低地板輕軌車輛輪軌接觸問題的研究.pdf

1、城市現(xiàn)代化的發(fā)展和人口的持續(xù)增長(zhǎng)，不僅使城市公共交通發(fā)生了數(shù)量上的變化，而且也在質(zhì)量上提出了更高的要求。輕軌交通作為解決城市交通問題的途徑之一已被廣泛接受，并得到了系統(tǒng)性的研究。低地板輕軌車輛同傳統(tǒng)輕軌的主要區(qū)別是采用獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向架。首先，要想實(shí)現(xiàn)低地板，獨(dú)立輪組系統(tǒng)比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架的輪軸系統(tǒng)有很大優(yōu)勢(shì)。采用獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪結(jié)構(gòu)，即去掉車軸或采用階梯車軸，可以順利的降低地板高度，以此實(shí)現(xiàn)100％低地板的輕軌車。 獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向架車

2、輛由于不存在輪軌縱向蠕滑力產(chǎn)生的回旋力矩，故具有較高的運(yùn)動(dòng)臨界速度，對(duì)高速機(jī)車車輛具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)，由于車軸可做成曲軸或采用無公用軸，可實(shí)現(xiàn)城市軌道輕軌交通車輛的部分低地板或百分之百低地板，國(guó)內(nèi)外機(jī)車車輛研究人員在這方面進(jìn)行了大量的理論研究和試驗(yàn)研究。 本文利用參變量變分原理和由其推導(dǎo)出的有限元參數(shù)二次規(guī)劃法，并結(jié)合多重多支子結(jié)構(gòu)技術(shù)求解低地板輕軌車輛的輪軌彈性接觸問題。分別建立100％低地板輕軌車輪所采用踏面5個(gè)不

3、同位置模型，70％低地板輕軌車輪采用踏面3個(gè)不同位置的輪軌接觸模型。計(jì)算不同踏面、不同軸重、踏面不同位置、曲線通過時(shí)不同速度和不同牽引力對(duì)輪軌接觸狀態(tài)的影響，分析輪軌接觸力隨著上述參數(shù)變化的規(guī)律，并以三維曲線圖、數(shù)表和曲線的形式將這些關(guān)系反映出來。計(jì)算結(jié)果表明，100％低地板車輪踏面實(shí)現(xiàn)了輪軌接觸對(duì)中位置附近列車更加平穩(wěn)運(yùn)行，橫移量較大時(shí)具有更大橫向力，可以更加有效的實(shí)現(xiàn)獨(dú)立輪對(duì)的自動(dòng)對(duì)中，比70％低地板車采用的踏面更滿足獨(dú)立輪對(duì)的要求