地铁车轮非周期不圆对车辆动力学性能的影响

摘要

针对车轮非周期不圆(out-of-roundness,OOR)对车辆动力学性能的影响,采用半径偏差法建立了非周期不圆车轮模型,以径向跳动量作为评价非周期不圆的主要参数,设定不同的左、右轮径向跳动量差值,计算车轮非周期不圆径向跳动量差值对车辆振动加速度、轮轨垂向力等动力学指标的影响。结果表明:随着左轮和右轮径向跳动量差值的增大,车辆临界速度降低,振动响应增大;随着运行速度的提高,径向跳动量差值会显著影响车辆运行平稳性;同时车轮径向跳动量差值还会显著影响轮轨垂向力和轮重减载率,当径向跳动量高的车轮在外侧轨道时,更易产生较大的轮轨垂向力,当径向跳动量高的车轮在内侧轨道时,更易发生车轮连续性跳轨。综合分析上述动力学特征,采用轮轨垂向力和轮重减载率作为判断径向跳动量安全限值的指标,地铁车辆运行速度为60 km/h时,径向跳动量差值限制为0.4 mm;运行速度为70 km/h时,径向跳动量差值限制为0.3 mm。