摘要： 為提高高速客車乘坐的舒適性，以懸掛系統(tǒng)靜撓度為研究對象，討論了二系和一系懸掛靜撓度比與總靜撓度的關(guān)系.根據(jù)振動理論及多體系統(tǒng)動力學原理，研究了不同靜撓度比下二自由度車輪荷重系統(tǒng)受迫振動的特點，建立了高速客車分析模型，分析了不同速度下一系和二系靜撓度分配對高速車輛運行平穩(wěn)性的影響.研究結(jié)果表明：對于車輪荷重系統(tǒng)，在低于4 Hz的頻段中，車體加速度隨撓度比的增大而減小，在高于4 Hz的頻段，撓度比為1.0和2.0時，車體加速度較??；隨著靜撓度比增大，構(gòu)架振動加劇，車體橫向平穩(wěn)性略有降低，頻率在 2～10 Hz之間車體垂向振動明顯變大，靜撓度比為0.5和8.0時的垂向平穩(wěn)性指標比靜撓度比為2.0時的計算結(jié)果分別高出1.5%和6.0%.

關(guān)鍵詞： 靜撓度；懸掛系統(tǒng)；高速客車；平穩(wěn)性

中圖分類號： U270.1文獻標志碼： AEffect of Distributions of Static Suspension Deflection on

國內(nèi)外客車轉(zhuǎn)向架在設(shè)計或改造中均采用了二系彈簧懸掛裝置，以增加車輛總的靜撓度.二系懸掛裝置中廣泛應(yīng)用高柔度的螺旋圓彈簧和空氣彈簧，空氣彈簧應(yīng)用最多.空氣彈簧的當量靜撓度設(shè)計較大時，可大大提高懸掛系統(tǒng)的總靜撓度.由于空氣彈簧的柔度較大，車輛通過較大的橫向不平順線路時，造成運行中車體側(cè)滾角位移增大和晃動次數(shù)增加，影響了乘坐舒適性和安全性[1].通常采用中央彈簧外側(cè)懸掛或增設(shè)抗側(cè)滾扭桿來改善車輛的抗側(cè)滾性能[2]，但同時造成了構(gòu)架及車體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化.為了提高車輛的垂向動力學性能，針對懸掛系統(tǒng)開展了大量研究，大多以軌道隨機不平順作為車輛振動分析的輸入激勵[3]，將一系或二系懸掛垂向剛度視為獨立變量，研究了單參數(shù)對車輛振動模態(tài)及垂向動力學性能的影響規(guī)律[48]，或采用優(yōu)化算法確定懸掛系統(tǒng)的參數(shù)匹配[9].文獻[2，10]針對國內(nèi)的運行速度不高的主型客車，研究了懸掛靜撓度的分配比對車體垂向振動特性影響.但隨著列車運行速度的提高，對客車運行安全性和平穩(wěn)性提出了更高的要求，需要進一步考查高速條件下一系和二系懸掛靜撓度的匹配關(guān)系.

本文將二系和一系懸掛靜撓度比作為變量，討論總的靜撓度不變時，二系懸掛靜撓度的不同分配對高速行車條件下客車直線運行平穩(wěn)性的影響規(guī)律.西南交通大學學報第48卷第2期劉鵬飛等：高速客車懸掛系統(tǒng)靜撓度分配對運行平穩(wěn)性的影響1二系懸掛垂向剛度與二系、一系懸掛靜撓度比的關(guān)系為了保證高速客車的垂向動力學性能，總的靜撓度需要保持在一定范圍內(nèi).本節(jié)討論總靜撓度為f0= 450 mm時，二系懸掛垂向剛度與二系、一系懸掛靜撓度比與總靜撓度的關(guān)系.

4結(jié)論（1） 增加靜撓度比加劇了輪軌界面?zhèn)鬟f到構(gòu)架上的振動，構(gòu)架的振動直接影響到車體的振動特性，并非靜撓度比越大越有利于提高運行平穩(wěn)性.

（2） 靜撓度比的變化主要影響車體及構(gòu)架的垂向振動特性，對橫向振動影響不大.靜撓度比在2.0附近時，車體垂向平穩(wěn)性最好；靜撓度比低于2.0時，二系懸掛靜撓度的增大可以抵消構(gòu)架加速度增大對車體帶來的不利影響，車體的垂向平穩(wěn)性隨著靜撓度比的增加得到改善；靜撓度比超過2.0時，盡管二系懸掛靜撓度繼續(xù)增大，但無法抵消構(gòu)架加速度增大對車體振動帶來的影響，從而導(dǎo)致車體的垂向運行平穩(wěn)性變差.增加靜撓度比會降低客車的橫向運行平穩(wěn)性，但影響幅度不大.

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（中文編輯：秦瑜英文編輯：蘭俊思）