受电弓系统的疲劳特性研究

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1、万方数据受电弓系统的疲劳特性研究专业：机械电子工程硕士研究生：周航指导老师：贾方副教授申请学位级别：工学硕士东南大学机械工程学院2014年4月万方数据fIIIIIIIIIIIIIIIIIY2706300STUDYoNFATIGUECHARACTERISTICSoFPANToGRAPHSYSTEMAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhouHang—SupervisedbyAssociateProf．JIAFangSc

2、hoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityApril2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送

3、交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：!邋导师签名：万方数据摘要受电弓系统的疲劳特性研究研究生：周航指导老师：贾方副教授(东南大学机械工程学院，南京)随着城市化进程的飞速发展，城市交通堵塞与环境污染问题越来越严重，地铁车辆因其具有运量大、准点率高、能耗低、污染小等优点，成为大中型城市发展公共交通骨干线路的首选。地铁车

4、辆的动力主要通过车辆顶部的受电弓装置实现，受电弓可靠的受流质量是车辆正常运行的重要保障。本文以某型号地铁车辆用受电弓系统为研究对象，综合运用多体动力学理论、有限元技术与虚拟样机技术，围绕受电弓机构动态性能和绝缘子疲劳性能等关键问题展开理论与试验研究。首先，建立受电弓系统计算模型，对受电弓机构进行力学分析，在ADAMS中建立受电弓系统动力学模型，仿真获得弓头水平位移、弓头偏转角、升弓转矩以及拉杆所受载荷的变化规律。仿真结果表明：该受电弓弓头横向位移与弓头偏转角最大偏差远高于国家与行业标准规定。其次，进行动态轴力测试试验，对绝缘子组进行经典力

5、学分析与有限元分析，比较现有两种绝缘子危险位置与最大应力，分析绝缘子破坏原因。提出一种装配体配合尺寸优化方法，通过SolidWorks和Workbench对绝缘子钢芯进行多目标优化。分析结果表明：CD绝缘子力学性能更好，优化方案使绝缘子最大应力显著降低。最后，设计升降弓疲劳试验自动测试装置，对绝缘子疲劳破坏机理进行研究，并对现有两种绝缘子疲劳性能进行理论分析与试验研究。结果表明：CD绝缘子抗冲击疲劳性能更好。关键词：受电弓；绝缘子；动力学仿真；配合尺寸优化；冲击疲劳万方数据ABSTRACTSTUDYoNFATIGUECl认RACTERIS

6、TICSoFPANToGRAPHSYSTEMCandidateformaster：ZhouHangSupervisor：AssociateProf．JiaFang(SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity)Withtherapiddevelopmentofurbanization，theurbantrafficcongestionandenvironmentalpollutionproblemisgeRingWorse．Metrovehiclebecomesthefirstchoi

7、ceofpublictransportbackbonelineforlargeandmediumcitiesbecauseofitslargecapacity，highpunctuality，lowenergyconsumpfion，lowpollutionandotheradvantages．Metroismainlypoweredbythepantographdeviceatthetopofthevehicle．Thereliabilityofcurrentqualityofpantographisanimportantguarant

8、eeforthenormaloperationofthevehicle．Inthepresentstudy，withthepantographsystemofmetrovehicleasthe