内外激励下高速列车齿轮箱箱体动态响应分析

来源：机械工程学报杂志2015年第12期北京时间：

作者：黄冠华, 王兴宇, 梅桂明, 张卫华, 梁树林

单位：1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室; 2.中国北车集团长春轨道客车股份有限公司

摘要：对高速列车齿轮箱箱体结构的动态响应特性进行分析。对齿轮传动系统内部和外部动态激励进行数值模拟，建立考虑轮齿啮合的高速列车动力车整车动力学模型，内部激励主要考虑齿轮的时变啮合刚度、轮齿啮合阻尼和传递误差，外部激励主要考虑异步电动机的谐波转矩和轨道激励，得到恒功率牵引工况下齿轮传动系统的动态载荷。建立齿轮箱箱体的有限元模型，利用直接积分法分析动态载荷作用下箱体的动态响应，并针对相关频率进行谐响应分析。结果表明，考虑轮齿啮合才能得到齿轮传动系统的高频振动，箱体结构能够满足正常的运营需求，异步电动机谐波转矩频率和齿轮啮合频率在箱体动态响应的主频中都有体现，在箱体结构设计时，应注意箱体自身模态频率与外界频率的错开，以免发生共振。

关键词：轮齿啮合,动态响应,齿轮箱,共振,高速列车；

基金资助：国家自然科学基金重点(U1234208)和中国铁路总公司科技研究开发计划重大课题(2013J008-A)资助项目