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高速动车组齿轮箱箱体冲击载荷研究

更新时间:2025-01-16 工作计划 版权反馈
【摘要】:冲击载荷是指在短时间内以较快速度作用于构件上的载荷。本节的冲击载荷主要是对中等冲击载荷的模拟,通常指冲击载荷有较大阶跃,接触构件的局部有小范围的弹塑性变形。其中,工况1、2、3为单向冲击载荷,加速度均为100g,工况4为三向冲击载荷加速度均为100g。表6-3齿轮箱箱体冲击载荷工况

冲击载荷是指在短时间内以较快速度作用于构件上的载荷。国家标准中赋予机械冲击的定义是:系统受到瞬态激励,其力、位移、速度或加速度发生突然变化的现象[143]。当物体的局部位置受到冲击载荷作用时,结构将在很短的时间内达到最大的响应,物体结构的动态响应主要表现在结构的变形以及随时间而发展,最终引起结构的断裂、贯穿或破坏。结构在冲击载荷作用下产生的响应形式取决于结构的几何尺寸、材料参数、初始缺陷、载荷峰值及载荷持续时间等诸多因素,因而结构动力响应问题非常复杂。

冲击载荷很难准确测量,通常根据受冲击载荷作用材料的质点速度和特征强度,将冲击现象大致分为微小冲击、中等冲击、强冲击和超强冲击4种类型[144][145]。本节的冲击载荷主要是对中等冲击载荷的模拟,通常指冲击载荷有较大阶跃,接触构件的局部有小范围的弹塑性变形。

根据冲击的性质[144][146],在一般研究中可分为两类情况:一类是碰撞冲击,即两个或几个物体的碰撞或者打击;另一类是激振冲击,即激励对系统的迅速作用。目前,分析冲击动力学响应问题有试验方法、解析方法和数值模拟分析方法[147]

本书对于齿轮箱箱体的冲击载荷分析就是采用数值模拟分析方法,基于有限元法,模拟齿轮箱箱体受到表6-3所列的冲击载荷作用下分析齿轮箱箱体的疲劳失效问题。(www.xing528.com)

高速动车组在高速运行时齿轮箱箱体会受到来自转向架及轮轴对其产生的冲击载荷,其中轮轴的冲击载荷要远大于转向架给齿轮箱的冲击载荷,因此本节主要分析轮轴对齿轮箱箱体的冲击。冲击载荷选取依据是结合前期动车组齿轮箱箱体线路实测数据,具体冲击工况如表6-3所示。其中,工况1、2、3为单向冲击载荷,加速度均为100g,工况4为三向冲击载荷加速度均为100g。

表6-3 齿轮箱箱体冲击载荷工况

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