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基于IHBM的高速列车齿轮传动系统动力学分析
Dynamic Analysis of the Gear Transmission System of High-speed Trains Based on IHBM
- 机械传动 2023年47卷第6期 页码：79-87
- 作者机构：
1.石家庄铁道大学 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室， 河北 石家庄 050043
2.石家庄铁道大学 机械工程学院， 河北 石家庄 050043
- 作者简介：
陈湛（1995— ），男，吉林通化人，硕士；研究方向为高速列车齿轮传动系统非线性动力学；738537663@qq.com。
张建超（1977— ），男，河北石家庄人，博士，教授；研究方向为高速动车组转向架故障检测；zhangjianchao@yeah.net。
- 基金信息：国家自然科学基金项目(11872256;11802183);辽宁省“百千万人才工程”资助项目(2020921031)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.012
中图分类号：纸质出版日期：2023-06-15，
收稿日期：2022-04-27，
修回日期：2022-06-18，
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陈湛,张建超,胡玉飞等.基于IHBM的高速列车齿轮传动系统动力学分析[J].机械传动,2023,47(06):79-87.
Chen Zhan,Zhang Jianchao,Hu Yufei,et al.Dynamic Analysis of the Gear Transmission System of High-speed Trains Based on IHBM[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(06):79-87.
陈湛,张建超,胡玉飞等.基于IHBM的高速列车齿轮传动系统动力学分析[J].机械传动,2023,47(06):79-87. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.012.
Chen Zhan,Zhang Jianchao,Hu Yufei,et al.Dynamic Analysis of the Gear Transmission System of High-speed Trains Based on IHBM[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(06):79-87. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.012.
摘要
为了掌握高速列车齿轮传动系统在驱动端、负载端转矩激励下的动力学特性，建立了高速列车齿轮传动系统纯扭转振动模型；利用增量谐波平衡法（Incremental Harmonic Balance Method，IHBM）得到了系统在驱动端、负载端转矩激励下的解析解，与系统数值解进行对比，验证了IHBM的合理性；通过绘制系统的频响曲线，分析了驱动端、负载端转矩激励中主要参数的变化对系统动力学特性的影响。结果表明，在驱动端、负载端转矩激励的参数变化下，系统中出现了多个高阶超谐共振区、幅值跳跃、1个甚至多个多值解区域等非线性特征。研究结果对于深入分析在驱动端、负载端转矩激励下的高速列车齿轮传动系统的动力学特性具有独特的参考价值。
Abstract
In order to grasp the dynamic characteristics of the gear transmission system of high-speed trains under the torque excitation of the driving end and the load end
the pure torsional vibration model of the gear transmission system of high-speed trains is established. The analytical solution of the system under the torque excitation of the driving end and the load end is obtained by using the incremental harmonic balance method (IHBM). The rationality of IHBM is verified by comparing with the numerical solution of the system. By drawing the frequency response curve of the system
the influence of the change of the main parameters in the torque excitation of the driving end and the load end on the dynamic characteristics of the system is analyzed. The results show that there are several high-order super harmonic resonance regions
amplitude jumps
one or more multi-valued solution regions and other nonlinear characteristics in the system under the parameter changes of the driving end and the load end torque excitation. The research results have a unique reference value for in-depth analysis of the dynamic characteristics of the gear transmission system of high-speed trains under the torque excitation of the driving end and the load end.
关键词
高速列车齿轮传动系统纯扭转振动增量谐波平衡法解析解
Keywords
High-speed trainGear transmission systemPure torsional vibrationIHBMAnalytical solution
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