检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2024年第5期55卷 1953-1965页

作者：豆硕刘鹏飞刘志明王文静石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

随着列车运行速度的提高,轮轨激励载荷的频率范围和能量急剧增大,齿轮箱箱体产生了明显的弹性振动响应,加速了箱体疲劳失效。为在服役振动环境下评估箱体的动态疲劳寿命,首先,基于模态叠加法建立考虑箱体动态特性的疲劳寿命评估方法,获... 详细信息

随着列车运行速度的提高,轮轨激励载荷的频率范围和能量急剧增大,齿轮箱箱体产生了明显的弹性振动响应,加速了箱体疲劳失效。为在服役振动环境下评估箱体的动态疲劳寿命,首先,基于模态叠加法建立考虑箱体动态特性的疲劳寿命评估方法,获取箱体单阶模态对疲劳寿命的贡献值。然后,建立高速列车齿轮传动系统台架模型,通过虚拟激振器施加线路实测的轮对振动加速度模拟齿轮箱的服役振动环境。最后,采用准静态叠加法和模态叠加法对箱体进行疲劳寿命评估。研究结果表明:台架模型结果与线路实测的箱体动应力响应波形和主频特征一致,应力有效值相对误差可以控制在10%以内,验证了模型的准确性。高频轮轨激励环境下箱体模态对疲劳寿命的影响较大,准静态叠加法无法准确反映箱体吊耳根部等危险点的疲劳寿命,箱体存在显著影响疲劳寿命的关键模态,为通过动态设计方法提高列车齿轮箱箱体疲劳性能提供了基础。

关键词：高速列车齿轮箱箱体台架模型动态疲劳寿命

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高速列车齿轮箱箱体动应力影响规律

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交通运输工程学报 2019年第1期19卷 85-95页

作者：王文静李广全韩俊臣李秋泽北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062

通过线路测试研究了列车运行速度、线路条件与车轮镟修对齿轮箱箱体动应力的影响规律,结合轴箱振动加速度分析了箱体动应力的变化规律。研究结果表明:齿轮箱箱体动应力与轴箱垂向加速度的幅值谱基本一致,主频均为570 Hz,反映了箱体动应... 详细信息

通过线路测试研究了列车运行速度、线路条件与车轮镟修对齿轮箱箱体动应力的影响规律,结合轴箱振动加速度分析了箱体动应力的变化规律。研究结果表明:齿轮箱箱体动应力与轴箱垂向加速度的幅值谱基本一致,主频均为570 Hz,反映了箱体动应力水平与轮轨相互作用产生的高频激励密切相关;列车运行速度由200 km·h^(-1)增大到300 km·h^(-1)时,齿轮箱箱体的应力幅值呈现增大趋势,尤其在箱体开裂的齿面检查孔位置,其等效应力由5.56 MPa增大至16.67 MPa,增大约2倍;轨道磨耗造成的不平顺对列车轴箱和齿轮箱箱体的振动具有较大的影响,列车由磨耗线路运营至打磨线路时,轴箱高频阶段振动幅值水平明显降低,箱体关键点的等效应力由16.26 MPa减小到10.16 MPa,减小38%;车轮高阶多边形在列车高速运行时(300 km·h^(-1))产生的高频(550～650 Hz)激扰造成箱体高频振动和动应力、等效应力大幅提升,箱体关键点的等效应力在镟轮前后由17.45 MPa减小到8.56 MPa,减小51%。可见,轨道打磨与车轮镟修均改善了齿轮箱箱体的受力状态,因此,选择合理的轨道打磨和轮对镟修周期可有效延长齿轮箱箱体的疲劳寿命。

关键词：高速列车齿轮箱箱体运行速度线路条件车轮镟修动应力等效应力加速度

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齿轮箱箱体铸造成型数值模拟

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热加工工艺 2011年第15期40卷 48-50页

作者：张春燕乔印虎陈杰平安徽科技学院工学院安徽凤阳233100

对初步设计好的齿轮箱箱体铸造成型过程进行模拟,根据模拟结果来判断出箱体在结构、浇铸温度、冒口选择等方面是否合理,以保证铸件重点部位的结构质量。在实际成型之前用模拟软件排除可能出现的缩孔、缩松、冷隔、浇不足、裂纹等缺陷,... 详细信息

对初步设计好的齿轮箱箱体铸造成型过程进行模拟,根据模拟结果来判断出箱体在结构、浇铸温度、冒口选择等方面是否合理,以保证铸件重点部位的结构质量。在实际成型之前用模拟软件排除可能出现的缩孔、缩松、冷隔、浇不足、裂纹等缺陷,并验证工艺设计的合理性,以缩短产品开发周期、提高产品质量。

关键词：齿轮箱箱体铸造模拟

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高速列车齿轮箱箱体动应力响应及疲劳可靠性研究

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中国铁道科学 2018年第6期39卷 90-97页

作者：王文静张莹曲俊生李国栋戴晓超北京交通大学载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室北京100044 中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062

高速列车铸铝合金齿轮箱在服役过程中承受复杂的载荷条件和随机应力。以某新型高速列车齿轮箱为研究对象,结合线路试验分析列车运行速度、电机输出扭矩及线路条件对箱体动应力响应及疲劳强度的影响,利用应力—强度干涉理论建立齿轮箱等... 详细信息

高速列车铸铝合金齿轮箱在服役过程中承受复杂的载荷条件和随机应力。以某新型高速列车齿轮箱为研究对象,结合线路试验分析列车运行速度、电机输出扭矩及线路条件对箱体动应力响应及疲劳强度的影响,利用应力—强度干涉理论建立齿轮箱等效应力—疲劳强度干涉可靠性模型,分析齿轮箱箱体疲劳可靠度与服役里程的关系。结果表明:随着列车运行速度和电机输出扭矩的增大,箱体各测点的应力水平均有不同程度的增大,其中端部吊杆座处的应力变化最为明显;当列车运行速度由200km·h-1增加到400km·h-1时,其最大动应力幅值增大约120%,电机输出扭矩由0变为1400N·m时最大动应力幅值增大约150%。此外,线路条件对箱体等效应力也影响显著。随着列车服役里程的增加,箱体疲劳可靠度不断降低,在一定可靠度下,随着铝合金箱体铸造水平等级的提高,齿轮箱箱体寿命延长,铸造孔径为0.5mm时的服役里程是铸造孔径为0.9mm时的3.8倍。

关键词：高速列车齿轮箱箱体疲劳强度等效应力可靠性

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齿轮箱箱体高精度模态识别方法研究及结构优化设计

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机械传动 2023年第9期47卷 31-36页

作者：董怀玉何立东贾兴运侯启炀北京化工大学化工安全教育部工程研究中心北京100029

考虑到齿轮箱箱体结构的复杂性,使用单点激励-多点响应模态识别技术对其前6阶模态进行识别,模态置信度即模态识别精度高。以试验获得的齿轮箱箱体前6阶模态为指标,提出了兼顾计算精度和计算效率的模态有限元计算方法;使用拓扑优化方法... 详细信息

考虑到齿轮箱箱体结构的复杂性,使用单点激励-多点响应模态识别技术对其前6阶模态进行识别,模态置信度即模态识别精度高。以试验获得的齿轮箱箱体前6阶模态为指标,提出了兼顾计算精度和计算效率的模态有限元计算方法;使用拓扑优化方法对齿轮箱箱体结构进行优化设计,优化后齿轮箱箱体在不同固有频率处的变形均得到了减小。研究为齿轮箱箱体结构优化设计提供了新思路。

关键词：齿轮箱箱体模态分析结构优化设计

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基于小滚轮高频激励的高速列车齿轮箱箱体振动试验

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交通运输工程学报 2020年第5期20卷 135-150页

作者：朱海燕王超文邬平波曾京肖乾华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为探究高速列车齿轮箱箱体振动特性和疲劳损伤,应用小滚轮高频激励台架试验,将滚轮表面加工成径跳量幅值为0.05mm的13阶多边形,可等效成20阶车轮多边形,研究了某型齿轮箱箱体在不同垂向载荷与速度工况下的振动特性;通过雨流计数法及Mine... 详细信息

为探究高速列车齿轮箱箱体振动特性和疲劳损伤,应用小滚轮高频激励台架试验,将滚轮表面加工成径跳量幅值为0.05mm的13阶多边形,可等效成20阶车轮多边形,研究了某型齿轮箱箱体在不同垂向载荷与速度工况下的振动特性;通过雨流计数法及Miner线性损伤法则,分析了齿轮箱箱体单位时间应力累计损伤。研究结果表明:受齿轮箱箱体共振影响,不同垂向载荷与速度工况下,高速列车运行速度为200km·h^-1时,齿轮箱箱体各测点的垂、横向加速度均方根值均为最小;当垂向载荷为23t时,大部分测点的垂、横向加速度均方根值均为最大;齿轮箱箱体存在573Hz的局部固有频率被激发共振,其原因是试验速度为100km·h^-1时试验台发生共振,以及试验速度为300km·h^-1时,受到20阶多边形车轮转频约580Hz的主频激扰;车轮初始速度从0加速到200km·h^-1及从300km·h^-1减速至0的速度等级之间时,齿轮箱箱体各测点的单位时间应力累计损伤波动较大,其余速度等级段各测点的单位时间应力累计损伤波动很小;单位时间应力损伤最大值出现在大齿轮箱齿面观察孔,为3.72×10^-10,损伤最小值位于小齿轮箱轴承正上方,仅为8.29×10^-18。可见,箱体共振、试验台减速运行、速度等级对齿轮箱箱体振动加速度影响较大;非共振、试验台不减速运行、相同速度等级下,垂向载荷对单位时间应力累计损伤影响甚微。

关键词：高速列车高频激励车轮多边形齿轮箱箱体振动特性疲劳损伤

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中国标准动车组齿轮箱箱体动态特性分析研究

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振动工程学报 2019年第3期32卷 534-539页

作者：王文静闫瑞国李广全郑静韩俊臣北京交通大学载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室北京100044 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062

通过线路试验获取了中国标准动车组齿轮箱箱体振动加速度时间历程.结合车载GPS信号,分析了列车运行速度、轨道结构条件、通过道岔等典型工况下齿轮箱箱体的振动响应及变化规律.采用核密度估计函数分析箱体振动加速度的分布特点,并依据3... 详细信息

通过线路试验获取了中国标准动车组齿轮箱箱体振动加速度时间历程.结合车载GPS信号,分析了列车运行速度、轨道结构条件、通过道岔等典型工况下齿轮箱箱体的振动响应及变化规律.采用核密度估计函数分析箱体振动加速度的分布特点,并依据3σ准则给出了不同出现概率下箱体振动加速度的最大幅值.研究结果表明:随着列车运行速度的增大,箱体振动强度呈现增大趋势;列车由有砟轨道进入无砟轨道时,齿轮箱箱体横向、垂向振动加速度有效值分别增大了28%,29%;列车通过道岔时,齿轮箱箱体振动加速度幅值及有效值均有较大的波动.采用核密度估计的加速度概率分布与实测数据更为吻合,350km/h列车运行速度下,出现概率为99.73%时箱体横向、垂向振动加速度幅值分别为10.69g,8.78g.该研究获得的齿轮箱箱体动态特性为高速列车齿轮箱箱体的开发和运用提供参考.

关键词：齿轮箱箱体动态特性振动加速度核密度估计概率分布

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齿轮箱箱体的有限元模态与试验模态分析

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煤矿机械 2010年第5期31卷 92-93页

作者：范江东潘宏侠中北大学机械工程与自动化学院太原030051

利用ANSYS软件建立齿轮箱的有限元分析模型,可得出齿轮箱的固有频率和振型。理论分析结果和模态试验结果基本一致,说明了齿轮箱体振动模态分析方法的可行性。通过模态分析,可以为齿轮箱的动态响应分析及箱体的设计与改进提供可靠的依据。

关键词：齿轮箱箱体有限元模态试验模态

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八轴电力机车铝合金齿轮箱箱体的低压铸造工艺

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特种铸造及有色合金 2014年第10期34卷 1070-1072页

作者：任金磊吴兵株洲九方铸造有限责任公司

介绍了八轴电力机车铝合金齿轮箱箱体的低压铸造工艺。采用树脂砂砂型、覆膜砂砂芯,上、下两个箱体均采用平做平浇的工艺方案,并选取箱体中线为分型面。试生产的齿轮箱箱体,其力学性能、内部品质及外观品质均符合设计要求,满足八轴机车... 详细信息

介绍了八轴电力机车铝合金齿轮箱箱体的低压铸造工艺。采用树脂砂砂型、覆膜砂砂芯,上、下两个箱体均采用平做平浇的工艺方案,并选取箱体中线为分型面。试生产的齿轮箱箱体,其力学性能、内部品质及外观品质均符合设计要求,满足八轴机车齿轮箱的使用要求。

关键词：货运机车铝合金齿轮箱箱体低压铸造

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齿轮箱箱体静动态特性分析及结构优化设计

齿轮箱箱体静动态特性分析及结构优化设计

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作者：朱祥安徽建筑大学

学位级别：硕士

减速器在现代生产中应用广泛,其减速器箱体部分作为整个传动系统的支撑,在保障传动系统平稳高效的工作起着重要作用,但箱体设计保守造成材料浪费,此外齿轮箱所受激励复杂容易与箱体固有频率及其高阶谐波相近或者重合且箱体表面积较大,... 详细信息

减速器在现代生产中应用广泛,其减速器箱体部分作为整个传动系统的支撑,在保障传动系统平稳高效的工作起着重要作用,但箱体设计保守造成材料浪费,此外齿轮箱所受激励复杂容易与箱体固有频率及其高阶谐波相近或者重合且箱体表面积较大,极易在齿轮箱表面产生振动、噪声。拓扑优化可重新改变材料分布,从而改变箱体固有频率和振型,防止箱体固有频率与激励频率相近或者重合,达到减小振动、噪声的作用。合理的加强筋布局亦和尺寸亦可增加箱体刚度、弥补拓扑优化结果不精确的缺点。因此,对箱体结构进行拓扑优化和尺寸优化具有十分重要的工程意义与应用价值。本文以印刷用齿轮箱为研究对象,其对打印稳定性、寿命、刚度强度有着较高的要求,需要确保齿轮箱平稳性,保证打印质量。本文的主要研究内容包括以下几个方面: (1)对某NGWN型行星齿轮箱进行详细介绍,建立齿轮箱刚柔耦合模型和箱体有限元模型。刚柔耦合模型是第三章齿轮箱静动态特性分析的基础模型,有限元模型为第四章拓扑优化研究做好铺垫,后计算传动系统各个齿轮啮合力,得出箱体轴承座支反力,并用Romax Designer软件仿真验证。ODS分析。 (2)做齿轮箱的静动态特性分析,以刚柔耦合模型为基础模型,分别进行静态分析,模态分析和谐响应分析。依据分析结果,提出增强结构刚度、提升结构低阶固有频率、避免结构固有频率与激励频率重合或相近,得出此次多目标拓扑优化五个子目标。 (3)介绍拓扑优化技术理论基础,选用基于SIMP插值模型变密度法做多目标拓扑优化。折衷规划法结合组合赋权法综合五个子目标为一个优化目标,以箱体有限元模型为基础模型,用OC优化准则求解单元密度,借助Hyper Mesh完成多目标拓扑优化。 (4)介绍尺寸优化技术理论。根据拓扑优化、ODS分析结果和前人经验设置加强筋布局。后以加强筋尺寸为设计变量,利用Isight多目标优化平台软件集成三维软件Soild Words、前处理软件Hyper Mesh以及求解器Optistruct等模块,求解加强筋最优尺寸。最终对比分析前后箱体应力、应变,箱体动态响应值,完成箱体结构优化设计。图[43]表[25]参[73]

关键词：齿轮箱箱体静动态特性分析组合赋权法多目标拓扑优化尺寸优化

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