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《§5車輛的的蛇行運動穩(wěn)定性》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、§7車輛的的蛇行運動穩(wěn)定性穩(wěn)定性包括:靜態(tài)平衡穩(wěn)定性和動態(tài)(運動)穩(wěn)定性兩大類靜態(tài)平衡穩(wěn)定性:可從靜力平衡條件來判定車體在彈簧上的搞傾覆穩(wěn)定性; 車輛抗傾覆穩(wěn)定性; 輪對抗脫軌穩(wěn)定性。動態(tài)穩(wěn)定性:必須從運動方程或者其解的特征來判定。一、自由輪對的蛇行運動?。ㄈ齻€問題) 基本假設(shè) 運動方程及其解 解答結(jié)果討論1.其本假設(shè)有四點:(1)自由輪對沿著軌距不變、剛性路面上的平直鋼軌作等速運動;(2)輪對為一剛體,其兩個車輪連續(xù)不斷與鋼軌接觸;(3)輪對的運動屬微幅振動。因此輪軌接觸幾何關(guān)系。蠕滑率
2、-力規(guī)律均為線性,且認(rèn)為縱向蠕滑與橫向蠕滑系數(shù)相等即;(4)自由輪對帶有錐形踏面,在新輪與新軌接角時,踏面斜率較小,因此不計重力剛度產(chǎn)生的力和重力角剛度產(chǎn)生的力矩。以上各條中,假設(shè)輪對為剛體并不合適。1.運動方程及其解
3、 Vψwb yw xVby受力分析 輪對受到蠕滑力的作用(由輪對橫擺和搖頭引起)蠕滑力的計算 設(shè)輪對前進(jìn)速度為V,角速度為ω。由輪對橫擺引起的蠕滑率 左輪 輪對中心 右輪縱向 滾動圓半徑 r0 理論速度 ω() ωr0 ω() 滑動速度V-ω() V-ω() - 縱向蠕滑率-橫向蠕滑率由輪對搖頭引起的蠕滑率縱向滑動速度:
4、 b ?。璪 蠕滑率: ?。瓩M向 由于的存在,V的橫向分速度:-V-V蠕滑率--合成蠕滑率 ?。 。 ? -縱向蠕滑力: ?。?+)(+)橫向蠕滑力:-(-)-(-)輪對的左右車輪上作用著縱向蠕滑力大小相等、方向相反,形成一力偶,力偶矩為: MZ=2b(+)=2(+)橫向力大小相等方向相同,其受力圖如下 (-)2(+) (-) 應(yīng)用牛
5、頓定律。列出運動方程輪對橫擺 -2(-) 輪對搖頭 ?。?(+)上式為兩階聯(lián)立微分方程組,令其解為 = ?。浇獾茫骸 。健 。缴鲜秸f明、兩個振形的頻率相同,但在相位上相差 式中的、、由初始條件給出。當(dāng)=0時兩者的運動合成如圖
6、 討論:(1)表示系統(tǒng)蛇行運動振幅的變化規(guī)律?! ‘?dāng)<0 系統(tǒng)穩(wěn)定 當(dāng)>0 系統(tǒng)不穩(wěn)定,失穩(wěn) 是判斷輪對蛇行穩(wěn)定性的一個指標(biāo)。判斷準(zhǔn)則,視其方程特征根的實部當(dāng)<0 系統(tǒng)穩(wěn)定 當(dāng)>0 系統(tǒng)不穩(wěn)定 當(dāng)=0 系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)(2)當(dāng)V較小時??傻玫较率健 檎担c速度質(zhì)量、蠕滑系數(shù)有關(guān)所
7、以自由輪對從一開始(V>0)就是不穩(wěn)定的 正值,V不大時,近似為簡諧振動。特征根與穩(wěn)定性特征根實數(shù)復(fù)數(shù)符號穩(wěn)定性漸近穩(wěn)定不穩(wěn)定漸近穩(wěn)定臨界情況不穩(wěn)定運動非周期隆衰減運動非周期隆發(fā)散運動衰減運動穩(wěn)態(tài)運動發(fā)散運動當(dāng)速度很低時,這時可略去慣性力項。上式可化為輪對橫擺 輪對搖頭 其解為 = ?。绞街械?、、由初始條件給出,由此可求出 蛇行運動的頻率 蛇行運動的波長 在速度很低時,自由輪對蛇行運動頻率和波長的數(shù)值與用幾何學(xué)導(dǎo)出的值完全一樣。一、轉(zhuǎn)向架的蛇行運動轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)形式很多,從研究
8、蛇行運動穩(wěn)定性的角度分為兩種: 輪對剛性定位轉(zhuǎn)向架 輪對彈性定位轉(zhuǎn)向架1.剛性轉(zhuǎn)向架剛性轉(zhuǎn)向架指各輪對的軸線相互平行同時垂直于構(gòu)架縱向中心線,且輪對與構(gòu)架剛性地約束成為一個整體。輪對除了能繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)外,與構(gòu)架間沒有任何方向的相對運動。這是轉(zhuǎn)向架的一種極端情況,此時輪對的定位剛度可認(rèn)為無窮大。自由輪對的情況可認(rèn)為是另一種極端情況,輪對定位剛