跨坐式单轨内燃调机设计及曲线通过性能研究

摘要

本论文根据车辆运行的线路条件，以跨坐式轨道交通相关配套设备内燃调机为研究对象，结合现有单轨交通救援设备以及相关技术，设计了一辆满足使用性能要求的单轨内燃调机。根据设计的内燃调机参数，结合内燃调机需要满足的相关性能，运用ADAMS动力学仿真软件，对内燃调机进行了动力学仿真分析，重点研究了内燃调机的曲线通过性能。　　以现有单轨交通救援设备为参照，提出了一个可行的内燃调机总体方案。对内燃调机进行了充分的力学分析，研究了内燃调机工作承受的主要载荷以及相关阻力，验证了发动机等动力系统零件选型符合实际工作需求。对内燃调机曲线通过性能的重要参数做了相关校核，验证了内燃调机曲线通过的可行性和安全性。　　在传统车辆系统动力学的基础上，建立了内燃调机整车动力学方程。根据单轨车辆与传统铁轨不同的走行方式，研究了单轨车辆轮胎模型，分析了内燃调机轮胎工作的各种特性。基于ADAMS动力学仿真软件，建立了内燃调机动力学仿真模型。　　根据建立的动力学仿真模型，对内燃调机进行了曲线通过时的受力仿真分析。重点分析了导向轮稳定轮预压力对曲线通过性能的影响，得出了设计的内燃调机预压力满足曲线通过性能要求。最后从轮轨横向力、车辆脱轨、车辆抗倾覆稳定性三个方面对内燃调机运行稳定性进行了研究，得出了内燃调机曲线通过时拥有良好的稳定性能。　　目前，随着中国城市化的进行，我国二三线城市对单轨交通的需要将越来越大，而跨坐式单轨交通相关配套设备在国内研究还比较缺乏，相关技术被国外大公司控制。所以，为了让我国跨坐式单轨交通产业持续健康发展，研发具有自主知识产权的单轨交通救援设备具有十分重要的意义。

目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的和意义

1.4 本文主要研究内容

2 内燃调机方案设计及工况分析

2.1内燃调机设计原则及关键技术

2.1.1工作线路条件

2.1.2 设计依据

2.1.3 设计原则

2.1.4内燃调机关键技术及主要特点

2.2 内燃调机的设备组成

2.2.1 内燃调机总体结构布局

2.2.2 车体

2.2.3 走行部

2.2.4 动力及传动系统

2.2.5制动系统

2.2.6 附属设备

2.3 内燃调机工况分析和计算校核

2.3.1 内燃调机主要载荷分析

2.3.2 内燃调机整体阻力分析

2.4 关键要素校核

2.4.1抗倾覆性校核

2.4.2相对转角校核

2.5 本章小结

3 内燃调机动力学分析及仿真建模

3.1内燃调机动力学方程分析

3.1.1 车辆结构及作用力分析

3.1.2内燃调机动力学参数

3.1.3整车动力学方程

3.1.4 基于特征根的车辆稳定性分析

3.2 轮胎模型

3.2.1 轮胎的径向特性

3.2.2轮胎的侧偏特性

3.2.3走形轮的纵向滑滚

3.3 建立动力学仿真模型

3.3.1传统车辆动力学建模仿真理论

3.3.2 建立车辆线路模型

3.3.3 建立整车模型

3.4本章小结

4 基于ADAMS的车辆曲线通过性能研究

4.1 内燃调机曲线通过性能仿真分析

4.1.1 车辆曲线通过时的受力仿真分析

4.1.2 导向轮稳定轮预压力对曲线通过性能的影响

4.2 内燃调机运行稳定性分析

4.2.1 轮轨横向力分析

4.2.2 车辆抗脱轨稳定性分析

4.2.3 车辆抗倾覆稳定性分析

4.3本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附 录

A. 学位论文数据集

致谢