机械工程学报

作者：石怀龙, 郭金莹, 王勇

单位：1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031;2. 成都工业学院汽车与交通学院 成都 611730

关键词：变轨距,轮轨关系,动力学,蛇行稳定性,轮轴间隙；

基金：国家自然科学基金(51805451,11790282)、四川省科技计划(2020YJ0074)、中央高校基本科研业务费专项资金(2682019CX43)、牵引动力国家重点实验室自主课题(2018TPL_T08)和国家重点研发计划 (2016YFB1200506)资助项目。

高速列车通过改变轮对的内侧距实现在不同轨距线路上联运,而轮轴装配间隙及轨距、轨底坡、钢轨廓形等参数变化将引起轮轨接触关系改变,进而引起车辆动力学性能变化。分析我国两种高速踏面在准轨和宽轨线路上的轮轨接触关系发现,轨底坡由1/40变为1/20时,LMA踏面等效锥度降低约30%,LMB 10踏面可兼容两种轨底坡,磨耗后的踏面对轨底坡变化更敏感。理论公式推导表明准轨和宽轨线路上自由轮对、刚性和柔性定位转向架的蛇行频率相同,但含轮轴间隙的变轨距高速列车动力学模型仿真表明,间隙导致宽轨线路上的车辆稳定性略差,间隙达到0.6 mm时发生低速小幅蛇行;间隙对车辆运行安全性和平稳性影响仅9%。因宽轨线路的欠超高量大和车辆稳定性差,其运行安全性和横向平稳性比准轨差15%和38%。间隙横向力与轮轨横向力幅值相同但反向,造成轮对内侧距动态变化;左右侧旋转间隙扭矩的幅值相同但反向,在纵向蠕滑力作用下间隙压死-分离状态反复。研究成果有助于掌握变轨距转向架的轮对内侧距动态变化、间隙载荷和车辆动力学性能。

来源：2020年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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