第五章 铁道车辆的运行性能主要内容: 阐明车辆产生振动的原因 解析车辆振动的规律 介绍车辆运行平稳性和安全性标准 介绍改善车辆运行品质的一些措施 第一节 引起车辆振动的原因主要内容: 轨道有关的激振因素 车辆结构有关的激振因素一、与轨道有关的激振因素 1 、钢轨接头处的轮轨冲击车轮受到的冲量与冲量的大小有关的因素: 簧下质量 行车速度 钢轨接头的变形程度aSMVM V2 、轨道的垂向变形 车辆沿钢轨运行时,轮轨接触点迹线有如图的形状,为分析方便,简化为正弦波的形式 :3 、轨道的局部不平顺 通过曲线时轨道在垂向的超高、曲率半径 的变化和轨距的变化 道岔 轨道的上下坡等等4 、轨道的随机不平顺 为便于分析,常把轨道不平顺分为轨距、水平、高低和方向等四种不平顺。 (1) 水平不平顺 在直线区段,铁路两股钢轨顶面不可能保 持完全水平,而有一定偏差,称为水平不平顺。 水平不平顺影响车辆横向振动 , 两股钢轨轨顶的水平误差,变化不可太骤。在轨道上分为两种情况 : 水平差和三角坑。(2) 轨距不平顺 铁路实际轨距与名义轨距之间有一定偏差,称为轨距不平顺。轨距不平顺影响车轮接触几何参数,在线性假设中不考虑它的影响。(3) 高低不平顺 轨道中心线上下的不平顺,称为高低不平顺。影响车辆垂向振动。(4) 方向不平顺 实际轨道中心线与理想轨道中心线的左右差,称为轨道道方向不平顺。主要影响 车辆的横向振动。二、与车辆结构有关的激振因素1 、车轮偏心 车轮偏心为 e, 则车轮转动时,车轴中心的上下位移 Zt 为 :2 、车轮不均重 车轮的质量不均匀,车轮的质心与几何中心不一致,当车轮转动时车轮上会出现转动的不平衡力。3 、车轮踏面擦伤 车轮会受到向上的冲量 :0MVM V 4 、锥形踏面轮对的蛇形运动 这里为方便研究自由轮对在轨道上的蛇形运动,设 : 车轮踏面斜度 。 轮对中心偏离轨道中心线为 。 轮对中心的运动轨迹是一段圆弧,曲率半径为: 由高等数学,任意曲线的曲率为 :蛇形运动周期 , 波长 :轮对的蛇形运动是一种自激振动 第二节 轮对簧上质量系统的振动主要内容 : 轮对簧上质量系统模型 轮对簧上质量系统的自由振动一、轮对簧上质量系统模型 轮对簧上质量系统是一个简化的车辆数学 模型 : 轮对代表车辆各轮对在轨道上运行的特点 簧上质量代表弹簧上的车体 上面两者之间的弹性悬挂装置代表实际车辆上的不同的悬挂装置二...