高速列车轴箱轴承动力学行为及温度分析

摘要

为探究高速动车组运行过程中轴箱轴承的动力学响应和轴箱内部温度分布,以某型高速动车组为例,建立了车辆轨道耦合动力学模型及双列圆锥滚子动力学模型.通过车辆动力学模型分析了实测轨道谱激励下轴箱轴承的受载情况和振动工况,并以此作为输入分析轴承动力行为,基于摩擦生热理论计算了轴承内各接触部位的摩擦功耗.在热源计算的基础上建立了轴箱单元的热网格模型以求解轴箱内部各节点的温度分布.研究结果表明,车轮多边形会使轴箱轴承保持架质心运动变得杂乱且伴随着很强的冲击,滚动体与内外圈的接触应力也随之增大.轴箱内部温度最高部位为滚动体和内圈挡边接触区,车轮多边形化对轴箱轴承温升几乎无影响,但对轴承保持架冲击较大,会影响轴箱轴承的使用寿命.轴承的外圈故障会使轴承温度显著升高,而内圈故障对轴承温升的影响则相对较小.