齒輪箱是動力傳動的關(guān)鍵部件,是高速列車傳遞扭矩、驅(qū)動車輛的基本保障,其安全可靠性直接影響到高速列車的運行安全。隨著列車速度的不斷提高,高速列車齒輪箱的工作環(huán)境將逐漸惡化,齒輪箱故障在國內(nèi)外都有發(fā)生,如漏油、裂紋、油溫過高等,但是目前仍未給出一個明確結(jié)論。列車速度提高,輪軌作用和齒輪嚙合振動加劇是導(dǎo)致齒輪箱振動加劇的主要因素。在列車實際運行時這些激勵是同時存在的,共同作用于齒輪箱體,所以必須采用動態(tài)激勵的方法對其進行研究。本文通過車輛系統(tǒng)動力學(xué)和有限元方法對齒輪箱的振動進行研究,主要內(nèi)容如下:首先,運用SIMPACK建立高速列車動力車動力學(xué)模型,在模型中考慮到齒輪嚙合振動對齒輪箱的振動的影響,將齒輪箱和輪對運用ANSYS建立柔性體模型導(dǎo)入SIMPACK中,通過這種剛?cè)狁詈系姆绞?更加真實的模擬高速列車運行時齒輪箱的實際服役狀態(tài),并在齒輪箱體上設(shè)置3個測點來監(jiān)測齒輪箱的振動狀態(tài);通過與已有研究模型對比,驗證模型的計算精度符合計算要求。其次,本文選用車輪諧波磨耗參數(shù)為1階、20階,波深為0.05mm、0.1mm,選用列車運行速度為200 km/h、250 km/h、300km/h,對各參數(shù)下齒輪箱的振動進行數(shù)值仿真分析,對比各參數(shù)下齒輪箱3個測點的振動加速度,并運用功率譜密度分析方法對3個測點的振動信號進行分析,對主頻成分進行簡要剖析,對比各參數(shù)和各個測點之間的振動信號,總結(jié)各參數(shù)對齒輪箱振動的影響。最后,通過計算齒輪箱大、小齒輪軸承座上的載荷,對齒輪箱進行靜強度計算。并通過對比各參數(shù)下齒輪箱的振動狀態(tài),選用齒輪箱振動最為劇烈的一組參數(shù)下的仿真數(shù)據(jù)作為載荷譜,對齒輪箱進行疲勞強度校核。通過雨流計數(shù)法對載荷譜進行統(tǒng)計,Goodman曲線對非對稱載荷進行修正,運用S-N曲線對齒輪箱進行疲勞壽命計算,然后通過Miner線性疲勞累計損傷法則進行強度校核。
【學(xué)位單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U441

【參考文獻】

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本文編號：2825998