基于振动环境下的高速列车轴箱轴承试验台设计与研究.pdf

Classified Index:TH69 :621. Southwest Jiaotong University MasterDegree Thesis Grade:2012 Candidate:Li Yang Academic Degree Applied for:Master ofEngineering Speciality:Mechanical Engineering Supervisor: Tanwei 0 rO 如甜 g弱 Rm咖 hdm er者一㈨印Ⅲ n心∽曲n孙{;渤俺 e16 pm嘶 V g X 万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 ,在年解密后适用本授权书 。(请在以上方框内打“√”) 指导老师签名:-f‘厂节吖痧.。名签垆凇 p 作瓢划瑚粒日位挚万方数据西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下: 通过对国内外高速列车轴箱轴承试验台的案例分析以及目前国内高速列车轴箱轴承使用工况及轴承失效分析,研发独创的基于以振动状况为基础的高速列车轴箱轴承试验台。计算分析实际工况下,轴箱轴承所承受的动载荷;通过研究比较,确定符合轴承实际服役工况的基于振动环境下的试验加载模式、试验台结构方案、试验测试方案及实验方案;对试验台各个零部件、传感器等进行选型与安装设计;利用INVENTOR 软件进行三维建模并出二维图;利用ANSYS软件对试验台关键部件进行有限元分析; 进行必要的方案设计、试验流程制定等,为后期的轴箱轴承相关研究提供实验研究平台。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名:。t7 万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要轴箱轴承作为高速列车走行部的重要支承部件,其运转状况、动力学性能及使用寿命对高速列车安全稳定高效的运行有着至关重要的影响。轴箱轴承在服役过程中受到轨道一一车辆系统耦合带来的各种频率随机组合下的振动载荷十分剧烈,使其常达不到预期的运行品质及使用寿命要求。目前,国内外针对高速列车轴箱轴承在振动环境下的失效机理研究非常缺乏。因此,研发基于振动环境条件下的高速列车轴箱轴承试验装置、探索轴箱轴承由于振动环境引发的失效机理以及系统耦合下的失效传递链, 是高速列车轴箱轴承失效研究所面临的崭新课题。本文旨在研发独创的基于以振动状况为基础的高速列车轴箱轴承试验台。重点探究以振动状况为基础的动态加载试验模式及试验方法;分析振动条件下轴箱轴承内部各零部件间的动力响应和振动传递关系;研究不同振动环境与轴承的运行状况、失效现象的耦合关系:完成了在20T水冷振动台的几何和负荷约束条件下的试验台方案设计、结构设计和试验测试方案设计,对振动台、主轴、支撑轴承、加载系统、门架、轴承座、传感器以及驱动系统进行选型和设计并根据试验台的特殊设计要求,对主轴和门架进行ANSYS有限元分析,建立试验台的三维模型。为提出轴箱轴承失效的安全门槛值,如临界振动阂值,并通过轴箱轴承的振动失效特征指标评价轴箱轴承服役状态提供可行的试验研究和运行状态监控平台。关键词:高速列车轴箱轴承;振动;失效机理;试验台;结构设计;ANSYS有限元分析万方数据 Abstract Axle box bearings。as themost important ponents ofhigh。speed train running gear,have significant impact onthesafe,stable,efficientoperation ofhigh‘speed train诵ttl theirservicebehavior,dynamics performance and working box beatings receive huge vibrating load ofrail—vehicle caused by various frequencies binations during t