第二节 转向架的蛇行运动VIP免费

第二节转向架的蛇行运动转向架的结构型式甚多，但从研究蛇行运动稳定性的角度出发，可分为轮对刚性定位的转向架（以下简称刚性转向架）和轮对弹性定位的转向架（以下简称弹性转向架）两大类。下面将分别讨论它们的蛇行运动。一.刚性转向架的蛇行运动刚性转向架:指轮对与构架刚性地联结成一体，轮对除了能绕其自身轴线旋转外，它和转向架构架之间没有任何方向的相对运动。二轴刚性转向架的蛇行运动计算简图如图４—８所示。采用推导自由轮对蛇行运动方程的同样方法，可列出刚性转向架的蛇行运动微分方程如下tlblMt——整台转向架的质量；Jtψ——整台转向架的摇头转动惯量；l1——转向架固定轴距之半。他符号意义同前。在低速时可略去惯性力（力矩）一项，则得：（４—8a）解微分方程组（４—8ａ）得：（４—９）因此，在低速时略去惯性力（力矩）的情况下，刚性转向架的蛇行运动也是一种简谐运动，它的圆频率为（４—１０）刚性转向架的蛇行运动波长为：二、具有弹性定位转向架的蛇行运动一、基本假定为了建立转向架的运动微分方程式，在前节研究自由轮对蛇行运动时所作的两个假定的基础上，还须补充如下的假定：１假定车体与转向架为弱耦合，因此车体的滚摆及摇头振动对转向架几乎不产生影响,所以，可以认为车体是处于相对稳定的固定状态，只传递垂直载荷给转向架；２假定转向架构架的重心高度与车轴中心线一致，所以构架侧滚振动的影响可以忽略；３一系和二系悬挂（包括轮对定位）的刚度都是线性的。此外，在心盘承载的结构中，不考虑转向架相对车体转动时所产生的摩擦力矩。二、运动微分方程通过以上一系列的假定，在研究车辆的蛇行运动时，可将其简化为一最简单的转向架在理想的平直道上作等速运动的系统。因此，转向架在水平平面内有六个自由度，即：每个轮对的横摆与摇头，转向架构架的横摆与摇头。图４—９所示的具有弹性定位转向架蛇行运动的计算简图，根据图４—９所示的具有弹性定位转向架蛇行运动的计算简图，可列出六个自由度的微分方程组如下：式中的Ｑ1,1、Ｑ1,2及Ｑ2,1、Ｑ2,2分别为作用在第一、第二轮对上的广义力（在自激振动系统中，蠕滑效应和重力刚度及重力角刚度效应是以广义外力的形式作用在轮轨接触点处的）。——Ｑ的第一个下标表明产生广义力的原因，１为横摆y——方向，２为摇头ψ方向；第二个下标表明广义力作用的对象，１、２分别指第一、第二位轮对。由于一台转向架中的两个轮对的结构、参数完全一样，所以作用在它们上面的广义力也相同，于是：在式（４—１３）中：第一部分为蠕滑效应，第二部分为重力刚度或重力角刚度效应。当采用锥形踏面时，重力刚度和重力角刚度效应较蠕滑效应要小约２～３个数量级，因此常可略去这一部分。将式（４—１３）中的广义力值分别代到式（４—１２）中去，整理后得到下列形式的微分方程组：将研究蛇行运动稳定性时的方程符号及电算标识符的名称列表如下