考虑齿轮传动影响的高速动车组电机吊架载荷及动应力研究.pdfVIP

第 52卷第 4期 2016年 2月 机 械 工 程 学 报 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING VO1．52 NO．4 Feb． 2016 DoI： 10．3901／JM E．2016．04．133 考虑齿轮传动影响的高速动车组电机吊架 载荷及动应力研究木 张 丽 ，2 任尊松 孙守光 杨 光 f1．北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044； 2．北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心 北京 102208) 摘要：针对 CRH3型高速动车组电机吊架焊接结构，结合有限元法和刚柔耦合多体动力学法建立考虑齿轮传动系统的啮合振 动的高速列车动车整车动力学模型，仿真计算得到电机吊架在列车加速和匀速运行工况下的动载荷；利用准静态应力法计算 两种工况下电机吊架上危险节点的动应力，通过对比吊架上危险节点动应力的模拟计算结果和线路实测结果研究齿轮传动系 统的啮合振动对车辆运行中电机吊架所受载荷及其上危险位置动应力的影响。结果表明：在齿轮传动系统啮合振动的影响下， 电机吊架的动载荷及其结构危险节点的动应力显著增大，垂向振动加剧，而且动应力仿真结果与线路实测结果更接近。因此， 在对高速列车结构件进行动应力仿真时，为了更准确地仿真结构振动对动应力仿真结果的影响，应该在结构件弹性化的基础 上，同时考虑齿轮传动系统啮合振动的影响。 关键词：CRH3动车组；电机吊架；有限元法；刚柔耦合多体动力学；齿轮传动；动应力 中图分类号：U270 Research on Dynamic Load and Stress of High—speed EM U M otor Hanger Considering Influence of Gear Transmission System ZHANG Li ·2 REN Zunsong SUN Shouguang YANG Guang (1．Colege ofMechanical，Electronic and Control Engineering，Beijing Jiaotong University,Beijing 100044； 2．Subway Operation Technology Center,Beijing Subway Operation Corporation Ltd．，Beijing 102208) Abstract： For welded structure of CRH3 High—speed EM U motor hanger,according to finite element method and rigid-flexible coupling multi-body dynamics，a rigid—flexible multi_body dynam ics model considering gear transmission of high—speed train motor Car is firstly established to simulate the dynam ic load of motor hanger in acceleration and uniform speed operating conditions．And then the dynamic stress of dangerous node on motor hanger is calculated by using quasi—static stress method．By comparison of simulating result and online test result，the influence of gear tran smission meshing vibration on dynamic load and stress is obtained． The result shows that under the influence of gear tran smission meshing vibration，the dynam ic load and stress of dangerous node on motor hanger have a signifcant increase，vertical vibration is intensifed．Besides，the simulation result is closer to the experimental results．Therefore，in order to simulate structural vibration efects on the si