齿条接缝冲击作用下齿轨系统关键载荷特性分析

齿条接缝冲击直接作用于车辆-轨道耦合系统,能够显著改变系统载荷特性。为探究齿条接缝冲击作用对轨道系统关键载荷特性的影响,首先基于车辆-轨道耦合动力学理论建立齿轨车辆-轨道耦合动力学模型;其次基于齿轮啮合特性,分析齿条接缝处齿距偏差与线外啮入冲击力间的量化关系;最后分析不同列车运行速度下,齿条接缝处轨道系统载荷特性。研究表明,齿条接缝处齿距偏差及列车运行速度对齿轨系统载荷特性具有重要影响,为防止齿条接头处屈服变形,建议列车运行速度30 km/h时齿条接缝处齿距偏差应控制在4 mm以下。研究成果可为运维部门制定齿轨铁路养护标准提供理论参考。

考虑齿距偏差的直齿轮转子系统振动特性分析

针对工程实际中的齿轮存在齿距偏差,主要研究齿距偏差对齿轮系统振动特性的影响。考虑齿距偏差,建立了齿轮啮合刚度和传递误差模型,在此基础上,建立了通用齿轮啮合动力学模型,将该模型与转子系统有限元模型进行耦合,得到了齿轮转子系统有限元模型,分析了齿距偏差对系统振动响应的影响。研究结果表明:由于齿距偏差的存在,齿轮双齿啮合区刚度降低,无载荷传递误差增大,齿轮系统振动增大,频谱图中出现啮合频率及其高次谐波的边频带成分,这些边频带主要由主动和从动齿轮的转频及其倍频组成。减小齿距偏差和增大作用扭矩均能降低齿距偏差引起的边频带幅值。研究结果可为含齿距偏差的齿轮振动分析提供理论依据。

齿距啮合偏差对准双曲面齿轮传动误差的影响

由齿轮机构的总体传动误差概念引申出含有齿距啮合偏差的单齿传动误差,并根据齿面的几何关系,给出齿距啮合偏差对单齿传动误差曲线影响的偏移式;然后,在Y9550型滚动检验机的基础上搭建传动误差检测平台并进行测量试验,得到准双曲面齿轮副两种传动误差的测量结果;最后,利用JD45+型齿轮测量机所测的齿距偏差数据对理论传动误差曲线进行修正,进而分析了轮齿的啮合状态.通过对理论与实际传动误差曲线的对比,验证了齿距啮合偏差对传动误差的影响方式.试验结果表明:在轻载条件下,实际单齿传动误差可近似由理论设计曲线和齿距啮合偏差组成的综合仿真曲线来替代,从而为进一步研究实际工况下齿轮传动的运动精度和工作平稳性奠定了基础.