《鐵道車輛工程》教學(xué)課件PPT
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第六章 鐵道車輛的運(yùn)行性能 1.1.引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因 2.2.輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)輪對(duì)簧上質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng) 3.3.車輛系統(tǒng)的振動(dòng)車輛系統(tǒng)的振動(dòng) 4.4.輪軌蠕滑與輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)輪軌蠕滑與輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)5.5.車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 6.6.車輛運(yùn)行安全性及其評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)車輛運(yùn)行安全性及其評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 7.7.車輛動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)仿真簡(jiǎn)介車輛動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)仿真簡(jiǎn)介 8.8.車輛動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)車輛動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn) 9.9.列車運(yùn)行時(shí)的空氣流列車運(yùn)行時(shí)的空氣流 第六章 鐵道車輛的運(yùn)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(yùn)行性能 鐵道車輛：鐵道車輛：運(yùn)載工具運(yùn)載工具一般由一個(gè)車體和兩個(gè)轉(zhuǎn)向架組成一般由一個(gè)車體和兩個(gè)轉(zhuǎn)向架組成 運(yùn)輸對(duì)象運(yùn)輸對(duì)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(shí)間內(nèi)安全、完好地運(yùn)往目的地，因此其工作過程一定時(shí)間內(nèi)安全、完好地運(yùn)往目的地，因此其工作過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。在運(yùn)輸中，車輛將受到來自線路和車是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。在運(yùn)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(dòng)。輛本身等多種因素的作用，車輛將產(chǎn)生振動(dòng)。第六章 鐵道車輛的運(yùn)行性能 基本保障：穩(wěn)定性、安全性追求目標(biāo)：舒適性第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因一、與軌道有關(guān)的激振因素一、與軌道有關(guān)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(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因一、與軌道有關(guān)的激振因素一、與軌道有關(guān)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(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因一、與軌道有關(guān)的激振因素一、與軌道有關(guān)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(jī)不平順軌道的隨機(jī)不平順 軌道名義尺寸與實(shí)際尺寸的偏差，稱為軌道不平順。通常常軌道名義尺寸與實(shí)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?biāo)讲黄巾標(biāo)讲黄巾樀谝还?jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因（a)a)水平不平順?biāo)讲黄巾?。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(duì)產(chǎn)生側(cè)滾激擾，引起車輛橫向振動(dòng)和側(cè)滾振動(dòng)并產(chǎn)生相差，使輪對(duì)產(chǎn)生側(cè)滾激擾，引起車輛橫向振動(dòng)和側(cè)滾振動(dòng)并產(chǎn)生相應(yīng)的輪軌作用力。應(yīng)的輪軌作用力。（b）軌距不平順。軌距不平順。即為實(shí)際軌距與名義軌距的偏差。軌距不平順改變即為實(shí)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(diǎn)的位置，引起輪對(duì)的上下移動(dòng)，產(chǎn)生車輛的垂向振左右輪軌接觸點(diǎn)的位置，引起輪對(duì)的上下移動(dòng)，產(chǎn)生車輛的垂向振動(dòng)和鋼軌的橫向振動(dòng)以及輪軌相互作用力。動(dòng)和鋼軌的橫向振動(dòng)以及輪軌相互作用力。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因（c)c)高低不平順。高低不平順。為軌道實(shí)際中心線與名義中心線垂向偏差，引起車為軌道實(shí)際中心線與名義中心線垂向偏差，引起車輛和輪對(duì)之間的垂向振動(dòng)和輪軌之間的垂向作用力。輛和輪對(duì)之間的垂向振動(dòng)和輪軌之間的垂向作用力。（d）方向不平順方向不平順。即實(shí)際軌道面中心線與名義中心線的橫向偏移，其即實(shí)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(dòng)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(dòng)及相應(yīng)的輪軌作用力。相應(yīng)的輪軌作用力。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)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(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)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(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素4.輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng)輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng) 第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素4.輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng)輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng) 假定：假定：輪對(duì)與轉(zhuǎn)向架之間無任何剛性和彈性約束，輪對(duì)單獨(dú)地在軌道上滾動(dòng)；鋼軌頂部呈刀刃狀，而且是兩根平行直線；輪對(duì)是兩個(gè)對(duì)稱圓錐體，輪對(duì)在軌道上運(yùn)行時(shí)，輪軌之間無相對(duì)滑動(dòng)；不計(jì)輪對(duì)上任何作用力和慣性力。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素4.輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng)輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng) 輪對(duì)中心的運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)一條彎彎曲曲的曲線，稱為自由輪對(duì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)蛇行運(yùn)動(dòng)曲線。當(dāng)車輪踏面為錐形時(shí)，只要輪對(duì)中心偏離軌道中心線，輪對(duì)就在橫向產(chǎn)生正弦運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為自由輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng)。第一節(jié)第一節(jié) 引起車輛振動(dòng)的原因引起車輛振動(dòng)的原因二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素4.輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng)輪對(duì)的蛇行運(yùn)動(dòng)若取x=Vt，并令 ，得：輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)的周期為：蛇行運(yùn)動(dòng)的波長(zhǎng)為：
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