懸掛式單軌車動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、改革開放以來，我國的城市化及其規(guī)模在不斷擴(kuò)大，高密度的城市開發(fā)使得我國城市布局越來越緊湊。同時(shí)，城市軌道交通的飛速發(fā)展使得城市公共交通構(gòu)成呈多元化發(fā)展，其中，懸掛式單軌作為單軌交通的主要型式之一能夠適應(yīng)我國的城市化特點(diǎn)。
　　懸掛式單軌是一種軌道為一條帶形的梁體，車輛懸掛于軌道梁下運(yùn)行的交通工具。其運(yùn)量中等，施工簡單、費(fèi)用低、工期短，只占用地面支座的面積，就可在城市上空建成一條空中軌道，與地面交通互不干擾。其采用橡膠輪胎，爬坡能力

2、和曲線通過能力強(qiáng)，噪聲低，乘坐舒適。
　　本文介紹了懸掛式單軌車的技術(shù)特點(diǎn)，簡要敘述了其發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，根據(jù)走行部結(jié)構(gòu)型式分類介紹了目前世界各國主要的幾條懸掛式單軌線，并重點(diǎn)分析了SAFEGE型懸掛式單軌車轉(zhuǎn)向架的工作原理。由于我國至今尚無懸掛式單軌投入運(yùn)營，故本文根據(jù)國外的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，展望了懸掛式單軌車在我國的發(fā)展前景，其在多個(gè)應(yīng)用方面均具有市場潛力。目前我國已有城市有意建設(shè)懸掛式單軌系統(tǒng)，目前正在進(jìn)行相關(guān)調(diào)研以及可行性論證，若能

3、正式投入運(yùn)營，很有可能會開啟中國軌道交通建設(shè)新局面。
　　本文介紹了橡膠輪胎的基本結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性，簡要分析了輪胎的滾動(dòng)阻力、輪胎與路面的附著、輪胎的側(cè)偏特性以及輪胎的剛度特性和垂向振動(dòng)模型。根據(jù)車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理，建立了SAFEGE型懸掛式單軌車?yán)碚撃Ｐ?，分析了轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和車體的運(yùn)動(dòng)自由度，推導(dǎo)了構(gòu)架和車體的運(yùn)動(dòng)方程。在動(dòng)力學(xué)分析軟件SIMPACK中建立了該單軌車仿真模型，分析了導(dǎo)向輪預(yù)壓力對車輛臨界速度和曲線通過的影響，以提高運(yùn)

4、行平穩(wěn)性為目標(biāo)對懸掛式單軌車進(jìn)行了懸掛參數(shù)的優(yōu)化，得到了各參數(shù)的合理配置，最后對參數(shù)優(yōu)化后的單軌車進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)性能預(yù)測。
　　分析結(jié)果表明，懸掛式單軌車臨界速度隨著導(dǎo)向輪預(yù)壓力的增大而增大，當(dāng)導(dǎo)向輪不脫離導(dǎo)向軌時(shí)，導(dǎo)向輪預(yù)壓力的改變不影響車輛曲線通過性能;參數(shù)優(yōu)化后的懸掛式單軌車具有非常優(yōu)秀的運(yùn)行平穩(wěn)性，達(dá)到了GB5599-85中的優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn);懸掛式單軌車在常規(guī)情況下和側(cè)風(fēng)作用下通過各曲線工況時(shí)，各曲線通過能力指標(biāo)均小于規(guī)定的極限值