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高速动车组齿轮箱振动传递分析研究

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:以幅值为0.2mm的20阶多边形为例,仿真分析列车在100km/h、200km/h、250km/h、300km/h和350km/h 这5种速度等级下的加速度振动传递特性,仿真中考虑了轨道不平顺的作用,施加的轨道激励为武广谱。分析的振动传递路径为:轴箱→轮轴→齿轮箱箱体。图5-28纵向加速度均方根值分析图5-29可知:图和图的响应趋势几乎一致。

高速动车组齿轮箱振动传递分析研究

以幅值为0.2mm的20阶多边形为例,仿真分析列车在100km/h、200km/h、250km/h、300km/h和350km/h 这5种速度等级下的加速度振动传递特性,仿真中考虑了轨道不平顺的作用,施加的轨道激励为武广谱。分析的振动传递路径为:轴箱→轮轴(与齿轮箱连接处)→齿轮箱箱体。分析图5-28可知:图5-28中的图(a)和图(b)的变化趋势近乎一致。在100~200km/h速度范围内,轴箱、轮轴及齿轮箱箱体各测点纵向加速度的最大值和均方根值影响甚微;当速度从200km/h增加到350km/h时,各测点的纵向加速度的最大值和均方根值都显著上升,且当速度为350km/h时达到各自的最大值。其中,大齿轮箱齿面观察孔纵向加速度的最大值和均方根值均为各测点中的最大值,分别约为1 500m/s2和550m/s2,而轴箱纵向加速度的最大值和均方根值均为各测点中的最小值,分别约为530m/s2和160m/s2。所以,纵向加速度数值中齿轮箱箱体的最大,轮轴(与齿轮箱连接处)的其次,轴箱的最小,即从轴箱→轮轴(与齿轮箱连接处)→齿轮箱箱体的纵向振动传递存在放大现象。

图5-28 纵向加速度均方根值

分析图5-29可知:图(a)和图(b)的响应趋势几乎一致。在100~200km/h速度范围内,轴箱、轮轴(与齿轮箱连接处)及齿轮箱箱体各测点横向加速度最大值和均方根值几乎不变;当速度从200km/h增加到250km/h时,齿轮箱箱体各测点的横向加速度都急剧增大且高于轴箱及轮轴(与齿轮箱连接处)横向加速度,当速度达到250km/h时,齿轮箱箱体各测点横向加速度的最大值和均方根值都达到最大值,其中大齿轮箱齿面观察孔的值为最大,分别约为780m/s2和370m/s2,而轴箱及轮轴(与齿轮箱连接处)的横向加速度比较稳定;当速度从250km/h增加到350km/h时,齿轮箱箱体各测点的横向加速度都呈减小趋势,而轴箱和轮轴(与齿轮箱连接处)呈增加趋势,当速度达到350km/h时,轴箱横向的最大值和均方根值都为各测点中的最大值,分别约为570m/s2和197m/s2。小齿轮箱箱体轴承正上方横向的最大值和均方根值都为各测点中的最小值,分别约为55m/s2和8m/s2,其他测点的值介于二者之间。所以当速度为250km/h时,齿轮箱箱体的横向加速度值最大,轴箱其次,轮轴(与齿轮箱连接处)最小;当速度为350km/h时,轴箱的横向加速度值最大,轮轴(与齿轮箱连接处)最小。

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图5-29 横向加速度均方根值

分析图5-30可知:图(a)和图(b)的变化趋势近乎一致。在100~300km/h速度范围内,轴箱垂向加速度随速度的升高而显著增大;在100~200km/h速度范围内,轮轴和齿轮箱箱体各测点垂向加速度的最大值和均方根值几乎不变,当速度从200km/h增加到350km/h时,轮轴的垂向加速度几乎线性增加,并在速度为350km/h时垂向加速度的最大值和均方根值都达到最大,分别约为1 400m/s2和500m/s2,而小齿轮箱箱体轴承正上方测点的垂向加速度的最大值和均方根值均为最小,分别约为610m/s2和185m/s2。所以当速度为250km/h时,齿轮箱箱体的垂向加速度最大,轴箱次之,轮轴(与齿轮箱连接处)最小;当速度为300km/h时,轮轴(与齿轮箱连接处)的垂向加速度最大,轴箱次之,小齿轮箱箱体轴承正上方最小。

图5-30 垂向加速度均方根值

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