为检查轨道沿线状况，专门设计制造一种轨道巡检车，它为检查轨道沿线状况提供作业平台，同时为维修运输提供牵引功能。巡检车车轮包括走行轮和导向轮两种，走行轮位于导轨正上方，承受车辆垂直方向的载荷，并通过与导轨的接触产生牵引力和制动力。导向轮通过导向系统与车体连接，并从侧面以一定的预紧力紧贴导轨。导向轮和行走轮均为橡胶轮，与钢轮相比，采用橡胶轮的巡检车具有轮轨粘着系数大、曲线通过半径小、轮轨噪声低的优点。
      导向架作为车体和导向轮的联接件，在行驶过程中起着保证巡检车按照既定轨道行驶的关键作用，其强度与疲劳寿命显得尤其重要。从某种程度讲，车辆系统的运行安全性由导向架的强度来保障。本研究采用有限元软件和动力学软件结合的方式，既进行导向架的结构静强度分析，又考虑动态载荷，从而保证导向系统的强度设计一次满足要求。
      巡检车共有8个走行轮和8个导向轮，采用8X4驱动、8轮导向的布置型式。走行轮胎承受着车辆的垂向载荷并传递牵引力和制动力给轨道。导向轮胎位于巡检车的侧面，通过对导向伸缩弹簧施加预紧力迫使导向轮紧贴导轨，保证车辆沿着轨道正确行驶。二分之一车辆平面机构组成原理如图所示。
      由于轨道路面平坦，垂向振动较小，巡检车未设悬挂系统;同时也无转向机构，而采用导向系统使其能在弯道上行驶。导向架是联接导向轮和车体的关键部件，其结构为一弧形板加肋板型式，与车体螺栓联接，与导向轮部件通过变刚度伸缩弹簧联接。导向架的实体模型见图所示。
      巡检车主要参数，轨道宽2800 mm、走行轮轮距2200 mm、导向轮横向间距3200mm、走行轮胎外径770 mm、导向轮胎外径400 mm、车体质量6600 kg、导向弹簧预紧力5000 N。
      采用多体动力学分析软件(ADAMS)对巡检车进行动力学分析时，首先需要建立车辆的动力学模型。整车模型包括8个驱动轮、8个导向轮、导向机构、车身等，其中含9个构件、4个转动副、4个移动副、8个旋转运动。模型包含车身的6个自由度，均衡梁的转动自由度(共4个)，均衡梁沿导槽的滑动自由度(共4个)，导向轮的滚动自由度(共8个)，总共22个自由度。ADAMS提供5种轮胎模型，本研究选用UA轮胎模型，该模型对全工况滑移有较好的仿真精度。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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