【技术实现步骤摘要】
机车电机轴承动力学仿真分析平台、装置与方法
本专利技术涉及机车电机轴承分析领域，特别是一种机车电机轴承动力学仿真分析平台、装置与方法。
技术介绍
轴承是旋转机械系统中的关键零部件，其主要作用是支持机械旋转体，减小运动过程中的摩擦效应，因而被广泛应用于各类旋转机械系统中。随着我国铁路运输逐渐向高速化、重载化方向发展，对于牵引电机轴承等基础零部件的稳定性和可靠性提出了更高的要求。铁路机车机械动力及传动系统一般由牵引电机、齿轮箱、轮对等组成，铁路车辆高速化与重载化发展必然导致更加剧烈的轮轨激扰，进而影响动力及传动系统关键旋转部件的动力学性能与服役可靠性，其中牵引电机轴承的动力学性能直接决定列车动力能否正常传递，其动力学性能劣化，甚至发生故障与失效将严重影响整个列车的运行稳定性、可靠性及安全性。反之，由于铁路运输的特点，在轮轨相互作用、齿轮时变啮合力、牵引电机转矩波动等外部和内部复杂激励作用下，铁路机车系统将产生十分复杂的振动响应，引起较大的动载荷，使得牵引电机轴承等关键零部件的工作环境非常恶劣，极易引起或者加速其故障或失效。因此，...
【技术保护点】
1.机车电机轴承动力学仿真分析平台，其特征在于，包括机车单元、转子单元、电机单元、轨道系统单元和轮对单元；/n所述转子单元与所述电机单元的壳体通过轴承单元相连,所述转子单元用于输出牵引力矩给所述轮对单元，所述轮对单元用于在牵引力矩作用下相对于所述轨道系统单元移动，从而带动所述机车单元移动；/n在所述仿真分析平台中，所述轴承单元包括内圈单元、外圈单元、滚动体单元和保持架单元，通过弹性单元表示所述内圈单元、所述外圈单元和/或所述保持架单元与所述滚动体单元之间的相互作用。/n
【技术特征摘要】
1.机车电机轴承动力学仿真分析平台，其特征在于，包括机车单元、转子单元、电机单元、轨道系统单元和轮对单元；
所述转子单元与所述电机单元的壳体通过轴承单元相连,所述转子单元用于输出牵引力矩给所述轮对单元，所述轮对单元用于在牵引力矩作用下相对于所述轨道系统单元移动，从而带动所述机车单元移动；
在所述仿真分析平台中，所述轴承单元包括内圈单元、外圈单元、滚动体单元和保持架单元，通过弹性单元表示所述内圈单元、所述外圈单元和/或所述保持架单元与所述滚动体单元之间的相互作用。
2.根据权利要求1所述的机车电机轴承动力学仿真分析平台，其特征在于，通过弹性单元一表示所述内圈单元与所述滚动体单元之间的相互作用，通过弹性单元二表示所述外圈单元与所述滚动体单元之间的相互作用，通过弹性单元三表示所述保持架单元与所述滚动体单元之间的相互作用。
3.根据权利要求2所述的机车电机轴承动力学仿真分析平台，其特征在于，所述滚动体单元与内圈单元、外圈单元的弹性压缩变形计算公式分别为：
δouj＝[rj]+
其中，rin为内圈单元在滚动体单元方向的径向位移，r为滚动体单元的径向位移，e为轴承间隙；
“+”表示压缩变形，其恒大于等于零，当弹性压缩变形计算结果为负时取值为0；
δouj表示外圈单元的弹性压缩变形，δinj表示内圈单元的弹性压缩变形，下标j为滚动体单元编号；
滚动体单元与内圈单元、外圈单元的摩擦力的计算公式为：
其中，μ为摩擦系数，ΔVin为滚动体单元与内圈单元的相对滑移速度，ΔVou为滚动体单元与外圈单元的相对滑移速度，Nin为滚动体单元与内圈单元的接触力，Nou为滚动体单元与外圈单元的接触力；
滚动体单元与保持架单元的弹性接触力计算公式：
其中，Ncf表示滚动体单元与前端保持架单元的接触力，Ncb表示滚动体单元与后端保持架单元的接触力，ψr表示滚动体单元的公转角度，ψc表示保持架单元的公转角度，Rm为轴承单元的节圆半径，下标j为滚动体单元编号，Krc为滚动体单元与保持架单元间的接触刚度。
4.根据权利要求1所述的机车电机轴承动力学仿真分析平台，其特征在于，所述机车单元包括车体单元和构架单元，所述机车单元的一系悬挂和二系悬挂均为弹簧-阻尼单元。...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈再刚，刘禹清，唐亮，王开云，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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