纵向耦合独立车轮转向架建模方法研究

根据多体系系统动力学理论,在建立动力学模型时,可将车轮间的动力学矢量设计成树形结构,这种处理使车轮间仅生成动力学约束而不是运动学约束。另一种方式将车轮间的纵向耦合方式视为无质量的运动约束,即车轮在连接点处具有相同的运动,运动矢量形成闭环。目前,在建立纵向耦合独立车轮转向架动力学模型时,都采用运动学约束来处理一侧前后车轮的耦合关系。以某COMBINO型纵向耦合独立车轮转向架为例,分别采用运动学约束和动力学约束的方法,对比曲线通过能力,以评价动力学约束方法的合理性。

基于缩比模型的独立车轮转向架蛇行运动研究

独立车轮可绕车轴自由转动,轮轴之间的刚性耦合被解除,导致轮轨纵向蠕滑力消失.轮轴系统在直线上难以自动对中,其导向问题亟须解决.通过将麦弗逊悬架结构应用于独立车轮转向架,并采用相似理论论证缩比模型的可行性,建立同侧转动轴线呈“V”字形倾斜的独立车轮转向架1/20比例模型,并制作样机进行直线运行试验,同时开展全尺寸转向架模型动力学仿真.研究结果表明:新的独立车轮转向架在直线上能够重现蛇行运动现象,仿真结果与缩比试验结果相吻合,并且随着运行速度的提升,独立轮对的蛇行运动愈发剧烈;在轮轴系统中安装刚度为7.5 MN/m的横向弹簧,能够使转向架前轴横向运动幅值和频率分别降低72%和79%;通过调整一系悬挂参数和横向弹簧刚度,可以实现转向架的直线自动对中.

基于轮轴横向力的有轨电车独立车轮转向架心盘偏置距离研究

针对具有心盘偏置结构的独立轮对转向架建立了两模块有轨电车通过曲线时的车体受力分析模型,并得出准静态平衡方程。通过横向力学方程,推导了轮轴横向力与心盘偏置距离的关系,并应用动力学仿真验证其准确性。根据轮轴横向力标准,提出了轮轴横向力评价指标的概念。基于整车轮轴横向力评价指标最小原则推导出心盘的临界偏置距离。仿真分析了心盘处于不偏置、临界偏置及过偏置状态下的动力学性能。仿真结果表明:当心盘处于临界偏置距离时,有轨电车的曲线通过性能有所提高;当心盘处于过偏置状态时,有轨电车曲线通过性能显著下降。

低地板独立旋转车轮动力转向架设计

介绍了独立旋转车轮转向架在城市轨道交通中实现低地板的优势,提出了一种低地板独立旋转车轮动力转向架的设计方案.并利用有限元软件ANSYS根据UIC 615—4对转向架构架进行静强度分析.

公用轴独立旋转车轮转向架偏移研究

通过建立公用轴独立旋转车轮转向架车辆在直线上的横向动力学模型,模拟实际线路,利用新型快速数值积分法进行动态仿真,得出其4条轮对、2个构架和车体的偏移情况。

从径向可调轮对到高速转向架

对铁路机车车辆转向架的要求与机车车辆、选定的线路、轨道状态以及运营方式有关。虽然由此会有各种不同的转向架设计,但是系列转向架的开发,能使各种不同的转向架的绝大多数部件标准化和通用化,能迅速适应变化的要求。 轮对径向可调的转向架能明显降低通过曲线时的轮轨磨损。因此自由径向调节的原则适合于半径100 m以上的曲线。但这种设计的轮对在曲线中的实际位置随曲线半径减小越来越偏离理想的位置。在这个范围内,特别是曲线半径在100 m以下时,就应按很有利的轮对位置来考虑轮对的连接。这与刚性轮对导向装置相比,可减小磨损至80％。 为高速运输,试验了纤维增强合成材料构架和传统钢构架的转向架。特别是独立车轮技术有很大的开发潜力,它不存在刚性连接轮对在轨道上的位移,因而也就没有高速时转向架的欠稳定问题。在这种情况下差不多可省去转向架和车体之间的所有连接部件。