(in Chinese)

收稿日期:2006年12月10日

出版日期:2007年8月31日

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