高速动车组齿轮箱疲劳裂纹机理分析研究
来源：机械工程学报杂志2017年第2期北京时间：
作者：李广全, 刘志明, 王文静, 杨广雪
单位：北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044
摘要：齿轮箱作为高速动车组牵引系统重要传动设备，在运用过程中主要承受来自于线路激扰的冲击作用，齿轮箱体出现了疲劳裂纹。以某型齿轮箱体为研究对象，统计开裂齿轮箱体的运营里程并对其进行疲劳断口分析，疲劳裂纹源发生于齿轮箱体内侧拐角处，该部位存在因齿轮箱体结构及凹坑等缺陷引起的应力集中。基于高速铁路线路测试，得到典型工况下轴箱、齿轮箱体的振动加速度信号及表面的动应力响应，并对齿轮箱体的自由模态进行分析研究。研究结果表明，列车高速直线运行时，轮轨激扰引起的齿轮箱体振动频率与其固有频率产生了交集，齿轮箱体产生局部共振，共振使齿轮箱体局部产生较高的动应力幅值，从而导致箱体出现裂纹。该研究对确保高速列车运用安全及齿轮箱体新型结构的设计提供参考。
关键词：共振,轮轨激扰,模态,齿轮箱；
基金资助：* 国家自然科学基金(M12A800020)和中央高校基本科研业务费专项资金(2011JBM287)资助项目; 20160322收到初稿，20160817收到修改稿;
