为了研究高速列车牵引电机传动系统中鼓形齿式联轴器的收缩电阻,采用几何分析方法,依据联轴器结构参数,建立了联轴器外齿表面数学模型。基于坐标变换计算了联轴器在存在轴间倾角情况下的各齿表面相对夹角与最小接触间隙;依据单齿挠曲线近似微分方程并采用载荷分配方法计算了联轴器各齿载荷与总载荷的关系;根据Hertz弹性接触理论与粗糙表面接触理论计算了实际接触面积与收缩电阻。研究表明,联轴器在齿面最小间隙为0时,轴间倾角为极值;联轴器轴间倾角越大,单齿所受载荷越大,不同齿的齿面所受载荷分布越不均匀。当电机在牵引运行状态时,联轴器实际接触面积最小约为0.012 mm2,最大约为0.06 mm2。联轴器总齿面收缩电阻与总力矩呈反比关系,联轴器收缩电阻在16.2~155.2μΩ之间。研究成果可为联轴器电蚀分析提供一定的理论参考。

本文研究了液压减振器的分类和应用特点。以液压减振器为例,对其进行了性能稳定性影响因素探讨。对减振器常见的故障案例进行分析,得到常见故障出现的比例;针对频发故障进行了检修方面原因分析,提出减振器使用建议。通过综合分析表明,减振器零件结构的老化、磨损、变性等因素大范围的影响着减振器的性能,油液特性及环境温度对液压减振器阻尼特性有较大的影响,而减振器本身的结构参数对性能的影响有限。

高速动车组外形为空间自由曲面,影响因素众多,结构造型困难,其中头型设计是一项十分复杂、难度很大的综合性问题,已经成为新车型研发的瓶颈。随着运行速度的不断提升,高速动车组空气动力学效应也逐渐成为影响列车安全性、舒适性、节能和环保特性等的重要因素,头型气动性能的影响尤为显著。本文以专利角度呈现日本高速动车组气动外形技术发展,并研究其对气动外形技术的专利保护策略,以期对中国企业经过自主创新形成的头型技术的专利保护提供一定的参考意义。

文章提出了一种针对高速动车组中空玻璃气动载荷的新的计算方法,适用于普通中空玻璃和新型中空玻璃,解决了原方法计算新型中空玻璃时偏差为负值或过大的问题,并将计算值与实测值进行对比,分析了新计算方法的可行性。

高速动车组客运专线多采用高架桥的形式,其沿线的强横风环境对列车运行安全影响较大,其中转向架是保证列车运行稳定的关键部件.本文以CRH2型动车组为研究对象,采用SIMPLEC算法和QUICK精度格式的数值算法对高架桥、横风和车速耦合作用下动车组转向架的气动载荷展开研究.计算结果及分析表明:转向架6阻力最大;转向架6的侧向力和升力变化规律特殊;转向架6的倾覆力矩数值最大,是所有转向架中最危险的一个;对于气动载荷中的倾覆力矩,当车速较低时,车速的影响敏感程度高于风速,当车速很高时,受风速影响显著.研究结果可为跨线运行高速动车组自适应转向架的设计提供理论依据.

为了研究车间纵向减振器失效对动车组动力学性能的影响,基于SIMPACK建立某高速动车组动力学模型;分析车间纵向减振器在失效工况下对整车动力学性能影响,有助于解决高速动车组车间纵向减振器异响及异常问题。研究结果表明:车间纵向减振器失效对稳定性影响不大,对垂向平稳性影响也较小,横向平稳性和舒适性有明显恶化;中间车横向平稳性和舒适性恶化情况比两端车严重,两端车横向平稳性指标最大增加率为5.4%,舒适性指标最大增加率约25%,中间车横向平稳性指标最大增加率约10%,舒适性指标最大增加率约45%;轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数及轮重减载率等安全性指标受其影响较小。

齿轮箱是高速动车组动力转向架的核心部件,其性能直接影响运行的安全可靠性。介绍了目前国内高速动车组齿轮箱结构及安装方式。根据齿轮箱的结构,分别从齿轮、支架、箱体、润滑密封等方面描述了国内外高速动车组齿轮箱设计方法的研究现状及存在的问题。提出了后期应重点针对齿轮箱的造型设计、故障诊断与健康管理和极端环境下的产品性能等方面开展相关研究,为深入研究高速动车组齿轮箱提供了参考。

为分析高速动车组斜齿轮的齿根裂纹萌生寿命,采用UG建模软件建立了斜齿轮副的三维模型,并通过ABAQUS软件确定了裂纹萌生位置。基于疲劳损伤累积理论,对试验齿轮分别采用名义应力法和局部应力应变法模拟计算出裂纹萌生寿命;进行了高频疲劳试验,得到了裂纹萌生寿命,通过对比模拟结果与试验结果,确定了最佳损伤模型,计算得出了斜齿轮齿根的裂纹萌生寿命。分析了载荷、表面粗糙度、残余应力、齿顶修缘等因素对裂纹萌生寿命的影响规律。研究结果表明,载荷及表面粗糙度对裂纹萌生寿命的影响比较显著;裂纹萌生寿命随着残余压应力的增大而延长;适当的修形可延长斜齿轮裂纹萌生寿命。

齿轮箱内部的润滑油运动轨迹对机械旋转部件的功率传递和冷却性能有着重大影响。基于自主研制的高速齿轮箱，对润滑油流场和压力场进行仿真分析，利用RNGk-ε端流模型理论对连续方程、流量方程、湍动能方程和湍动能耗散率方程进行解算。对齿轮箱模型进行适当简化，采用动网格理论和PRESTO离散方法开展仿真分析．并对不同工况的计算结果进行对比分析。通过分析获得轴承进油孔质量流量分布特征．以及轴承润滑流道中润滑油的实际油量，为后续轴承润滑最佳注油量的定量分析，以及齿轮箱结构设计和系统改进提供理论参考。

针对某型400 km高速动车组制动控制单元BCU吊架对随机振动疲劳耐久性能的要求,基于ANSYS APDL软件对焊接吊架做频率响应分析,获取吊架的应力频响函数(FRF);按IEC 61373标准对长寿命随机振动加速度功率谱密度的规定,利用BS 7608规定的不同焊缝接头等级的S-N曲线,在nCode中采用Miner线性累积损伤理论和Dirlik疲劳寿命计算方法,对制动单元吊架进行随机振动疲劳寿命分析。