(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211053137.4 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 宝鸡中车时代工程机 械有限公司 地址 721003 陕西省宝鸡市宝福路1 18号 (72)发明人 徐坤　张莎　杨明　王震　刘远　 邹强　车瑞娟　李华伟　朱红军　 (74)专利代理 机构 陕西科亿云知识产权代理事 务所(普通 合伙) 6128 8 专利代理师 翟小梅 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种轨道车辆车下设备最优悬挂参数选择 方法 (57)摘要 提供一种轨道车辆车下设备最优悬挂参数 选择方法， 属于轨道车辆设计技术领域， 该方法 在确定车下设备悬挂刚度时， 综合考虑了设备自 激频率、 车体一阶垂弯频率， 可 以确定设备在三 点、 四点悬挂方式下的最优悬挂刚度， 提高车体 垂弯刚度， 保证车辆运行平稳性， 降低车下设备 振动烈度， 提高连接 部位的结构疲劳可靠性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115221654 A 2022.10.21 CN 115221654 A 1.一种轨道车辆车 下设备最优悬挂 参数选择 方法， 其特 征在于： 包括以下按步骤： (1)根据车 下设备实物确定其基本参数； (2)根据车体有限元结果确定车体一阶垂弯频率fcb、 根据动力单元怠速转速、 缸数及 冲程确定有源设备激励频率fej， 车下设备悬挂频率尽可能避开以上两种频率， 依据隔振原 理确定悬挂频率上限值femax， (3)根据步骤(2)确定的悬挂频率上限值femax， 指定设备悬挂频率fe， 从而得到设备悬 挂垂向总动刚度kd， kd＝(2 ×π×fe)2×m， m为车下设备的质量； 根据垂向动、 静刚度比Nds， 进而得到设备 悬挂垂向总静刚度kstotal ＝kd/Nds； (4)确定优化目标值： 各悬挂点橡胶减振器的最大静压缩量Z0max， 各悬挂点橡胶减振 器之间最大静压缩量差值 △Z0max， 要求第i个悬挂点静压缩值zi0和第i个悬挂点静压缩差 值△zi0,满足Max(zi0)<Z0max,Max( △zi0)<△Z0max； 如果通过以下的方法一、 方法二得到 的结果不满足这两个条件， 说明各悬挂点橡胶减振器刚度不满足要求， 需要重新选取； 其 中， i为悬挂点数1、 2、 3、 4； 针对N点支撑方式， 按照以下 方法选择： 方法一： 假设各悬挂点采用同一种刚度的橡胶减振器， 则各悬挂点刚度平分总刚度 kis0， kis0＝kstotal/N,， 如果满足要求步骤(4)上述要求， 则刚度选择完成； 如果不满足， 说明不能选择同一刚度的橡胶减 振器， 自动流到方法二； 方法二： 假设选用两种不 同刚度的橡胶减振器， 悬挂点1、 2采用一种刚度k1s0＝k2s0， 其余悬挂点采用另外一种刚度kns0,其中， kns0＝(kstotal ‑k1s0‑k2s0)/n； 先假定悬挂点 1、 2刚度， 从较小开始， 由于总刚度一定， 则可得到其余悬挂点n刚度， 从较大开始， 在这一组 刚度下， 可得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 然后以一定 的增幅△ks0＝kstotal/P， P为选优次数， 增大悬挂点1、 2的刚度， 同时也得到其余悬挂点的 刚度， 在这一组刚度下， 可得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差 值； 循环往复P次， P为选优次数， 得到P组悬挂刚度下的各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬 挂点的最大静压缩量差值； 最后检查是否存在 满足条件的刚度值， 如果有多组刚度满足， 则 挑选静压缩量差值最小的一组刚度作为最优刚度值， 同时说明该最优刚度值满足要求， 进 行步骤(6)； 如果所有刚度值都不满足， 则进行步骤(5)； (5)适当提高步骤(3)下的设备 悬挂频率fe， 再次进行步骤(4)， 直到找到最优刚度值。 (6)通过步骤(4)或者步骤(5)选择的一组刚度值是垂向静刚度， 根据纵垂、 横垂刚度比 Nxz和Nyz和动静刚度Nds， 可得到了各个悬挂点的三向动刚度， 从而得到了系统的刚度矩 阵， 最终可 得设备悬挂系统的6个固有频率； (7)根据橡胶减振器的橡胶类型， 确定橡胶减振器的 阻尼系数， 可得到系统隔振率曲线 和任意频率下的隔振率。 2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车下设备最优悬挂参数选择方法， 其特征在于： 上述步骤(4)中， 针对三 点支撑方式， 按照以下 方法选择： 方法一： 假设各悬挂点采用同一种刚度的橡胶减振器， 则各悬挂点刚度平分总刚度 kis0， kis0＝kstotal/3， 如果满足要求步骤(4)上述要求， 则刚度选择完成； 如果不满足， 说 明不能选择同一刚度的橡胶减 振器， 自动流到方法二；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115221654 A 2方法二： 假设选用两种不 同刚度的橡胶减振器， 悬挂点1、 2采用一种刚度k1s0＝k2s0， 悬挂点3采用另外一种刚度k3s0， k3s0＝kstotal ‑k1s0‑k2s0； 先假定悬挂点1、 2刚度， 从较 小开始， 由于总刚度一定， 则可得到悬挂点3刚度， 从较大开始， 在这一组刚度下， 可得到各 个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 然后以一定的增幅 △ks0＝ kstotal/P， P为选优次数， 增大悬挂点1、 2的刚度， 同时也得到悬挂点3的刚度， 在这一组刚 度下， 可得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 循环往复P次， P为选优次数， 得到， P组悬挂刚度下的各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压 缩量差值； 最后检查是否存在满足条件的刚度值， 如果有多组刚度满足， 则挑选静压缩量差 值最小的一组刚度作为最优刚度值， 同时说明该最优刚度值满足要求， 进行步骤(6)； 如果 所有刚度值都不满足， 则进行步骤(5)。 3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车下设备最优悬挂参数选择方法， 其特征在于： 上述步骤(4)中， 针对四点支撑方式， 按照以下 方法选择： 方法一： 假设各悬挂点采用同一种刚度的橡胶减振器， 则各悬挂点刚度平分总刚度 kis0， kis0＝kstotal/4， 如果满足要求步骤(4)上述要求， 则刚度选择完成； 如果不满足， 说 明不能选择同一刚度的橡胶减 振器， 自动流到方法二； 方法二： 假设选用两种不 同刚度的橡胶减振器， 悬挂点1、 2采用一种刚度k1s0＝k2s0， 悬挂点3、 4采用另一种刚度k3s0＝k4 s0＝(kstotal‑k1s0‑k2s0)/2； 先假定悬挂点1、 2刚度， 从较小开始， 由于总刚度一定， 则可得到悬挂点3、 4刚度， 从较大开始， 在这一组刚度下， 可 得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 然后以一定的增幅 △ ks0＝kstotal/P， P为选优次数， 增大悬挂点1、 2刚度， 同时也得到悬挂点3、 4刚度， 在这一组 刚度下， 可得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 循环往复P 次， P为选优次数， 得到P组悬挂刚度下的各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静 压缩量差值； 最后检查是否存在 满足条件的刚度值， 如果有多组刚度满足， 则挑选静压缩量 差值最小的一组刚度作为 最优刚度值， 如果所有刚度值都不满足， 自动流到方法三； 方法三： 继续选用两种不 同刚度的橡胶减振器， 悬挂点1、 4采用一种刚度k1s0＝k4s0， 悬挂点2、 3采用另一种刚度k2s0＝k3s0＝(k stotal‑k1s0‑k4s0)/2； 先假定悬挂点1、 4刚度， 从较小开始， 由于总刚度一定， 则可得到悬挂点2、 3刚度， 从较大开始， 在这一组刚度下， 可 得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 然后以一定的增幅 △ ks0＝kstotal/P， P为选优次数， 增大悬挂点1、 4刚度， 同时也得到悬挂点2、 3刚度， 在这一组 刚度下， 可得到各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静压缩量差值； 循环往复P 次， P为选优次数， 得到N组悬挂刚度下的各个悬挂点的最大静压缩量、 各个悬挂点的最大静 压缩量差值； 最后检查是否存在 满足条件的刚度值， 如果有多组刚度满足， 则挑选静压缩量 差值最小的一组刚度作为最优刚度值， 同时说明该最优刚度值满足要求， 进行步骤(6)； 如 果所有刚度值都不满足， 则进行步骤(5)。 4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车下设备最优悬挂参数选择方法， 其特征在于： 上述步骤(1)中， 所述基本参数包括质量m、 转动惯量 Ixx、 Iyy、 Izz、 重心坐标、 悬挂 点坐标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115221654 A 3