机械工程学报

作者：曹杰, 任尊松, 查浩, 徐宁, 杨超

单位：1. 北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044;2. 株洲中车时代电气股份有限公司 株洲 412001

关键词：高速动车组齿轮箱,传动系统动力学模型,轴承,载荷；

基金：国家重点研发计划(2022YFB3402901,2021YFB3400705-04)、国家自然科学基金(52205085)和中央高校业务费专项资金(2022JBXT004)资助项目。

齿轮箱是高速动车组的重要部件之一，通过多种类型轴承分别与车轴和联轴器联结，这些轴承对齿轮箱实现动力传递和确保列车的运行安全和稳定性具有重要作用。由于工程测试难度，目前难以直接测试这些轴承承受的载荷。基于轴承动力学理论和齿轮传动动力学理论，建立了包含三类轴承、齿轮啮合及齿轮箱箱体的耦合动力学模型，结合线路实测激励，采用数值方法，获取了齿轮箱轴承滚子滚道接触载荷。在验证轴承滚子滚道载荷分布特性的基础上，分析了多种工况下齿轮箱轴承的滚子滚道接触载荷。结果表明，齿轮箱小齿轮轴圆柱滚子轴承滚子滚道接触载荷均值主要受牵引力矩影响，牵引力亦会影响受载滚子数量。齿轮啮合力影响滚子滚道接触载荷局部波动幅值，在外部激励作用下，NU214轴承滚子滚道接触载荷最大值最高增大35.0%。列车上下行工况改变滚子滚道接触载荷分布区域以及载荷均值，但接触区位置不受列车速度等级的影响。建立的齿轮箱耦合模型，详细考虑了齿轮箱各轴承的受载特点，对深入研究齿轮箱轴承受载特性具有重要作用。

来源：2024年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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