超越离合器的磨损研究

通过对航空用双保持架超越离合器在超越工况下受力元件的受力分析和磨损寿命计算,提出超越离合器耐磨损设计的主要方法,这将对在工作时以超越为主的超越离合器的理论研究及应用设计提供一种新的思路。

渤海海域冰水共存期的波能流密度推算

为给寒区海域的波浪能估算提供科学依据,提出一种合理推算冰水共存海域波浪条件及波能流密度的方法,该方法将海冰模型与水动力学模型耦合模拟得到的冰浓度以线性修正函数的方式纳入波浪模型的海面摩阻风速方程中,并基于MCT(model coupling toolkit)耦合器将海冰模型、水动力学模型与波浪模型进行实时耦合。基于该方法模拟了渤海冬季寒潮大风期间的海冰以及波能流密度的演化。模拟结果表明,在2012年2月5~8日寒潮大风期间,结冰区域占到渤海总面积的1/3,约有76%的渤海海域的平均波能流密度受海冰影响减小,其中辽东湾近岸的波能流密度平均受冰影响最多减小了100%,而渤海湾和莱州湾近岸受冰影响最多分别减小了60%和50%。即使是无冰覆盖的老铁山水道,其波能流密度的最大值也受冰影响减少了14%。耦合模拟可以更为准确地对渤海冬季的波能流密度分布进行评估,为波浪能发电厂选址提供依据。

ZD(J)9新型电动转辙机摩擦联结器研究

对ZD(J)9新型电动转辙机摩擦联结器的作用及设计思路、计算过程作了简要的阐述,特别对其性能进行了分析。

重载机车扁销钩缓装置的受压稳定性

建立钩尾圆弧摩擦面与从板圆弧摩擦面的曲面-曲面接触摩擦数学模型，并结合改进的具有非线性迟滞特性的缓冲器数学模型和扁销止挡数学模型，采用SIMPACK软件建立重载机车扁销钩缓装置的动力学分析模型并验证其准确性，研究钩尾与从板问的摩擦系数及它们相互接触的圆弧摩擦面半径对钩缓装置受压稳定性的影响。结果表明：摩擦系数对钩缓装置的受压稳定性影响较大，随着摩擦系数的增大，钩尾的摩擦约束作用逐渐增强，钩缓装置的受压稳定性也随之增强，车钩转角呈阶梯形减小，建}义摩擦系数的合理控制范围为0．25～0．45；钩尾的圆弧摩擦面半径越大、从板圆的圆弧摩擦面半径越小，则钩缓装置的受压稳定性越好。

纳米碳化硅对氰酸酯基复合材料摩擦性能的影响

采用模塑成型法制备了氰酸酯(CE)树脂/纳米碳化硅(nano-SiC)复合材料,通过磨损率、摩擦因数和扫描电镜(SEM)表征,探讨了经硅烷偶联剂表面处理过的nano-SiC对CE/nano-SiC复合材料摩擦性能的影响。研究结果表明:硅烷偶联剂对复合材料磨损率的影响大于对摩擦因数的影响;与未经硅烷偶联剂表面处理过的CE/nano-SiC复合材料相比,nano-SiC表面经硅烷偶联剂(如KH-560、SCA-3和SEA-171等)处理后,相应复合材料的磨损率降幅分别为51.52%、54.11%和55.84%,稳定摩擦因数降幅分别为5.94%、8.13%和12.19%;3种硅烷偶联剂中SEA-171的改性效果相对最好。

一种新型摩擦反转联轴器

介绍了一种既可以使从动轴与主动轴的转向相同，也可以使其转向相反，且兼有离合器功用的 摩擦反转联轴器。

ZD6型电动转辙机摩擦联接器的研究

分析了ZD6型电动转辙机鼓式摩擦系统不稳定进而影响摩擦电流大小的原因,并通过改变摩擦系统结构,研制出了一种新型的盘式摩擦联接器,提高了摩擦系统和摩擦电流的稳定性,为摩擦系统的后续研究奠定了基础。

100型钩缓装置受压稳定性模型及应用

为了研究100型钩缓装置的受压稳定性，根据摩擦圆理论，分析不同车钩转角下车钩的受力状态，总结了该类车钩的结构特点。建立4节重联机车及详细结构的车钩多体动力学模型，仿真重载机车紧急制动及车钩失稳过程，分析相关参数对车钩失稳的影响。结果表明该类车钩在小转角内，具有自稳定特征，车钩横向力较小；车钩在较大转角时，传力线转角小于实际车钩转角，有利于减小车钩横向力和倾覆力矩，提高其稳定性。增加车钩尾端圆弧接触面摩擦系数有利于车钩的稳定，随着车钩最大纵向压缩力的增加，满足车钩稳定所需要的圆弧接触面摩擦系数增加。通过增加机车二系横向刚度和减小二系横向止挡间隙，显著提高了机车的稳钩能力，当最大车钩压缩力为2500kN时，所需要的圆弧接触面摩擦系数由原来的0．6减小为0．35，降低了机车因车钩力引起脱轨的风险。车钩临界失稳角主要与车钩圆弧接触面摩擦系数有关；当摩擦系数为0．3，车钩临界失稳角为4．0°～4．5°。分析结果对提高该类车钩的稳钩能力以及机车悬挂参数的合理匹配具有意义。

多级滑动摩擦式列车挡车器设计与碰撞过程动态响应分析

为解决既有运用条件下滑动式挡车器难以满足多编组列车平稳止挡的工程难题,基于摩擦吸能原理提出一种二级滑动摩擦式挡车器,以满足不同车型的止挡吸能需求,降低列车的最大车钩力。依据二级滑动摩擦式挡车器的工作原理,该二级滑动摩擦式挡车器用两级摩擦副替代既有滑动式挡车器的一级摩擦副,通过挡车器上下部的相对滑动来缩短挡车器的滑动距离。以某型地铁列车为例,利用simpack软件建立列车撞击挡车器的仿真模型,用105号力元模拟车钩缓冲装置,对列车撞击挡车器模型进行数值仿真,得到列车撞击挡车器的动力学响应特性和挡车器参数对碰撞吸能特性的影响规律。研究结果表明:与采用既有的滑动式挡车器相比较,采用二级滑动摩擦式挡车器能够降低列车受到的最大车钩力,缩短挡车器的滑动距离,满足多编组列车的挡车需求;二级滑动摩擦式挡车器中两级摩擦副摩擦力和挡车器质量是影响列车最大车钩力和挡车器滑动距离的重要因素,其中挡车器上部质量是影响列车最大车钩力的最重要因素,第2级摩擦副摩擦力是影响挡车器滑动距离的最重要因素,通过合理调节两级摩擦副的摩擦力及挡车器上部和下部的质量能更好的发挥二级挡车器的功效。

ZDJ9型转辙机摩擦联接器问题探讨

针对ZDJ9转辙机在使用中出现的摩擦力变大甚至内外摩擦片锈蚀粘连造成电机堵转问题,从联接器结构、密封、摩擦片材料等方面,探讨解决方案。

一种盘式摩擦联接器的研究

根据ZD6型转辙机主要组成部件减速器的使用现状,对ZD6型减速器摩擦联接器存在的问题进行了分析和研究,提出了一种盘式摩擦联接器的解决方案。介绍了盘式摩擦联接器的特点和工作原理,并对其试验测试情况进行了说明;对盘式摩擦联接器中关键零件摩擦片的寿命进行了估算;阐述了摩擦电流量化管理的思路;探讨了盘式摩擦联接器在快速转辙机上的应用。

铝合金高速动车组车钩座搅拌摩擦焊技术研究

介绍了搅拌摩擦焊技术在高速动车组铝合金车钩座上的应用及性能测试,完善了搅拌摩擦焊的质量标准及检验方法。

火车钩尾框的精密成形设备分析研究

介绍火车钩尾框锻造成形的最理想、最经济的模锻设备——80MN双盘摩擦压力机。

高速动车组用超厚度车钩座板的焊接工艺研究

文章以高速动车组的超厚度车钩座板部件的焊接为例,选用84 mm厚度的6082-T4状态的母材材料,进行超厚度铝合金材料的焊接工艺研究。采用搅拌摩擦焊的方法进行焊接,焊接完成后进行人工时效热处理,通过无损检测、拉伸试验、弯曲试验、硬度试验、宏观金相组织分析、微观金相组织分析的试验方法,进行超厚度车钩座板焊接接头性能的研究。结果表明,所述工艺的超厚板铝合金焊接接头具有良好性能和组织。焊接接头强度平均值为218.45 MPa,达到母材强度的70%,拉伸断口全貌呈纤维状,韧性良好;弯曲180°无缺陷,具备良好的弯曲性能;焊缝金相组织熔合良好,无孔洞、夹杂等内部缺陷;焊缝各层的水平硬度分布均为“W”形,硬度最低值均出现在热影响区,焊核区硬度较高,但仍低于母材;在焊缝厚度方面,上表面层的硬度高于中间层,焊核区各层硬度分布差异大,中心的硬度明显低于外侧的硬度。

缓冲器阻抗特性对重载列车动力学性能的影响

研究了重载列车缓冲器的特性,分析了弹性胶泥型缓冲器和摩擦胶泥型缓冲器的结构及工作原理,以HXD1型机车、13A型车钩以及2种类型缓冲器为基础,建立了4节编组机车万吨级牵引列车动力学模型,研究了2种缓冲器静态与动态阻抗特性对重载列车相关动力学性能的影响。仿真结果表明:重载列车在长大下坡道进行循环制动时,摩擦胶泥型缓冲器无穷大的静态阻抗特性有利于发挥缓冲作用,在受到900 kN静态压力的情况下,能够保持100%的缓冲器行程和容量,且能满足进一步缓冲1 000 kN动态压力的需要,此时缓冲器的行程不超过20 mm;在900 kN静态压力与400 kN动态压力的复合作用下,弹性胶泥型缓冲器行程就已经达到60 mm,难以满足缓冲更大冲击压力的需要;在动态阻抗特性方面,2种缓冲器均能满足万吨级重载列车的正常运行要求。

重载货车冲击动态特性及其对摇枕横向载荷的影响

基于摩擦缓冲器动力学理论、车钩双向接触方法与车体摇枕载荷传递模型,构建了车辆冲击三维动力学模型,仿真了不同冲击速度与不同空重车状态的货车冲击,分析了车辆冲击动态特性及其对摇枕横向载荷的影响,并通过试验对仿真结果进行了验证。分析结果表明:利用车辆冲击三维动力学模型顺利实现了车辆冲击时缓冲器动态特性、车钩连挂动态特性与摇枕横向载荷的仿真计算,并获得了与冲击试验较为吻合的结果,其中车钩力误差基本小于10%,摇枕横向载荷误差基本小于25%;空车质量较小,在冲击作用下车钩和从板姿态变化大,因此,重车冲击空车时车钩力动态曲线振荡特性较重车冲击重车更为明显,甚至局部出现尖峰;相对于车钩接触模型与力学传递特性,摩擦缓冲器模型存在黏滞特性,导致重车冲击重车和重车冲击空车下车钩接触力较缓冲器阻抗力分别小24%和31%;车钩力和摇枕横向载荷随着冲击速度的提高而逐渐增大,且时间变化历程与最大峰值出现的时间基本一致,相同速度下重车冲击重车的车钩力要大于重车冲击空车的车钩力,在3、5、8km·h-1速度下分别大57%、25%和37%,而产生的摇枕横向载荷刚好相反,3种速度下分别小42%、53%和47%,因此,重车与空车调车连挂过程更容易造成转向架摇枕横向载荷过大,应严格控制其连挂速度。