大补偿量小型化TD板联轴节应用研究

针对现有TD板联轴节体积大,轴向、径向补偿量较小,且安装空间较大的问题,文章开展TD板联轴节小型化的应用研究。通过将中间体与防撞板设计成一体结构,大幅减小TD板联轴节的体积。同时,采用了柔性强度结构,极大地提高了小型化TD联轴节的补偿能力。小型化TD板联轴节体积为原有体积的58%,径向补偿能力由±9.7 mm提高到±14.5 mm,轴向补偿能力由±8.0 mm提高到±10.5 mm。

架悬机车驱动装置悬挂参数及结构的研究

采用多体动力学软件SIMPACK建立完整的动力学模型,分析架悬式机车驱动装置悬挂的纵向、横向刚度对其振动加速度和机车平稳性能的影响,发现在10 kN.m-1数量级选择纵、横向刚度,可以显著改善机车的横向性能和电动机工作条件,有效降低横向轮轨力,还可以提高机车的稳定性。认为采用摆杆悬挂是实现弹性架悬的重要结构方式。提出了等效刚度的概念,分析表明在相同的等效刚度下,传统架悬模型和弹性架悬模型的计算结果是吻合的。

架悬机车驱动装置悬挂参数规律的研究

为了研究驱动装置悬挂参数对机车横向动力学性能的影响,提出3个刚体的机车横向振动简单模型,结合轮对横向随机响应的特点,分析不同速度下,驱动装置悬挂参数对机车受迫振动的影响。同时讨论了驱动装置和构架质量、空心轴横向合成刚度、一系横向刚度以及驱动装置横向阻尼对驱动装置悬挂刚度选配及横向响应的影响情况。结果表明:机车运行速度达到160 km.h-1后,驱动装置悬挂应采用弹性架悬方式,刚度在0.01 MN.m-1数量级,计算结果与详细模型是吻合的;质量和一系横向刚度的变化对刚性架悬机车影响比较大,对弹性架悬机车的影响小;分析弹性架悬机车驱动装置的振动,必须考虑空心轴横向合成刚度和低速运行工况。

高速列车齿轮箱流场仿真研究

以某型高速列车齿轮箱为研究对象,针对其运行过程中复杂的内部流场进行仿真分析。建立简化齿轮箱油润滑三维模型,进行流场仿真。获得稳定运行后箱体内部不同瞬时的压力和速度,揭示齿轮箱正常工作时内部流体的分布及变化规律。研究结果表明:齿轮箱内部压强随着运行速度增大而增大,最大压强出现在齿轮即将啮合的位置,速度随时间波动最后趋于平稳,最大速度出现在旋转齿轮的齿顶附近。

弹性架悬式驱动装置的研究

研究了驱动装置刚性架悬式电力机车及驱动装置弹性架悬式电力机车的动力学性能,结合交流传动高速转向架的动态特性对弹性架悬式驱动装置的齿轮箱和悬挂横梁进行了结构强度分析研究。结果表明,驱动装置弹性架悬式机车的动力学性能优于刚性架悬式机车,其在高速客运机车上具有明显的技术优势;并且弹性架悬式驱动装置主要部件可适应高速转向架的动态特性,满足其对结构强度的要求。

高速齿轮箱润滑系统密封结构的数值研究

以高速动车组驱动齿轮箱小齿轮电机端的迷宫密封为研究对象,建立带有甩油环的迷宫密封数值仿真模型——可压缩二维轴对称有旋流动。采用标准k-ε湍流模型和增强壁面处理模拟迷宫密封腔内流场分布及泄漏特性。应用Fluent软件,对Navier-Stokes方程、能量方程和湍流方程采用有限体积法离散,压力-速度耦合采用SIMPLE算法。研究空腔深度对密封性能的影响,确定最优的空腔深度,同时研究压差和转速对泄漏量的影响规律。研究结果表明:随着空腔深度的增加,泄漏量先减小后增大;随着压差的增大,泄漏量增大;在不考虑温升的条件下,转速对泄漏量的影响很小,但随着转速的增大,密封性能提高。

大功率电力机车驱动系统噪声试验与分析

为了分析大功率电力机车牵引电机电流谐波和齿轮啮合噪声特性,文章对驱动系统噪声试验技术进行研究,搭建了满足驱动系统参数要求的噪声试验平台;运用声强法测试驱动系统噪声声功率级,采用阶次跟踪分析驱动系统噪声不同阶次特征,获取了大功率电力机车驱动系统噪声试验数据,为后续大功率电力机车噪声优化设计提供数据支撑。

HX_(D)1型机车电机抱轴箱连接螺栓断裂原因分析

为查找HX_(D)1型机车电机抱轴箱连接螺栓断裂故障产生的原因,文章从故障现象、驱动装置结构、失效样本检测及螺栓使用情况调查等方面进行分析,并对其抗屈服安全系数和抗滑移安全系数进行计算校核。结果表明,电机抱轴箱连接螺栓断裂故障的根本原因为误装了低强度等级的螺栓,并按高强度等级螺栓扭矩进行紧固,导致螺栓抗屈服安全系数不满足标准要求。

某型市域车齿轮箱接地侧迷宫密封结构优化

针对某型市域车齿轮箱润滑油发黑问题,文章结合油样检测、齿轮箱拆解检查,以及接地侧流场仿真计算等进行原因分析,并通过台架故障复现试验进行确认。采取减小迷宫间隙、优化碳粉排放结构等措施对迷宫密封结构进行优化,并进行了仿真分析、台架试验和线路试验对比,结果显示优化后的迷宫密封结构可有效抑制碳粉进入齿轮箱内部。

CRH1A平台动车组齿轮箱润滑油更换周期优化研究

通过分析既有CRH1A平台动车组齿轮箱润滑油更换周期,以匹配动车组修程修制高级修优化目标及有效减少换油次数为原则,提出延长其更换周期的研究目标。文章从齿轮箱运用服役可靠性、安全保障措施等方面评估该研究具备实施可行性。通过定期对油样进行抽取化验,用于评估齿轮箱润滑油性能随运用里程增加的劣化规律,以制定满足其运用寿命的换油周期。研究结果表明:CRH1A平台动车组齿轮箱润滑油可由运用20万km延长至40万km更换。

喷涂工艺参数对绝缘轴承涂层孔隙率和结合强度的影响

为了研究陶瓷涂层的性能对绝缘轴承工作稳定性、可靠性及寿命的影响,对GCr15轴承钢基体进行了等离子喷涂Al_(2)O_(3)-1.5%TiO_(2)陶瓷涂层,通过扫描电镜和拉伸测试的方法,对涂层的孔隙率和结合强度进行检测,从而确定最佳的工艺参数值。测试结果显示:当Ar气体流量为30 L/min、送粉速率为20 g/min和喷涂距离为100 mm时,可达到涂层的最小孔隙率值;当Ar气体流量为40 L/min、送粉速率为15 g/min和喷涂距离为100 mm时,可达到最大涂层结合强度。研究结果表明:不同Ar气体流量、送粉速率和喷涂距离的工艺参数值对陶瓷涂层孔隙率和结合强度有不同的影响。确定最佳喷涂工艺参数对提升绝缘轴承的性能具有较高的实际应用价值。

大功率交流传动机车驱动系统选型研究

对重载机车驱动系统的传统结构及3种新型结构的基本原理及优缺点进行了分析,对3种新型结构的轴承寿命,齿轮啮合状态,端齿联轴节的刚度、强度进行了详细的计算分析,为我国大功率交流传动机车驱动系统选型及计算分析提供了参考依据。

电机传动工况下吊杆球铰试验载荷分析

通过分析电机在驱动与制动工况给吊杆球铰额外增加的径向载荷,确立相关载荷的疲劳试验载荷谱,阐述了如何将设计输入条件进行分析和计算,把产品的仿真计算结果转化为具体的疲劳试验载荷条件的过程和相关方法。载荷谱的处理具有较高的工程应用价值。

电机车减速器高速级设计改进及应用

工矿电机车在铁矿现场工作时,出现减速器高速轴打齿、滚动轴承损坏、减速箱渗油的问题,导致减速器无法正常工作,致使机车停止运行。针对现场实际使用状况对现有减速器高速级结构进行了分析研究,为满足使用要求,对减速器高速级结构进行了优化设计、改进,彻底解决了高速级轴承损坏、锥齿轮打齿和减速箱渗油的问题,不仅延长了减速器使用寿命、提高了机车质量,而且达到了降低制造成本和保护区域环境的双重效果。

G23Cr2Ni2Si1Mo钢制表层纳米贝氏体渗碳齿轮组织及性能

在轨道交通机车齿轮生产工艺中引入纳米贝氏体钢热处理制备技术,以G23Cr2Ni2Si1Mo钢为研究对象,利用SEM、TEM、硬度、力学性能、滚动接触疲劳等研究其扩散碳势为0.65%和0.85%时等温淬火制备的表层纳米贝氏体渗碳齿轮的组织及性能,并与常规18CrNiMo7-6钢油淬制备的表层细针马氏体渗碳齿轮进行横向对比。结果表明:G23Cr2Ni2Si1Mo钢制的某型轨道交通用机车主动齿轮在扩散碳势为0.85%,等温淬火温度200℃保温8 h最佳。微观组织满足相关标准要求,表层最高硬度可达(700±10)HV1,距表层0.3 mm处纳米贝氏体板条厚度约为69 nm,基体力学性能相比于18CrNiMo7-6钢油淬制备的表层细针马氏体渗碳齿轮,塑性、韧性在同一水平的情况下,强度高出约13%,滚动接触疲劳额定寿命L_(10)与中值寿命L_(50)分别提高40%和29%。

高速动车组齿轮箱线缆支架裂纹故障分析及改进措施研究

为解决某高速动车组齿轮箱线缆支架裂纹故障,文章开展了故障件理化分析、疲劳强度计算、设计结构合理性分析等工作,结果表明折弯表面存在压接损伤、折弯半径偏小、部分线路冲击振动偏大等综合因素,其共同作用导致线缆支架安装座部位发生断裂。针对上述情况,取消现有线缆支架,制定了利用齿轮箱后盖上部双头螺柱固定线缆并连接至构架横梁的方案。通过对管卡座疲劳强度计算和现场试装,改进方案管卡座应力水平较原线缆支架明显降低,改进方案合理可行,满足安全运用要求。

优化参数VMD和MED在列车齿轮箱滚动轴承故障诊断中的应用

针对强噪声情况下列车齿轮箱滚动轴承早期故障特征提取困难的问题,提出基于最小熵解卷积(minimum entropy deconvolution,MED)与参数优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)相结合的故障诊断方法。首先利用MED对轴承振动信号进行降噪;其次,采用离散差分进化算法(discrete differential evolution algorithm,DDE)对VMD的参数进行优化搜索,并利用优化参数的变分模态分解算法对降噪后的故障信号进行处理,得到一系列本征模态函数;最后,选择最佳的本征模态函数进行包络分析,从而提取出故障特征。试验结果表明,该方法能有效提取列车齿轮箱滚动轴承故障特征,可用于轴承故障诊断。

大功率机车驱动系统联轴器弧齿端齿盘结构性能分析及参数优化

为了适应大功率机车驱动系统对联轴器的性能要求,建立弧齿端齿盘的分析模型,利用ANSYS进行有限元分析和参数优化,研究弧齿端齿盘的结构及性能,并且通过与相同参数的直齿端齿盘的性能进行比较,得出弧齿端齿盘的性能优越性。研究结果表明与直齿端齿盘相比,弧齿端齿盘能较大的提高齿面接触强度和齿根强度,能够满足大功率机车驱动系统对联轴器端齿的性能要求,延长端齿盘的使用寿命。

国内外轨道车辆鼓形齿式联轴器对比分析

文章对国内外轨道车辆中鼓形齿式联轴器进行对比分析。通过比较其结构特点、工作原理、性能表现等方面的差异,总结各自的优缺点,并提出未来发展建议。

基于热网络法的高速列车齿轮箱热平衡温度计算分析

将高速列车齿轮箱各零件转换为温度节点,建立高速列车齿轮箱热网络模型;计算高速列车齿轮箱零件热功率损失与热传递过程中的热阻,使用Matlab求解热网络模型,得到高速列车齿轮箱体内各节点的热平衡温度;并计算高速列车齿轮箱输入转速、润滑油粘度、箱体材料导热系数对高速列车齿轮箱关键零件热平衡温度的影响。结果表明:高速列车齿轮箱轴承、齿轮、润滑油的热平衡温度随着高速列车齿轮箱输入转速的增加而升高,随着润滑油粘度的增加而升高,但随着箱体导热系数的增加而降低。