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随着铁路货运重载化发展,我国新造通用货车实现了由60t级向70t级全面升级换代。70t级货车的应用大幅提升了铁路货物运输能力,但在实际运用中发现货车基础制动装置存在传动效率低和闸瓦偏磨的现象。传动效率低和闸瓦偏磨都会导致刹车距离变长,进而威胁车辆运行安全。针对这两类问题,现场试验观测较为困难且试验成本高,本论文采用解析法进行理论分析找出问题根源;解析法相对现场试验在模型方面存在较多简化,无法真实反映此类含间隙机构零部件之间接触与碰撞,故采用多体动力学仿真技术进行虚拟试验,对解析法结果进行补充与修正。主要研究内容和成果包括:首先,分析基础制动装置的结构及制动原理,运用解析法求出闸瓦压力的理论解,进而求解传动效率并分析效率损失的主要因素。研究结果表明:空、重车传动效率理论解分别为0.569和0.710,传动效率损失的主要因素为转向架各杆件连接处摩擦阻力、制动缸缓解簧抗力及其内部摩擦阻力。其次,分析制动过程中闸瓦位置与姿态的变化,抽象出闸瓦制动单元瞬时受力模型,运用解析法求解出闸瓦上下端压力之比与闸瓦上下端磨耗量的数值关系,进而分析闸瓦偏磨形成机理。研究结果表明:制动力方向、滑槽倾角导致了闸瓦的初期偏磨,闸瓦初期偏磨加剧了偏磨程度。建议当闸瓦一端磨耗量达到16mm时将闸瓦上下端对调安装,以延长闸瓦使用寿命。最后,基于多体动力学仿真软件RecurDyn对基础制动装置建模,进行传动效率、闸瓦偏磨问题的仿真实验。传动效率仿真结果表明,仿真法与解析法结果趋势一致但效率偏高,原因在于解析法计算摩擦力时假定夹板与杠杆双面接触,而仿真实验中多为单面接触;闸瓦偏磨仿真结果表明,仿真法与解析法结果趋势一致但偏磨程度低,原因在于解析法将闸瓦所受压力等效于闸瓦上下两个端点,而仿真中闸瓦弧面均受到力的作用。综上可得,仿真实验结果验证了解析法结果的趋势,仿真实验对解析法结果起补充与修正作用。上述研究成果为传动效率和闸瓦偏磨的研究提供理论与技术支持。解析法与多体动力学仿真实验结合的方法,对基础制动装置等含间隙机构接触与碰撞问题的研究具有普遍意义。