軌道車(chē)車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究

周連成

【摘要】隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，高鐵動(dòng)車(chē)日益成為了人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾M成部分，為人們?nèi)粘３鲂刑峁┝撕艽蟮膸椭８哞F動(dòng)的安全性、舒適性慢慢受到了人們的高度重視，對(duì)其的維護(hù)與保養(yǎng)工作變得十分重要，只有這樣才能提高高鐵動(dòng)車(chē)的舒適性與安全性，讓人們坐的安心、放心。然而，高鐵動(dòng)車(chē)的發(fā)展與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在著一定的不足，要想從根本上解決這一問(wèn)題，改變這一現(xiàn)狀就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其的研究，提高高鐵動(dòng)車(chē)的舒適性與安全性，滿足現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钚枨螅瑥亩龠M(jìn)我國(guó)軌道車(chē)行業(yè)快速發(fā)展。而軌道車(chē)的車(chē)軸齒輪是高鐵動(dòng)動(dòng)車(chē)中重要組成部分，對(duì)于軌道車(chē)的系統(tǒng)性能有著非常重要的作用。基于此，本文對(duì)軌道車(chē)車(chē)軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究。

【關(guān)鍵詞】軌道車(chē)車(chē)軸；齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)特性

齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是軌道車(chē)車(chē)軸中重要組成部分，可以有效的提高軌道車(chē)的有運(yùn)行質(zhì)量與效率，保證軌道車(chē)在運(yùn)行時(shí)的安全性。然而，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間常常會(huì)因?yàn)槎喾N原因?qū)е缕湓谶\(yùn)行期間出現(xiàn)振動(dòng)噪音問(wèn)題，在還有問(wèn)題就是指齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在接觸復(fù)雜的環(huán)境中而產(chǎn)生的，如果這問(wèn)題不能及時(shí)解決就會(huì)影響軌道車(chē)的運(yùn)行安全。要想從根本上解決主要問(wèn)題，就需要根據(jù)齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)開(kāi)展研究工作，找出車(chē)軸齒輪在工作時(shí)薄弱環(huán)節(jié)，并根據(jù)其運(yùn)行現(xiàn)狀制定出一項(xiàng)有效的解決對(duì)策，只有這樣才能保證齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可以在軌道車(chē)車(chē)軸中得到廣泛應(yīng)用，從而保證軌道車(chē)在運(yùn)行時(shí)的安全性與穩(wěn)定性。

1軌道車(chē)的發(fā)展

隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量逐漸提升，各地域之間的人員和物流交通、運(yùn)輸需求逐漸增加，而軌道車(chē)的出現(xiàn)可以有效的滿足現(xiàn)代化人們的需求，對(duì)人們的日常出行來(lái)說(shuō)也提供了很大的幫助。隨著軌道車(chē)不斷的發(fā)展，軌道車(chē)在鐵路路線生產(chǎn)中起到非常重要的作用，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：（1）軌道車(chē)的快速發(fā)展在一定程度上實(shí)現(xiàn)了鐵路的修理、保養(yǎng)等，保證高鐵動(dòng)車(chē)的運(yùn)行安全，為人們的日常出行提供保障。軌道車(chē)還可以有效的對(duì)鐵路路線創(chuàng)新、完善、加固、整形，滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需求；（2）軌道車(chē)可以有效的對(duì)鐵路路線進(jìn)行設(shè)計(jì)，并為整個(gè)鐵路路線提供相關(guān)的保障技術(shù)，增加自主牽引行駛功能，促進(jìn)我姑軌道車(chē)行業(yè)快速發(fā)展。軌道車(chē)行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中其中包括了電氣工程、傳感器、信息技術(shù)等部分組成，可以有效的保障鐵路路線的運(yùn)行安全，為人們的日常出行提供保障。

近年來(lái)，通過(guò)我國(guó)軌道車(chē)行業(yè)不斷的發(fā)展，鐵路運(yùn)輸能力逐漸提升，其規(guī)模也越來(lái)越多大，同時(shí)，高鐵公車(chē)的行駛速度逐漸提高，承載能力越來(lái)越大，要想滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的需求，就應(yīng)該提升軌道車(chē)車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，增加其承載能力與牽引動(dòng)力，從而保證高鐵公車(chē)的運(yùn)行安全，減少故障事件發(fā)生。

2車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性概述

車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是軌道車(chē)中重要組成部分，可以有效的滿足高鐵動(dòng)車(chē)的運(yùn)行需求，保證人們?nèi)粘３鲂邪踩＼?chē)軸齒輪主要位于國(guó)道車(chē)輪之間的車(chē)軸上，在實(shí)際運(yùn)行期間主要通過(guò)雙極齒輪的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并保證高鐵動(dòng)車(chē)以一個(gè)穩(wěn)定的形式運(yùn)行下去。

齒輪可以在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，并滿足社會(huì)生產(chǎn)需求。車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征對(duì)于軌道車(chē)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)提供了很大的幫助，滿足高鐵動(dòng)車(chē)的承載，做好高鐵動(dòng)車(chē)的減振工作，從而提高高鐵動(dòng)車(chē)在運(yùn)行時(shí)的安全性與穩(wěn)定性，促進(jìn)軌道車(chē)行業(yè)快速發(fā)展。齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征是一門(mén)復(fù)雜的學(xué)科，其在運(yùn)行期間常常會(huì)受到多樣化工作環(huán)境的影響導(dǎo)致其在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)呈出現(xiàn)各種問(wèn)題，其中最常見(jiàn)的問(wèn)題有動(dòng)態(tài)激烈問(wèn)題、分析模型問(wèn)題、動(dòng)態(tài)特性問(wèn)題這三種：

齒輪動(dòng)態(tài)積激勵(lì)問(wèn)題：齒輪在外界環(huán)境運(yùn)行期間，常常會(huì)受到負(fù)載阻力矩的影響導(dǎo)致齒輪的主要?jiǎng)恿μ幱谝粋€(gè)激勵(lì)狀態(tài)。另外，齒輪運(yùn)行期間還會(huì)因?yàn)樽陨韮?nèi)部原因?qū)е伦陨韰?shù)發(fā)生變化。齒輪在變化期間會(huì)處于一個(gè)有規(guī)律、有周期性的形式進(jìn)行變動(dòng)，只有這樣才能提高模型運(yùn)行的速度；

齒輪系統(tǒng)的分析模型：可以有效的對(duì)齒輪的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并將其中的動(dòng)力可能性體現(xiàn)出來(lái)。而齒輪分析模型中又包括了動(dòng)載荷系數(shù)模型可以有效的對(duì)齒輪模型的載荷系數(shù)進(jìn)行控制，并保證載荷系數(shù)可以被合理應(yīng)用。傳動(dòng)系統(tǒng)模型可以根據(jù)模型的運(yùn)行現(xiàn)狀構(gòu)建出一項(xiàng)全新的對(duì)象模型系統(tǒng)，做好動(dòng)態(tài)載荷齒輪的分析工作，將齒輪動(dòng)態(tài)特性部件之間的交互作用體現(xiàn)出來(lái)；

齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性：齒輪系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間可以有效的動(dòng)態(tài)響應(yīng)形式體現(xiàn)出來(lái)，滿足齒輪部件在運(yùn)行時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。齒輪系統(tǒng)還具有一定的穩(wěn)定性特點(diǎn)，可以將整個(gè)系統(tǒng)中的參數(shù)體現(xiàn)出來(lái)，保證齒輪在實(shí)際運(yùn)行期間以一個(gè)穩(wěn)定的形式運(yùn)行下去，減少震動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。另外，齒輪系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間還會(huì)受到動(dòng)態(tài)特性的影響，導(dǎo)致其中的參數(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，要想保證參數(shù)的使用安全，就需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行全方面分析，得出準(zhǔn)確的敏感數(shù)值，從而優(yōu)化齒輪系統(tǒng)，保證齒輪系統(tǒng)可以在軌道車(chē)中廣泛應(yīng)用，提高其在運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

3車(chē)軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在車(chē)軌道中的應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)鐵路運(yùn)輸能力逐漸提升，只有這樣才能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。然而，在社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，高鐵動(dòng)車(chē)的承載壓力逐漸增加，這對(duì)軌道車(chē)車(chē)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)啊造成了很大的影響。要想從根本上解決這一問(wèn)題，就需要加強(qiáng)對(duì)齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性的研究，提高高鐵公車(chē)的承載能力，改變鐵路運(yùn)行形式，滿足高鐵動(dòng)車(chē)在運(yùn)行時(shí)的需求，提升軌道車(chē)的自身性能，并保證高鐵動(dòng)車(chē)的運(yùn)行安全，為人們提供一個(gè)安全、舒適的出行環(huán)境，從而促進(jìn)軌道車(chē)快速發(fā)展。

3.1車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真

車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的仿真學(xué)主要通過(guò)電能計(jì)算設(shè)計(jì)而完成的，并將齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的受力情況體現(xiàn)出來(lái)，只有這樣才能提高齒輪的運(yùn)行速度，降低其在運(yùn)行時(shí)的成本。在對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)，可以通過(guò)UG模型的形式開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，并根據(jù)軌道車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀制定出對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，并將其通過(guò)表格的形式展現(xiàn)出來(lái)，方便專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在對(duì)其設(shè)計(jì)時(shí)的操作。在對(duì)UG模型設(shè)計(jì)時(shí)，還可以通過(guò)裝配的形式開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，將模型與齒輪的部件通過(guò)對(duì)等的形式展現(xiàn)出來(lái)。同時(shí) ，還要對(duì)部件的變化進(jìn)行全方面分析，將其安裝到指定的配件州農(nóng)工，只有這樣才能提升齒輪系統(tǒng)的性能，提高齒輪便利性。

UG模型在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中主要包括了自上而下的形式與由下往上的形式進(jìn)行建模，其中使用頻繁的形式是由下往上這一種。該建模方式在實(shí)際使用期間可以有效的將車(chē)軸齒輪進(jìn)行定位，從而保證齒輪的搭配工作可以順利進(jìn)行下去。

3.2車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)有限元仿真模型

車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)有限元仿真模型在建設(shè)過(guò)程中主要通過(guò)ADAMS的形式進(jìn)行建設(shè)，其在建設(shè)過(guò)程中主要模塊有：基本環(huán)境、求解處理器這兩部組成。這兩組成部分可以對(duì)齒輪系統(tǒng)的載荷能力進(jìn)行制約、管理，只有這樣才能提高其在建設(shè)過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性、可靠性，從而保證模型建立工作可以順利進(jìn)行下去。而ADAMS的載荷又包括了以下幾點(diǎn)：內(nèi)部、外部、附加這三部分組成。其中的內(nèi)部載荷可以有效的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行連接處理，并做好液態(tài)降壓、減振工作，減少摩擦阻力。而齒輪系統(tǒng)的外部可以有效對(duì)載荷的向心力進(jìn)行控制，只有這樣才能提升系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)存在的引力。

如果車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行期間出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，那么整個(gè)齒輪系統(tǒng)的動(dòng)量就會(huì)發(fā)生變化，并產(chǎn)生移位現(xiàn)象。如果這一問(wèn)題不能及時(shí)解決就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的使用安全，要想從根本上解決這一問(wèn)題，就需要加強(qiáng)對(duì)齒輪系統(tǒng)周期性變化的控制工作，只有這樣才能延長(zhǎng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的受用壽命，保證車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)可以在軌道車(chē)中得到廣泛應(yīng)用，提高鐵路動(dòng)車(chē)的形式安全，保障人們?nèi)粘３鲂邪踩瑥亩龠M(jìn)我國(guó)軌道車(chē)行業(yè)快速發(fā)展。

總結(jié)

本文對(duì)軌道車(chē)車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究，文中還存在著一定的不足，希望我國(guó)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)對(duì)軌道車(chē)車(chē)軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的研究，只有這樣才能減少車(chē)軸齒輪系統(tǒng)在運(yùn)行期間的阻力，并對(duì)車(chē)軸齒輪的速度的控制工作，從而保證高鐵動(dòng)車(chē)的運(yùn)行安全，為人們提供一個(gè)安全、舒適的出行環(huán)境，滿足現(xiàn)代社會(huì)的出行需求。

參考文獻(xiàn)

[1]石萬(wàn)凱，劉敬，龔建春.同軸對(duì)轉(zhuǎn)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析[J].振動(dòng)與沖擊，2014，07：99-104.

[2]蘇帥團(tuán)，熊詩(shī)波，熊曉燕，王澤飛.風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2014，08：102-104.