《鐵道車輛工程》教學課件PPT
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第六章 鐵道車輛的運行性能 1.1.引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因 2.2.輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動輪對簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動 3.3.車輛系統(tǒng)的振動車輛系統(tǒng)的振動 4.4.輪軌蠕滑與輪對蛇行運動輪軌蠕滑與輪對蛇行運動5.5.車輛運行品質(zhì)及其評估標準車輛運行品質(zhì)及其評估標準 6.6.車輛運行安全性及其評估標準車輛運行安全性及其評估標準 7.7.車輛動力學計算機仿真簡介車輛動力學計算機仿真簡介 8.8.車輛動力學性能試驗車輛動力學性能試驗 9.9.列車運行時的空氣流列車運行時的空氣流 第六章 鐵道車輛的運行性能 鐵道車輛鐵道車輛：車體車體轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架第六章 鐵道車輛的運行性能 鐵道車輛：鐵道車輛：運載工具運載工具一般由一個車體和兩個轉(zhuǎn)向架組成一般由一個車體和兩個轉(zhuǎn)向架組成 運輸對象運輸對象旅客（客車），貨物（貨車）旅客（客車），貨物（貨車）工作過程工作過程通過專用的線路（鐵路），將旅客、貨物在通過專用的線路（鐵路），將旅客、貨物在一定時間內(nèi)安全、完好地運往目的地，因此其工作過程一定時間內(nèi)安全、完好地運往目的地，因此其工作過程是一個動態(tài)過程。在運輸中，車輛將受到來自線路和車是一個動態(tài)過程。在運輸中，車輛將受到來自線路和車輛本身等多種因素的作用，車輛將產(chǎn)生振動。輛本身等多種因素的作用，車輛將產(chǎn)生振動。第六章 鐵道車輛的運行性能 基本保障：穩(wěn)定性、安全性追求目標：舒適性第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因一、與軌道有關的激振因素一、與軌道有關的激振因素1.鋼軌接頭處的輪軌沖擊鋼軌接頭處的輪軌沖擊圖圖6-1 6-1 車輪通過鋼軌接頭車輪通過鋼軌接頭第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因一、與軌道有關的激振因素一、與軌道有關的激振因素2.軌道的垂向變形軌道的垂向變形 圖圖6-2 6-2 有縫線路的垂向變形有縫線路的垂向變形第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因一、與軌道有關的激振因素一、與軌道有關的激振因素3.軌道的局部不平順（曲線、道岔、三角坑等）軌道的局部不平順（曲線、道岔、三角坑等）4.軌道的隨機不平順軌道的隨機不平順 軌道名義尺寸與實際尺寸的偏差，稱為軌道不平順。通常常軌道名義尺寸與實際尺寸的偏差，稱為軌道不平順。通常常把軌道不平順分為把軌道不平順分為軌距、水平、高低和方向軌距、水平、高低和方向等四種不平順。等四種不平順。軌距不平順軌距不平順方向不平順方向不平順高低不平順高低不平順水平不平順水平不平順第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因（a)a)水平不平順水平不平順。是指軌道同一橫截面下，左、右鋼軌頂面的高是指軌道同一橫截面下，左、右鋼軌頂面的高差，使輪對產(chǎn)生側(cè)滾激擾，引起車輛橫向振動和側(cè)滾振動并產(chǎn)生相差，使輪對產(chǎn)生側(cè)滾激擾，引起車輛橫向振動和側(cè)滾振動并產(chǎn)生相應的輪軌作用力。應的輪軌作用力。（b）軌距不平順。軌距不平順。即為實際軌距與名義軌距的偏差。軌距不平順改變即為實際軌距與名義軌距的偏差。軌距不平順改變左右輪軌接觸點的位置，引起輪對的上下移動，產(chǎn)生車輛的垂向振左右輪軌接觸點的位置，引起輪對的上下移動，產(chǎn)生車輛的垂向振動和鋼軌的橫向振動以及輪軌相互作用力。動和鋼軌的橫向振動以及輪軌相互作用力。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因（c)c)高低不平順。高低不平順。為軌道實際中心線與名義中心線垂向偏差，引起車為軌道實際中心線與名義中心線垂向偏差，引起車輛和輪對之間的垂向振動和輪軌之間的垂向作用力。輛和輪對之間的垂向振動和輪軌之間的垂向作用力。（d）方向不平順方向不平順。即實際軌道面中心線與名義中心線的橫向偏移，其即實際軌道面中心線與名義中心線的橫向偏移，其值為左右兩鋼軌橫向偏差的平均值，引起車輛和軌道的橫向振動及值為左右兩鋼軌橫向偏差的平均值，引起車輛和軌道的橫向振動及相應的輪軌作用力。相應的輪軌作用力。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素1.車輪偏心車輪偏心2.車輪不均重車輪不均重第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素3.車輪踏面擦傷車輪踏面擦傷 圖圖6-4 6-4 車輪踏面擦傷車輪踏面擦傷第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素4.輪對的蛇行運動輪對的蛇行運動 第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素4.輪對的蛇行運動輪對的蛇行運動 假定：假定：輪對與轉(zhuǎn)向架之間無任何剛性和彈性約束，輪對單獨地在軌道上滾動；鋼軌頂部呈刀刃狀，而且是兩根平行直線；輪對是兩個對稱圓錐體，輪對在軌道上運行時，輪軌之間無相對滑動；不計輪對上任何作用力和慣性力。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素4.輪對的蛇行運動輪對的蛇行運動 輪對中心的運動軌跡呈現(xiàn)一條彎彎曲曲的曲線，稱為自由輪對的運動學蛇行運動曲線。當車輪踏面為錐形時，只要輪對中心偏離軌道中心線，輪對就在橫向產(chǎn)生正弦運動，這種運動稱為自由輪對的蛇行運動。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動的原因引起車輛振動的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關的激振因素4.輪對的蛇行運動輪對的蛇行運動若取x=Vt，并令 ，得：輪對蛇行運動的周期為：蛇行運動的波長為：
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