驱动系统悬挂结构对轴箱内置式转向架动态性能的影响

摘要

为了优化轴箱内置式转向架驱动系统的悬挂结构，提高轨道交通车辆的服役安全性和可靠性，基于齿轮动力学、车辆系统动力学等理论，利用多体动力学软件SIMPACK建立了考虑驱动及传动系统的轴箱内置式车辆动力学模型。在现采用的轴箱内置式转向架驱动系统悬挂形式的基础上，研究了3种不同的悬挂结构，分析了不同驱动系统悬挂结构下，牵引电机质量在一系簧下及一系簧上的分配比例；考虑齿轮啮合及轨道随机不平顺等内、外部激励，结合驱动系统不同悬挂结构形式，研究了不同车辆运行速度下牵引电机等关键部件的振动响应、联轴器变位、驱动系统悬挂点动态载荷等动力学特性，揭示了不同驱动系统悬挂结构对轴箱内置式转向架动态性能的影响规律。研究结果表明：齿轮箱与电机之间用橡胶节点连接可以限制二者的相对位移，对联轴器起到良好的保护作用，但由于增加振动从轮轨界面向驱动系统及构架传递的路径，牵引电机及构架等关键部件振动水平显著升高；减少齿轮箱与电机之间橡胶节点的数量，可以减小驱动系统分配到一系簧下的质量以及齿轮箱与车轴铰接处的垂向载荷，但会增大电机悬吊点和齿轮箱吊杆吊点承受的垂向载荷。本文的研究结果可为轴箱内置式动力转向架驱动系统悬挂结构的设计提供参考。

关键词

轨道交通 / 轴箱内置式转向架 / 驱动系统悬挂结构 / 动力学分析 / 齿轮啮合

基金资助

国家自然科学基金项目(52388102、52275132); 四川省科技计划项目(2024NSFTD0011)资助