计及齿轮时变啮合刚度的机车驱动系统振动稳定性

作者：王燕; 刘建新; 李淼

来源：振动与冲击, 2017, 36(16): 100-105.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2017.16.016

• 机车
• 驱动系统
• 时变啮合刚度
• 多尺度法
• 稳定性

针对齿轮时变啮合刚度激励的机车驱动系统振动问题,基于势能原理获得了齿轮时变啮合刚度,并用傅里叶级数展开,采用"黏着系数-蠕滑速度"经验公式描述具有负斜率特性的轮轨黏着力,建立了驱动系统扭转振动和轮对纵向振动的耦合模型。在系统振动微分方程的平衡位置处对其进行线性化处理,进而利用多尺度法获得了系统振动稳定的边界条件,并进行了数值仿真验证和参数影响分析。分析结果表明:增大被动齿轮与主动齿轮的等效惯量比、轮对与构架的质量比有助于增强机车驱动系统的稳定性;当机车速度接近119/j(km·h-1)(j=1,2,3,…)时,由于齿轮时变啮合刚度的作用,驱动系统会产生参数共振;且当速度接近119 km·h-1时,系统产生参数共振的区域较广,且啮合阻尼在[0,1×104]N·s·m-1范围内变化时,对系统参数共振区域的范围影响很小,机车应尽量避免以该速度行驶。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学; 中车株洲电力机车研究所有限公司