高速列車齒輪傳動系統參數振動穩定性

黃冠華， 張衛華， 付永佩， 梁樹林， 王興宇

高速列車齒輪傳動系統參數振動穩定性

黃冠華1， 張衛華1， 付永佩1， 梁樹林2， 王興宇2

（1.西南交通大學牽引動力國家重點實驗室，四川成都610031；2.中國北車集團長春軌道客車股份有限公司，吉林長春130024）

為了準確表達參數激勵下高速列車齒輪系統振動的穩定性，利用有限元方法得到高速列車齒輪系統時變嚙合剛度，并用傅里葉級數展開進行擬合.考慮齒輪嚙合誤差，建立了高速列車齒輪傳動系統扭轉振動模型.結合多尺度近似解析方法，推導了參激振動下高速列車齒輪系統的近似解析解，得到了系統的穩定性邊界曲線，并分析了影響齒輪傳動系統穩定性的相關因素.研究結果表明：齒輪系統的不穩定性區域隨著列車運行的速度降低總體呈減小趨勢，但是在發生參數共振速度處存在明顯不穩定區域；增大阻尼有利于系統的穩定性，當阻尼系數從0.01增加到0.05時，處于穩定區域的剛度波動幅值從5%增加至20%；增加齒輪的重合度可以減小嚙合剛度的諧波特性，從而增強系統的穩定性.

穩定性；參數振動；齒輪傳動系統；多尺度法；高速列車

高速列車傳動系統一般為齒輪傳動系統，從動輪直接壓裝在車軸上，主動輪采用聯軸節與牽引電機相連，通過齒輪箱懸吊在構架橫梁上［1］.因此，齒輪系統的振動特性將直接影響著高速列車驅動傳動系統的運行性能.在齒輪傳動中，由于參與嚙合的輪齒對數的周期……