最新研究表明,轮对纵向振动有可能影响机车车辆整车动力学性能,也是产生轮轨接触疲劳问题的一个重要因素。但在传统轨道车辆动力学研究中,通常假定车辆以恒定的名义速度前进,较少考虑纵向速度变化的影响,所以对轮对纵向动力学的研究往往被忽略。 本文建立了一个沿直线轨道运行的单轮对计算模型研究轮对前进过程的纵向动力学行为,该模型包括轮对纵向、横向和垂向运动、侧滚、绕车轴旋转和摇头6个自由度。计算分析表明轮对纵向振动始终存在,是一种自激振动,在某些速度下这种运动有可能演变为强烈颤振,使轮对纵向加速度振动幅值比其它速度运行时大得多,本论文通过频域分析明确了这种颤振的基本形式。可以预见轮对如果长期处于不利速度下运行,很容易发生踏面剥离等轮轨接触疲劳失效问题。通过对一些主要参数的研究,本文明确了轨道不平顺、粘着系数、一系纵向刚度、轮对质量和轴重对轮对纵向振动的影响。本文的工作为进一步研究轮对纵向动力学对轮轨接触疲劳失效行为的影响提供了参考。