【摘要】：二系懸掛裝置的垂向剛度是影響車(chē)輛運(yùn)行垂向平穩(wěn)性最敏感的參數(shù)。目前國(guó)內(nèi)外采用的轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置在垂向表現(xiàn)為線(xiàn)性剛度特征,一方面因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的空間尺寸性造成隨著載重的增加要求承載剛度而不斷增加,以保證承載后的結(jié)構(gòu)變形處于一定的范圍之內(nèi);另一方面為保證車(chē)輛運(yùn)行的垂向平穩(wěn)性,需要降低懸掛裝置的垂向剛度以提高其隔振效率。這必然會(huì)造成懸掛裝置垂向剛度取值的矛盾,目前的轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置垂向剛度僅是在綜合考慮兩方面的影響之后進(jìn)行設(shè)計(jì),而無(wú)法達(dá)到二者同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化的效果。隨著重載快捷貨車(chē)的發(fā)展,對(duì)轉(zhuǎn)向架的要求將不斷提高,如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架二系懸掛裝置承載隔振一體化設(shè)計(jì)將成為重要問(wèn)題。本文主要目的為基于SD振子的幾何非線(xiàn)性設(shè)計(jì)方法,構(gòu)建一類(lèi)具有非線(xiàn)性剛度特性的二系懸掛系統(tǒng)。通過(guò)調(diào)節(jié)幾何參數(shù)使得該系統(tǒng)剛度特性表現(xiàn)為高靜低動(dòng)剛度,使其同時(shí)具有較高的承載能力和隔振效率,以解決目前重載快捷貨車(chē)所存在的垂向平穩(wěn)性問(wèn)題。基于目前的轉(zhuǎn)向架技術(shù)和SD振子理論對(duì)現(xiàn)有的二系懸掛系統(tǒng)模型進(jìn)行修改,提出具有非線(xiàn)性剛度特征的改進(jìn)后懸掛系統(tǒng)理論模型。對(duì)系統(tǒng)空間剛度分布進(jìn)行分析,給出準(zhǔn)零剛度及穩(wěn)定準(zhǔn)零剛度實(shí)現(xiàn)條件。并利用平均法對(duì)系統(tǒng)的垂向動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行分析。建立整車(chē)動(dòng)力仿真模型,通過(guò)仿真分析厘清改進(jìn)后二系懸掛系統(tǒng)三方向等效剛度和車(chē)輛運(yùn)行性能之間的關(guān)系機(jī)理。結(jié)合轉(zhuǎn)向架具體構(gòu)造情況,確定二系懸掛系統(tǒng)的參數(shù)選取。在此基礎(chǔ)上對(duì)轉(zhuǎn)向架二系懸掛系統(tǒng)改進(jìn)前后的車(chē)輛進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析,比較其蛇形穩(wěn)定性、曲線(xiàn)通過(guò)性和直線(xiàn)平穩(wěn)性等方面的性能差異。結(jié)論表明,可以通過(guò)合理的參數(shù)配置,使車(chē)輛在保證相同承載能力和其它性能指標(biāo)滿(mǎn)足要求的前提下大幅度提高車(chē)輛的垂向平穩(wěn)性能。達(dá)到二系懸掛系統(tǒng)承載隔振一體化設(shè)計(jì)目的。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U463.33
【圖文】：

圖 2-1 （a）轉(zhuǎn)向架-車(chē)體示意圖，（b）轉(zhuǎn)向架-車(chē)體理論模型在圖 2-1（a）中，垂向左右兩根彈簧簡(jiǎn)化為（b）圖中S1彈簧，縱向四根彈簧為（b）圖中S2和S4彈簧，橫向左右兩根彈簧簡(jiǎn)化為（b）圖中S3和S5彈簧。在（b）中，X 方向?yàn)榭v向、Y 方向?yàn)闄M向、Z 方向?yàn)榇瓜�，A、B、C、D、O 為架同一水平面上五個(gè)點(diǎn)。E、O 位于同一豎直線(xiàn)上，質(zhì)量為 m 的車(chē)體位于 O

圖 2-2 幅頻響應(yīng)圖 2-2 反映了激勵(lì)系數(shù)f固定不同阻尼比 時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)幅值b 和頻率 之間的關(guān)系，可以看出相同阻尼比時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)頻率從 0 開(kāi)始增加時(shí)，響應(yīng)幅值 逐漸增加，當(dāng)響應(yīng)達(dá)到峰值時(shí)會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象，并隨著頻率的增加響應(yīng)幅值逐漸降低。從圖中的四條曲線(xiàn)可以看出當(dāng)阻尼比 逐漸增大時(shí)系統(tǒng)的跳躍線(xiàn)性明顯減弱，跳

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2720701