轮辐的柔性变形结构的效果和在滚动接触的轮-轨道的潜变力的追踪【中英文WORD】【中文8000字】机械类外文翻译
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轮辐的柔性变形结构的效果和在滚动接触的轮-轨道的潜变力的追踪【中英文WORD】【中文8000字】机械类外文翻译,轮辐,柔性,变形,结构,效果,以及,滚动,转动,接触,轨道,潜变力,追踪,中英文,word,中文,机械类,外文,翻译
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南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 1 轮辐的柔性变形结构的效果和在滚动接触的轮 / 轨道的潜变力的追踪 金学松 吴平博 文泽峰 中国 成都 600031 西南交通大学 国家的牵引动力实验室 摘录 :在这一篇论文中，对滚动接触机械装置上的滚动接触体结构柔性变形的效果简短地分析。轮副和轨道对轮的潜变力的结构变形的效果和轨条详细地被分析研究。轮副的一般结构柔性变形和轨道首先分别用有限元的机械要素方法和关系一起分析 ,从而获得表达滚动方向和轮副的横方向的结构柔性变形和对应的负载。按照它们之间的关系 ,我们计算轮和轨条的在一点相接接触的影响力系数。影响力系数代表 发生在轮 /轨道接触的一个小的矩形面积上的单位面积的牵引力引起的结构柔性变形。他们习惯校订一些与 无赫兹的形状滚动接触的三维空间的有柔性体的理论 公式一起获得的影响力系数。在潜变力的分析中 , 利用了修正的 理论。从轮副和轨道的结构柔性变形中获得的数字结果表明潜变力发挥的很大影响力。 2002 学出版社版权所有。 关键字 : 轮 /轨条 ; 滚动接触 ;潜变力 ;柔性变形结构 由于火车轮副和轨道之间的很大相对运动作用力引起 轮副和轨道的结构较大的柔性变形。大的结构变形极大影轮和轨条响滚动接触的性能 ,如潜变力，波形 1 3 ，黏着，滚动接触疲劳 , 噪音 4,5 和脱轨 6等等 . 到现在为止在轮 / 轨道的潜变力的分析中广泛应用的滚动接触理论是以柔性一半的空间假定为基础的 7 12. 换句话说，轮 / 轨道的一个接触的柔性变形和牵引之间的关系可以用 理论公式表达。实际 , 当轮副在轨道上持续运动 ,接触的柔性变形是比那些以滚动接触的现在理论公式计算的更大。因为轮副 / 轨道的挠性 是比柔性一半的空间更加大 。由对应的负荷所引起的轮副 / 轨道柔性变形结构在图中被显示。如 1 和 2. 在图中轮副弯曲变形被显示出来。在图 1a 中被显示的轮副弯曲变形主要由车辆和轮副 /轨条的垂直动载荷所引起。在图 1 b 中描述的轮副扭转的变形是由于轮和轨道之间的纵潜变力的作用生产的。在图 1 c 中显示的轮副斜角弯曲变形和在图 2 中显示的轨道翻折变形主要地由交通工具和轮副 /南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 2 轨道的横动态负荷所引起。在轮副 (图 1 d) 的轴周围的和旋转装置相同方向的扭转变形 ,火车可以使用的 ,主要在电动机的轮 / 轨条和 驱动扭矩的接触补缀上的牵引所引起。到目前为止很少的出版物讨论滚动接触的轮副和轨道之间的爬动和潜变力的效果。 事实上，上面提到轮副 / 轨道的柔性变形结构是在轮 /轨道的常态和切线的接触刚性以下运动。轮 / 轨道的正常的接触点的刚性通常低于轨道的下沉位置。 低于正常接触点的刚性很少的影响接触面积上的正常压力。那低于切线的接触刚性很大影响接触面积的黏结 / 滑移面积状态和牵引力。如果滚动接触的柔性变形结构的影响被对于轮 /轨道的分析考虑进去，一对接触面积的全体微粒滑移与用现在滚动接触理论计算的结果不同。所有的连络颗粒和 摩擦功的总的滑移比那在分析轮 /轨道浅动力的时候，被忽略的柔性变形结构更小。同样一个接触面积的根 / 转差面积的比率比没有考虑的柔性变形结构的效果更大。在这一篇论文中，在滚动接触性能上的滚动接触的车体柔性变形机构的装置被简短地分析，而且和 s 无赫兹的形状滚动接触的三度空间的有柔性车体的理论模型用来分析在轮副和轨道之间的潜变力。在数值分析中挑选的轮副和轨条分别地 ,是货车轮副的锥形轮廓，中国 兆位元组 和钢轨条的质量是 60 公斤 /m 。有限元分析方法用来决定他们的柔性变形结构。依照柔性变形结 构的关系和对应的由于 得负荷 , 表示轮副的柔性变位的影响系数是由轮 / 轨条的接触单位面积密度有所反应的牵引生产的轨条所决定。这些影响系数用来代替一些与 s 的理论 公式一起计算的影响系数。在图 1a 中被显示的轮副弯曲变形的效果和在轮副轨道的柔性变形结构之中的横断的影响力在研究中被疏忽。获得的数字结果表明在轮副 /轨道柔性变形结构的潜变力效果考虑和疏忽的条件之间的显着差别。 2. 减少连络刚性机构增加接触面积的根粘滞 /滑动比 为了要使轮 副 / 轨道关于滚动接触的轮 / 轨的的柔性变形结构的效果较好的理解 , 我们必需简短地解释减少的接触刚性的机构增加在没有饱和的潜变力的状态下面的接触面积的粘滞 / 滑移面积的比。通常在一个接触面积的一对接触颗粒之间的总的滑移含有刚性的滑移 ,局部一个接触面积和柔性变形结构的柔性变形。图 3 a 一描述一对滚动接触车体和没有柔性变形接触颗粒， 状态 。在图 3 1A 1 和 , 为了要作描述的让大家接受而被作记号。在车体的形变发生之后 ,线的位和形变 , 和 图 3 b 中被显示。位移差别 , 在图 3 b 的二个划线之间由车体的刚性运动南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 3 和所引起 (滚动或变化 ). 局部点 柔性变形 ,被 示 ,与基于有柔性 - 半份空间的假设滚动接触的一些现代的理论一起决定 ,他们有差别在于点 点 果车体的结构柔性变形的效果和被忽视的 , 能用公式 : ( 表示。柔性变形结构车体 1 和 2 主要 地由牵引力所引起 ,p 和 p 代表接触插线和车体的其他边界条件 1 和 2,他们做线 , 和 产生与接触面积的局部的坐标 ( 3 a) 无关的刚性运动。 来表达点 点 各自归于结构柔性变形。在任何的荷载阶段他们为规定的边界条件和车体 1 和 2 的几何学可能被当做有不防碍局部的坐标常数。在点 点 间的位移差别取决于 应该是 此在考虑车体 1 和 2的柔性变形结构的条件之下 ,在点 之间的总滑移 , 样地用公式 :S*1 = 示。明显的 S?1 是不同的。在一对接触颗粒之间的牵引 ( 或潜变力 )非常仰赖 或 S?1) 。当 |0(或 |S?1|0)那对接触颗粒是在滑移中和牵引力进入饱和。在进入饱和的情形中 , 依照库伦摩擦定律的如果一样的磨擦力系数而且正常的压力被假定的二个条件，牵引是相同的。如此对 牵引影响在二个条件之下也是相同的。如果 |S?1|0,|在 (2) 必须是比在 (1)更大。即 没有 影响的那对接触颗粒比有 影响的滑移更快。相应地没有 影响整个的接触面积进入滑移情况快于有 影响。因此，在接触面积上的粘滞 / 滑移面积的比率和在上面被讨论的二个类型的总牵引是不同的 ,他们只是被图 4a 和 4 滑移面积的情况。图 4a 的号讯 1 表明不考虑 2 的效果而指示外壳 即用 效果指示。图 4 b 表示在接触面积上总的接触牵引力 图 4 b 中的号讯 1 和 2 和图 4 中的意义相 同。从图 4 b 中已知 , 在一点相接牵引力 w1=w 时到达它的最大值 考虑 触的效果在 w1=w 它的最大 由于 效果来看 左边变档的时候 ,在顺时针方向 ,在轮副的轴线和左边的轨道的横向方向之间，我们定义那 y0。叁数仰赖 y 和 ，轮和轨条的轮廓。但是如果轮和轨条的轮廓被指定他们主要地仰赖 y16. 详细的讨论用数字的方法被屈服 16,17 和轮 /轨条的接 触几何学的结果。 当一个轮副移动到一个正切追踪刚性蠕动轮副和轨条的时候当做 17: i=1,2时它有如同写在底下在 (3)的 i 一样的意义。在 (4)的不明确的叁数能在命名法中看到。很明显蠕动不仅与接触几何学的叁数有关 , 而且也与轮副运动的状态有关。因为接触几何学的叁数 变化主要依靠一些他们的导出于计时轮 / 轨条的规定轮廓 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 5 把 (5)放进 (4)之内我们获得 : 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 6 在轮 /轨条的接触几何学和滑移的计算，大范围的偏角和轮副的横向位移被选用以便轮辐的滑移和接触角含尽可能完全地在磁场中被产生的情况被获得。因此我们选择 毫米 和 与中央的用不同的方法和 和 ?i 和 y 20用选择的 y ， ， y/ v 和 / v 的范围在我们获得上面 i 1 个范围从 ? i 2 个范围从 ? i 3 排列从 ? 米 ?1), 和接触角 i 是从到 于论文的长度限制滑动和接触几何学的详细数字的结果不被在这篇论文中显示。 4结论 (1). 在滚动接触性能上的滚动接触车体的柔性变形结构的效果机构被简短地分析。一般了解连络车体的接触刚性减少则接触面积在不全滑移情形中的粘滞 / 滑移面积增加。 (2). s 的和无赫兹的形状滚动接触的三度空间的弹性体的理论模型被用来分析在轮副和轨道之间的潜动力。在分析中，有限元法被用决定作用于每个矩形元件单位牵引生产的轮副 /轨道有柔性位移表达的影响系数 ,用来代替一些与 s 的理论 公式一起计算的影响系数。被获得的数字结果表明在轮副 / 轨条结构柔性变形的效果被考虑和忽略的两种情况之下轮副 / 轨条类型的潜动力的差别。 (3). 轮副和轨道的柔性变形结构低于运行轮副和轨道的接触刚性 , 而且在没有饱 和的潜动力的条件之下显着地减少在轮副和轨道之间的潜动力。因此，这种情况有利于减少磨损和轮与轨条的滚动接触疲劳。 (4)图 1 中显示的轮副弯曲形变的因素被忽略 ,而横断的影响系数 不被修正。因此，获得数字结果的精确度很低。除此之外 , 当轮副中心的横向位移 , y10 圆作用发生。在如此的情形中，接触角非常大，而且横的方向正常负载的元件也非常大。大的横力引起轨道和轮副产生大的结构形变 ,影响轮 / 轨条的接触几何学的叁数和刚性的滑动。因此 ,刚性滑动 ,潜动力 , 接触几何学的叁数，柔性变形结构和轮副的运动彼此有很大的影响。他们必需综合地分析考虑。他们的数字结果能与一个其它可能的迭代法一起获得 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 7 。或许共形的接触或轮和轨条之间的点接触在凸圆的作用期间发生。滚动接触的轮副和轨条的现象是非常复杂的 , 而且可能与可能是包括结构形变和包括轮副和轨道的所有边界条件在不久的将来内的效 果 型的滚动接触的一个新的理论被分析。 这一个工作被研究计划的中国自然的科学基础委员会支持了 : 轮和轨条和滚动接触疲劳的接触表面的波形。 (59935100)国家牵引动力实验室 ,西南交通大学 它也被中国的教育部键老师大学也提供基金支持。 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 8 of of on of in u, 10031, In of of of in on is of of on of in of in of we of of of to of on a in of to of s of in In of is a by of 2002 . of a on of of of in as 13, 南昌航空大学 科技学院 学士学位论文 9 4,5 6. So in of of on an of 712. In in a of be in In a is on in of It is of is of of by 1 . of 1a is by of of 1b is to of of 1c of 2 by of of of 1d), by on of of Up to on of ED on in In ED of of of is by of t on of in If of ED on in of of of a of in a is of ED is in of of of in a is of of In of of of in on is s 昌航空大学 科技学院 学士学位论文 10 in is to In a of 0 kg/m. is to ED of to of ED of by on of to of s of of 1a of in of of of ED 2. of of n to of of ED of on of it is we of of in a of a of in a in a 3a of a of A1 2, of 23a, in to a of of of 23b. 3b is by of or of A1 2, by of of on of of 1 2, If of 昌航空大学 科技学院 学士学位论文 11 of A1 2, ( (1) of by p p_ on of 2of 3a) in to of 1 2, to At be as to of 1 2, to be So of of A1 2, be S 1 = 2) It is 1 1 or a of 1 ( 1 ) 0 (S 1 | 0) of is in In s of if So of to u1 is = |S 1 | 0, |2) to be 1). of of u0 of of u0 of of on of 4a b. 4a of 4a of u0 of 4b a 1 of a w1 of 4b as 4a. 4b it is 1 1at of u0 1 1at of 0 of 0 if it is in of of to on of y . if of on y 7. on is 7,8 of o
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