跨坐式城市單軌交通驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 前 言 城市交通是城市的大動脈 ,它的發(fā)展直接影響著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 隨著時(shí)代的進(jìn)步 ,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 ,人口逐年增加 ,城市面積也不斷擴(kuò)大 ,而城市汽、電力急劇增加 ,加重了原有狹窄道路的負(fù)荷 ,道路交通十分緊張 ,使城市交通成為當(dāng)前面臨的一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題?，F(xiàn)代城市需要高速而又便捷的交通來運(yùn)送市民上、下班 ,購物和娛樂 ,為適應(yīng)這一需要 ,必須建立以快速交通為主 ,公共電汽車為輔的綜合公共交通系統(tǒng)。 在中國 目前已發(fā)展了 跨坐式 單軌交通系統(tǒng) ,它的最大運(yùn)量低于地鐵 ,近似于輕軌交通。這種城市單軌交通 ,作為一種新型的現(xiàn)代化交通工具 ,正以它突出的優(yōu)越性越來越受到人們的青睞 ,并在應(yīng)用中不斷趨于完善和提高。 在城市軌道交通的交通制式方面，跨座式在日本成熟應(yīng)用 40 年的基礎(chǔ)上，現(xiàn)已成功地在重慶輕軌較新線一期工程中得到很好的應(yīng)用。目前已在正式運(yùn)營中，相信隨著重慶輕軌的投入運(yùn)營，具有我國特色的跨座式單軌城市軌道交通將會越來越得到我國城市軌道交通建設(shè)市場的青睞和重視。 研究大功率城市軌道牽引驅(qū)動裝置是城市軌道交通發(fā)展趨勢的一種要求。能大大的提高城市軌道交通的通勤能力，滿足城市發(fā)展的需要。 牽引驅(qū)動裝置最原始的結(jié)構(gòu)式上世紀(jì)初現(xiàn)在美國后在法國所應(yīng)用的 直接式驅(qū)動裝置，即沒有傳動機(jī)構(gòu)，而將牽引電機(jī)的電樞直接裝在電車的動軸上的一種驅(qū)動裝置。幾乎是在同一時(shí)期，由美國工程師 計(jì)試制成功的軸支撐式牽引電動機(jī)驅(qū)動裝置，在干線機(jī)車上得到廣泛應(yīng)用。 而單軌城市軌道交通驅(qū)動系統(tǒng)與常規(guī)地鐵相比也存在著諸多不同。其中的一點(diǎn)就是常規(guī)地鐵由于空間比較大以及結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，電機(jī)軸與車軸是平行布置的，而單軌的電機(jī)安裝的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)面，電機(jī)軸與車軸之間存在 90度的軸交角。軌道交通車輛動力轉(zhuǎn)向架驅(qū)動裝置是驅(qū)動車輛運(yùn)行的重要裝置，其設(shè)計(jì)是否合理不僅直接影響到轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)形式 ，而且影響到車輛動力性能的好壞。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 . I . 1章緒 論 . 1 . 1 . 1 . 2 第 2章 跨坐式城市軌道車輛牽引驅(qū)動系統(tǒng)裝置 . 3 . 3 . 3 第 3章 牽引驅(qū)動裝置總布置設(shè)計(jì) . 5 . 5 . 7 速器類型的選擇 . 8 本參數(shù) . 8 . 8 擇牽引電機(jī)的容量 . 9 表選取牽引電動機(jī) . 10 . 10 . 10 動比的分配 . 10 . 11 . 11 . 11 . 11 第 4章 齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 12 . 12 . 12 . 12 . 12 . 13 . 14 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 . 16 . 17 料選擇 . 17 擇小齒輪齒數(shù) . 17 齒面接觸強(qiáng)度設(shè) 計(jì) . 17 . 18 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 19 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 20 何尺寸計(jì)算 . 20 . 21 第 5章 減速箱軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 22 . 22 . 22 . 23 . 23 . 24 . 25 . 25 定許用應(yīng)力 . 25 . 25 . 25 . 26 . 27 . 28 . 28 . 28 . 29 . 30 第 6章 相關(guān)結(jié)構(gòu)說明 . 31 . 31 . 31 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 . 32 第 7章 結(jié)論與展望 . 33 致 謝 . 34 參考文獻(xiàn) . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 城市的發(fā)展帶動了整個(gè)城市軌道交通的快速發(fā)展。單軌交通是其中的一種，它有著與常規(guī)地鐵比較明顯的區(qū)別，它有自己獨(dú)特的方式和較為靈活的發(fā)展條件。在未來城市軌道交通發(fā)展過程中，必將會發(fā)揮重要的作用。 本設(shè)計(jì)是通過分析跨坐式城市軌道交通的發(fā)展現(xiàn) 狀和市場需求，在選定了軌道車輛動力轉(zhuǎn)向架驅(qū)動裝置類型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行驅(qū)動裝置的總體設(shè)計(jì)。通過選擇 減速齒輪箱的結(jié)構(gòu)形式、確定齒輪箱總體尺寸和齒輪的主要尺寸參數(shù)，完成了減速齒輪箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 單軌，動力轉(zhuǎn)向架，驅(qū)動裝置，設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is of it It In a is by of in on of to s by of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章緒 論 坐式城市軌道交通的發(fā)展現(xiàn)狀和市場要求 隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市交通擁堵 ,事故頻繁，環(huán)境污染等交通問 題日益成為城市發(fā)展的難題。城市軌道交通以其大運(yùn)量，高速準(zhǔn)時(shí)，節(jié)省空間及能源等特點(diǎn)，已逐漸成為我國城市交通發(fā)展的主流。在城市軌道交通系統(tǒng)中，跨坐式單軌交通制式因其線路占地少，可實(shí)現(xiàn)大坡度，小曲率線徑運(yùn)行，且線路構(gòu)造簡單，噪聲小，乘坐舒適，安全性好等優(yōu)點(diǎn) 而逐漸受到關(guān)注。 我國城市的現(xiàn)有的交通系統(tǒng)存在諸多問題，比較突出的有三個(gè)方面：高峰時(shí)段堵塞和擁擠嚴(yán)重；交通結(jié)構(gòu)單一；對環(huán)境的影響較大。導(dǎo)致交通不暢的根本原因在于現(xiàn)有的城市交通結(jié)構(gòu)過于單一，大、中運(yùn)量的軌道交通在城市交通中的比重太小。市區(qū)的旅客運(yùn)輸主要由公共汽車、無軌電車等常規(guī)公交工具和自行車承擔(dān)。迄今為止，全國只有北京、上海和廣州三個(gè)城市有地鐵和輕軌運(yùn)營線，而且運(yùn)營里程都不長，依然不能滿足日益增長的交通需求。要從根本上解決我國城市交通存在的問題，就必須調(diào)整現(xiàn)有的交通結(jié)構(gòu)，建立綜合交通系統(tǒng)。規(guī)劃和建設(shè)綜合交通 系統(tǒng)的首要任務(wù)是合理規(guī)劃和發(fā)展各種軌道交通。作為中等運(yùn)量的軌道交通，跨座式單軌交通是符合我國城市需求的交通形式。相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)也必須保持技術(shù)創(chuàng)新才能滿足發(fā)展需要。 坐式城市軌道交通的發(fā)展方向 城市軌道交通建設(shè)對城市的土地開發(fā)、交通結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市環(huán)境的影響特別大。因此，城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性與可操作性是軌道交通建設(shè)中至關(guān)重要的一環(huán)。為此，在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中要做好以下幾點(diǎn)： 1） 線網(wǎng)規(guī)劃與城市發(fā)展規(guī)劃要協(xié)調(diào)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃是城市發(fā)展總體規(guī)劃的重要 組成部分。因此 ,線網(wǎng)規(guī)劃必須與城市總體規(guī)劃相匹配，與城市的經(jīng)濟(jì)走廊相適應(yīng)。還要根據(jù)城市規(guī)劃的發(fā)展方向留有向外延伸的可能性，以適應(yīng)都市的未來發(fā)展。線網(wǎng)規(guī)劃要結(jié)合城市軌道沿線的工程地質(zhì)、水文條件以及沿線城市環(huán)境，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案比較 ,環(huán)境評估后，慎重地選擇地下、高架和地面三種線路敷設(shè)方式。既要節(jié)省投資 ,降低運(yùn)營成本，又有利于乘客的出入換乘。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 2）線網(wǎng)規(guī)劃要滿足城市主干客流的交通需求。重點(diǎn)研究城市土地的利用形態(tài)、人口與商業(yè)分布特征和現(xiàn)在、未來的路網(wǎng)客流分布特點(diǎn)。使軌道交通能最大限度地分擔(dān)城市交通大通道的 客流，提高其分擔(dān)城市公共客流的比率。要以最短的線路連接城市的交通樞紐、商業(yè)文娛中心和城市生活區(qū)等客流集散量巨大的場所。避免個(gè)別線路、站點(diǎn)負(fù)荷過大或過小的現(xiàn)象。城市軌道的線網(wǎng)骨架規(guī)劃，在遠(yuǎn)期目標(biāo)上，先對近期需要修建的各條線路的必要性和緊迫性進(jìn)行充分的論證。 3） 線網(wǎng)規(guī)劃要處理好軌道交通系統(tǒng)內(nèi)各線路間的整體銜接與協(xié)調(diào)，特別是各線路間的換乘與接駁。重點(diǎn)研究各線路的相交形式和相交點(diǎn)，設(shè)置方便乘客換乘的樞紐，盡量縮短乘客的行走距離和人流交叉。與地面公交系統(tǒng)要無縫銜接，尤其要重視與地面其他公交的換乘接駁。結(jié)合 軌道線路的走向 ,站點(diǎn)及出入口的位置，合理調(diào)整公交站點(diǎn)及線路走向，使其既利于軌道交通集散大宗客流，又盡量減少與城市軌道交通平行的公交線路，避免軌道交通與地面交通競爭客流。 4） 幾種城市軌道交通方式要協(xié)調(diào)發(fā)展。綜合分析各種軌道交通的特點(diǎn)、優(yōu)勢及城市現(xiàn)有的客流、 經(jīng)濟(jì) 規(guī)模與發(fā)展傾向，做到“宜地鐵，才地鐵；宜輕軌，則輕軌。”不要把目光局限于地鐵。對于大型或特大型城市的中心區(qū)域應(yīng)充分利用地下鐵路的特點(diǎn)而優(yōu)先發(fā)展地下鐵路。對客流量不太大且靈活，修建地鐵不經(jīng)濟(jì)，就應(yīng)轉(zhuǎn)向輕軌交通系統(tǒng)，輕軌系統(tǒng)還特別適用于城市的坡道較大 或城市彎曲的大中型城市。新型城市有軌電車在一些經(jīng)濟(jì)規(guī)模和城市規(guī)模不太大，城市客流量不多的中小城市很有發(fā)展前景。市郊鐵路可用于快速連接市中心與郊區(qū) 本參數(shù) 車輛設(shè)計(jì)采用 6 節(jié)編組，其中 2/3 轉(zhuǎn)向架為動力轉(zhuǎn)向架，端部轉(zhuǎn)向架及兩輛中間車輛靠端部的轉(zhuǎn)向架為非動力轉(zhuǎn)向架。取軸重 T 11t，車輛構(gòu)造速度 v=80 /h。走行輪采用 1006 外徑（動態(tài)直徑 982）的橡膠輪胎。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 跨坐式城市軌道車輛牽引驅(qū)動系統(tǒng)裝置 引驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 驅(qū)動裝置由驅(qū)動電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、齒輪減速箱等組成，全部放在構(gòu)架外側(cè)。 在齒輪箱體上安裝速度發(fā)電機(jī)，以檢測車輛的運(yùn)行速度。轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置為盤形制動，制動盤安裝在齒輪減速箱的兩級從動齒輪軸上。由于受空間和重量限制，需采用小直徑、大容量的制動盤?？缱睫D(zhuǎn)向架不設(shè)一系懸掛裝置，由充氣橡膠輪胎的彈性替代其作用。二系懸掛裝置用空氣彈簧直接支承車體，空氣彈簧安裝在構(gòu)架上，為無搖枕結(jié)構(gòu)。 驅(qū)動裝置的作用就是將牽引電動機(jī)的扭矩有效地轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對轉(zhuǎn)矩，利用輪軌的粘著機(jī)理，驅(qū)使機(jī)車或者動車沿著鋼軌運(yùn)行。驅(qū)動裝置是一種減速裝置，用來使高轉(zhuǎn)速，小扭矩的牽引電動機(jī)驅(qū)動具有較大阻力矩的動軸。而城市 軌道車輛只有動車才具有驅(qū)動裝置，它對驅(qū)動裝置有以下要求： （ 1） 驅(qū)動裝置應(yīng)保證能使?fàn)恳姍C(jī)功率得到有效的發(fā)揮。 （ 2） 電動機(jī)電樞軸應(yīng)盡量與車軸布置在同一高度上，以減少線路的不平順對齒輪的動作用力。 （ 3） 電動機(jī)在安裝上應(yīng)有減振措施。 （ 4） 驅(qū)動裝置應(yīng)不妨礙小直徑動輪的使用。 （ 5） 驅(qū)動裝置本身應(yīng)該簡單可靠，具有最少量的磨耗件。 （ 6） 當(dāng)牽引電動機(jī)或驅(qū)動機(jī)構(gòu)發(fā)生損壞時(shí)，應(yīng)易于拆卸。 道車輛轉(zhuǎn)向架的基本作用和要求 轉(zhuǎn)向架是支承車體并擔(dān)負(fù)車輛沿軌道走行的支承走行裝置。為了便于通過曲線，在車體和轉(zhuǎn)向架之間設(shè)有心盤或回轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)向架可以繞一中心軸 相對車體轉(zhuǎn)動。為了改善車輛的運(yùn)行品質(zhì)和滿足運(yùn)行要求，在轉(zhuǎn)向架上設(shè)有彈簧減振裝置和制動裝置。對于動車，轉(zhuǎn)向架上還裝有牽引電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，以驅(qū)動車輛運(yùn)行，這種轉(zhuǎn)向架稱為動力轉(zhuǎn)向架。 鐵路運(yùn)輸發(fā)展的初其，世界各國大多采用將輪對直接安裝于車體下面的二軸車結(jié)構(gòu)。由于要通過小半徑曲線，二軸車的軸距不能太大；此外，車輛載重、長度和容積買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 均受到限制。把兩個(gè)或多個(gè)輪對用專門的構(gòu)架連接，組成一個(gè)小車，則稱為轉(zhuǎn)向架，車體坐落在兩轉(zhuǎn)向架上。由于這種轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)且有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代大多數(shù)軌道車輛的走行裝置采用轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)形式。 轉(zhuǎn)向 架可以說是鐵道車輛上最重要的部件之一，它直接承載車 體 重量，保證車輛順利通過曲線。同時(shí)，轉(zhuǎn)向架的各種參數(shù)也直接決定了車輛的穩(wěn)定性和車輛的乘坐舒適性。 其基本作用及要求如下： 1） 車輛采用轉(zhuǎn)向架可以增加車輛的載重、長度和容積，提高列車運(yùn)行速度，以滿足運(yùn)輸發(fā)展的需要。 2） 保證在正常運(yùn)行條件下，車體都能可靠地坐落在轉(zhuǎn)向架上，通過軸承裝置使輪胎沿軌道的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路運(yùn)行的平動。 3） 支承車體，承受并傳遞從車體至輪對之間或輪軌至車體之間的各種載荷及作用，并使軸重均勻分配。 4） 保證車輛安全運(yùn)行，能靈活地沿 直線線路運(yùn)行及順利地通過曲線。 5） 轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)要便于彈簧減振裝置的安裝，使之具有良好的減振特性，以緩和車輛和線路之間的相互作用，減小振動和沖擊，減小動應(yīng)力，提高車輛運(yùn)行平衡性、安全性和可靠性。 6） 充分利用輪軌之間的黏著，傳遞牽引力和制動力，放大制動缸所產(chǎn)生的制動力，使車輛具有良好的制動效果，以保證在規(guī)定的距離之內(nèi)停車。 7） 轉(zhuǎn)向架是車輛的一個(gè)獨(dú)立部件。在轉(zhuǎn)向架與車體之間盡可能減小連接件，并要求結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，以便于轉(zhuǎn)向架可單獨(dú)制造和檢修。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 牽引驅(qū)動裝置總布置設(shè)計(jì) 動裝置的設(shè) 計(jì)原則 驅(qū)動裝置既要確保牽引電動機(jī)的輸出功率可靠地傳遞給輪對，同時(shí)又要隔離輪軌沖擊對電動機(jī)的影響。作為轉(zhuǎn)向架的重要部件，驅(qū)動裝置決定著轉(zhuǎn)向架的運(yùn)行性能和牽引性能。對一臺理想驅(qū)動裝置的要求有以下幾個(gè)方面： 1)驅(qū)動裝置應(yīng)具有旋轉(zhuǎn)彈性。 機(jī)車起動時(shí)，特別是重載啟動時(shí)，牽引電動機(jī)受有相當(dāng)大的啟動電流，牽引電動機(jī)所發(fā)揮的旋轉(zhuǎn)力矩存在著較強(qiáng)烈的脈沖，這會引起整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生振動。在采用剛性軸支承式傳動裝置的機(jī)車上，它們直接傳至輪對。輪對出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，影響粘著利用，機(jī)車牽引力不能得到充分發(fā)揮。架懸式驅(qū)動裝置常采用具有一定彈 性的聯(lián)軸器，將電機(jī)和輪對連接起來。具有旋轉(zhuǎn)彈性的驅(qū)動裝置，由于彈性元件吸收振動而使粘著利用獲得改善，機(jī)車牽引力也將有所提高。 2)不約束輪對的垂向運(yùn)動，即對一系彈簧垂向彈性的影響應(yīng)盡量小。 輪對通過一系彈簧懸掛裝置和軸箱定位活節(jié)連接裝置同轉(zhuǎn)向架構(gòu)架呈彈性連接。作用在輪對上的各種力都經(jīng)過這些裝置直接傳遞給轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。假如驅(qū)動裝置對軸箱彈簧有垂向內(nèi)阻力存在，那么，作用在輪對上的各種力，有一部分將按驅(qū)動裝置和一系彈簧懸掛裝置兩者彈性常數(shù)的比例關(guān)系由驅(qū)動裝置傳遞。換句話說，就是驅(qū)動裝置參與了一系彈簧懸掛裝置的作用。 而后者不再以原設(shè)計(jì)參數(shù)工作。因此，驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的垂向彈性連接剛度應(yīng)足夠的小，以不影響一系懸掛裝置的垂向工作狀態(tài)為原則。若是驅(qū)動裝置對垂向彈性有較大影響時(shí)，則必須減小一系彈簧懸掛裝置彈簧的彈性常數(shù)，以保證總的彈性常數(shù)。 3)不約束輪對的橫向運(yùn)動，即對輪對的橫向彈性不發(fā)生影響或影響盡量地小。 機(jī)車動車在線路上運(yùn)行時(shí)，輪對上作用有橫向力和橫向沖擊。為了緩和和減小這沖擊和作用力，輪對和構(gòu)架之間的連接裝置應(yīng)具有一定的橫向彈性。假如驅(qū)動裝置對輪對的橫向運(yùn)動有內(nèi)阻力存在，那么，作用在輪對上的各橫向力，有一部分將按 它們之間彈性常數(shù)的比例關(guān)系由驅(qū)動裝置傳遞。而后者本身也承受這些附加的橫向力。所以，在設(shè)計(jì)驅(qū)動裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到輪對的定位、導(dǎo)向和彈性都僅只由軸箱彈簧裝置和軸箱定位活節(jié)連接裝置來保證。而驅(qū)動裝置盡量不影響或者盡可能小地影響輪對的橫向運(yùn)動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 4)不約束輪對的角位移，即對輪對相對構(gòu)架的側(cè)滾和搖頭運(yùn)動不發(fā)生影響或影響盡量地小。 軸支承式牽引驅(qū)動裝置的電機(jī)常利用滾動或滑動軸承，兩點(diǎn)支撐在車軸上，一點(diǎn)懸掛在構(gòu)架上。當(dāng)輪對相對構(gòu)架產(chǎn)生角位移運(yùn)動時(shí)，電機(jī)懸掛裝置僅應(yīng)平衡驅(qū)動力矩，而不應(yīng)約束輪對的角位移運(yùn)動。架承式牽引驅(qū)動裝 置的電機(jī)常三點(diǎn)剛性或彈性安裝在構(gòu)架上，電機(jī)與輪對間通過聯(lián)軸器連接，傳遞驅(qū)動力矩。由于聯(lián)軸器的萬向作用，可將電機(jī)的驅(qū)動力矩有效地傳遞給輪對，而不對輪對產(chǎn)生角位移約束。驅(qū)動裝置中，影響輪對的角位移的元件是電機(jī)懸掛裝置或聯(lián)軸器，因此，其結(jié)構(gòu)和彈性參數(shù)設(shè)計(jì)，需考慮有效地驅(qū)動輪對，而盡量小地影響輪對相對構(gòu)架的角位移。若設(shè)計(jì)不當(dāng)，將會使輪對的跳動激擾直接傳遞給構(gòu)架，影響轉(zhuǎn)向架的性能。 5)除輪對外，其他零部件應(yīng)盡可能都是簧承質(zhì)量。 機(jī)車的非簧承質(zhì)量越大，機(jī)車通過鋼軌接頭和道岔時(shí)所引起的垂直加速度和垂直沖擊就越大。這種沖 擊力隨機(jī)車運(yùn)行速度的提高而急劇增大。高速機(jī)車特別希望非簧承質(zhì)量盡可能地小，以減小輪對的動力作用及其所引起的軸重變化和改善牽引力的傳遞。 6)傳動元件在發(fā)生持續(xù)或斷續(xù)軸位移時(shí)不引起外部慣性力，即不發(fā)生不平衡的作用力。 機(jī)車的軸重，是在機(jī)車組裝和調(diào)試完畢后逐個(gè)稱出的，并經(jīng)調(diào)整軸箱彈簧達(dá)到基本均衡。由于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、車軸活節(jié)式連接裝置和電機(jī)機(jī)座等制造誤差、軸箱彈簧調(diào)整的誤差及其位置變化等原因，在機(jī)車運(yùn)行過程中軸位移實(shí)際上是連續(xù)發(fā)生的。在關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置中，由于車軸位移而造成的均衡元件偏心 (該元件回轉(zhuǎn)速度變化的頻率為動軸 轉(zhuǎn)數(shù)的兩倍 )，會產(chǎn)生不平衡力。不平衡力的大小與關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)。關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置雙邊布置時(shí)，兩邊都有相應(yīng)的軸位移，彼此總是保持持續(xù)平衡。關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置布置在兩邊并靠近車輪時(shí)，還存在著動態(tài)不平衡 (其值與關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置間的距離有關(guān) )。這種不平衡無法平衡。 7)傳動元件在發(fā)生持續(xù)或斷續(xù)軸位移時(shí)，不引起內(nèi)部慣性力。 輪對每轉(zhuǎn)一圈都會引起連桿和平衡元件發(fā)生運(yùn)動而產(chǎn)生附加的內(nèi)部慣性力。若輪對短時(shí)加速度達(dá) 209 左右，則短時(shí)軸位移所產(chǎn)生的不平衡力和內(nèi)部慣性力將達(dá)到極高的瞬時(shí)值。因?yàn)椴黄胶饬蛢?nèi)部慣性力同機(jī)車運(yùn)行速度的平方成正 比地增長，所以很快就會達(dá)到臨界狀態(tài)。采用具有不平衡力和慣性力的傳動裝置不僅在振動和運(yùn)行技術(shù)方面，而且在應(yīng)力和結(jié)構(gòu)方面都將造成很大的困難。不平衡力和內(nèi)部慣性力的關(guān)系對各種連桿傳動裝置是不同的，只能作一個(gè)總的評論 :一般在軸位移相同時(shí)，不平衡力較買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 小者，其內(nèi)部慣性力就較大。 8)驅(qū)動裝置應(yīng)當(dāng)不易磨損及無須維護(hù)。 9)驅(qū)動裝置應(yīng)允許輪對有足夠的橫動量。 為使機(jī)車動車，特別是三軸轉(zhuǎn)向架的機(jī)車通過曲線時(shí)不致產(chǎn)生過大的導(dǎo)向力和構(gòu)架力。中間輪對有一定的橫向移動一橫動量，使其能在此范圍內(nèi)自由擺動因此要求驅(qū)動裝置對此橫向位移不產(chǎn) 生內(nèi)阻力或者盡量減小其影響 動系統(tǒng)的方案選擇 架懸式牽引電動機(jī)驅(qū)動裝置被完全裝置在轉(zhuǎn)向架上。車輛運(yùn)行時(shí)，它隨構(gòu)架一起，相對輪對產(chǎn)生各個(gè)方向的位移。為了保證順利地傳遞牽引電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，在牽引電動機(jī)和輪對之間必須設(shè)有適應(yīng)垂向和橫向位移的運(yùn)動元件。 空心軸式傳動裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、重量輕；橡膠元件設(shè)在電機(jī)電樞軸和減速器之間，所傳遞的旋轉(zhuǎn)力矩比設(shè)在大齒輪或空心軸和車輪間要小大約一個(gè)傳動比的數(shù)值。所以該元件以致聯(lián)軸器可設(shè)計(jì)得較小巧。橡膠聯(lián)軸器和扭軸具有一定的旋轉(zhuǎn)彈性，且固有振動頻率低。保證了牽引電動機(jī)轉(zhuǎn)矩比 較平穩(wěn)。彈性元件變形小。所以橡膠聯(lián)軸器的使用壽命較長，同時(shí)不需維護(hù)和潤滑。 齒輪箱是承載部件，是個(gè)名副其實(shí)的減速箱。用球墨鑄鐵制成，兩側(cè)面呈波浪狀，用以增大剛度和隔離噪音。上下箱結(jié)合面間采用有效地非研磨密封，維護(hù)方便。各軸承用潤滑油或潤滑脂潤滑。齒輪箱一端通過安裝在齒輪心上的兩個(gè)滑動軸承支承在車軸上，而另一端通過具有球形橡膠襯套的吊桿懸掛在構(gòu)架上。大齒輪的全部重量和齒輪箱重量的 2/3全由車軸支承，為簧下重量。小齒輪和齒輪箱的 1/3重量為簧上重量。 圖 1架懸式牽引驅(qū)動裝置 圖中： 1 輪 對； 2 齒輪箱； 3 電機(jī)； 4 電機(jī)與轉(zhuǎn)向架連接支座； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 速器類型的選擇 如圖 1示，減速箱由輸入軸、中間軸、輸出軸組成， 輸入軸和中間軸之間采用弧齒錐齒輪傳動，而中間軸與輸出軸之間采用圓柱斜齒輪傳動。齒輪減速箱通過螺柱固定在構(gòu)架本體的軸套外側(cè)，齒輪箱體的結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和強(qiáng)度， 以便支承兩級齒輪， 同時(shí)安裝盤形制動裝置和速度發(fā)電機(jī)，制動盤直接安裝在中間軸外端 圖 1驅(qū)動裝置原理圖 本參數(shù) 車輛設(shè)計(jì)采用 6 節(jié)編組，其中 2/3 轉(zhuǎn)向架為動力 轉(zhuǎn)向架，端部轉(zhuǎn)向架及兩輛中間車輛靠端部的轉(zhuǎn)向架為非動力轉(zhuǎn)向架。取軸重 T 11t，車輛構(gòu)造速度 v=80 /h。走行輪采用 1006 外徑（動態(tài)直徑 982）的橡膠輪胎。 引電機(jī)的選擇 電動機(jī)的選用，首先要了解電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載特性，根據(jù)機(jī)械負(fù)載的類型和特性來選擇電動機(jī)的額定容量、額定轉(zhuǎn)速、額定電壓以及型式。要為某一生產(chǎn)機(jī)械選配一臺電動機(jī)，首先要合理選擇電動機(jī)的功率。通常根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載的需要來選擇電動機(jī)的功率，同時(shí)，還要考慮負(fù)載的工作制問題，也就是說，所選的電動機(jī)應(yīng)適應(yīng)機(jī)械負(fù)載的連接、短時(shí)或間斷周期工作性質(zhì) 。功率選用時(shí)不能太大，也不能太小。選小了，保證不了電動機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的正常工作；選大了，雖然能保證正常運(yùn)行，但是不經(jīng)濟(jì)，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 電動機(jī)容量不能被充分利用，而且電動機(jī)經(jīng)常不能滿載運(yùn)行，使得效率和功率因數(shù)不高。 其次，根據(jù)電源電壓條件，要求所選用的電動機(jī)的額定電壓與頻率同供電電源電壓與頻率相符合。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速一定要按生產(chǎn)機(jī)械銘牌上的要求選擇，否則可能改變生產(chǎn)機(jī)械的性能。此外，電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、防護(hù)、冷卻和安裝形式，應(yīng)適應(yīng)使用環(huán)境條件的要求，并且要力求安裝、調(diào)試、檢修方便，以保證電機(jī)能安全可靠的運(yùn)行。 擇牽引電機(jī) 的容量 根據(jù)輪胎與地面的滾動摩擦系數(shù)范圍為 210 ，取橡膠輪胎與水泥軌道梁之間的滾動摩擦系數(shù)為 6，用字母 力轉(zhuǎn)向架每根車軸上應(yīng)承擔(dān)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 ： 式中， N 表示支承力。 式中， g 為重力加速度，取值為 A 為整個(gè)車輛的車軸數(shù)。 即 ， 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 參考車輛以構(gòu)造速度在平直 的軌道上運(yùn)行計(jì)算，通過已知的車輛構(gòu)造速度和走行輪的動態(tài)直徑可以求得車輪轉(zhuǎn)速，即， 代入數(shù)據(jù)，可得， n 432r/可得，電動機(jī)在作用在輪胎上的有效功率為 0/2 從電動機(jī)到輪胎的總效率為 23221 式中，321 , 分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪的傳動效率。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中表 械傳動 和摩擦副效率概略值，取 ，則 所以單軸所需的工作功率為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 d 56考慮到城市軌道交通運(yùn)行的復(fù)雜條件，電動機(jī)所需功率相對于計(jì)算所得單軸功率取 電動機(jī)的功率為 表選取牽引電動機(jī) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選取 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 定電壓 V: 440 額定電流 A: 定轉(zhuǎn)速 (r/ 3000 定傳動比以及傳動比的選擇 傳動比分配應(yīng)注意以下幾點(diǎn) :(l)各級傳動的傳動比一般應(yīng)在常用值范圍內(nèi)不應(yīng)超過所允許的最大值，以符合其傳動型式的動作特 點(diǎn)。 (2)各級傳動間應(yīng)到尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱 ;各傳動零件彼此間不應(yīng)發(fā)生干涉碰撞 ;所有的傳動件應(yīng)便于安裝。 (3)設(shè)計(jì)兩級圓柱齒輪傳動時(shí)，為便于采用浸油潤滑方式，應(yīng)高速級和低速級大齒輪的浸油深度大致相等。 傳動比 通過轉(zhuǎn)速之間的比值可以求得總的傳動比如下： e 式（ 動比的分配 式（ 式中， i 表示第一級傳動的傳動比； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 i 表示第二級傳動的傳動比。 考慮到潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近， 故 力參數(shù)的計(jì)算 軸轉(zhuǎn)速 軸 30001 r/軸 軸 223 各軸輸入功率 軸 軸 軸 軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 ： 56 511 軸 52262 軸 53363 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 第 4 章 齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 齒輪傳動是指用主、從動輪 齒輪 直接、傳遞運(yùn)動和動力的裝置 。 齒輪傳動的特點(diǎn)是：齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá) 300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。通常設(shè)計(jì)時(shí)只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。對于高速大功率的齒輪傳動，還要按保證齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。 速級齒輪計(jì)算 料選擇 按照設(shè)計(jì)的要求，選用 錐齒輪傳動；單軌為城市載客車輛，速度不高，故選 7 級精度（ ；材料選擇 選擇小齒輪材料為 40質(zhì) )，硬度為 280齒輪為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者硬材料相差 40 擇小齒輪齒數(shù) 20, 62 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算， 3 2121 )(92.2 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： 試選載荷系數(shù) 3.1 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 51151 選取齒寬系數(shù) 查得材料的彈性影響系數(shù) 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 li m 1 600H M P a ； 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 li m 2 550H M P a 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 1011 53 6 0101(13 0 0 06060 10102 N 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ; 2 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 1 l i m 11 0 . 8 5 6 0 0 5 1 0H M P a M P 2 l i m 22 0 . 9 5 5 0 4 9 5H N M P a M P 齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑入 H 中的較小值 3 2121 )(92.2 1(52 計(jì)算圓周速度 V t /00060 1 計(jì)算齒寬 b 02 1 221 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) 011 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=s,7 級精度，查得動載系數(shù) s; 直齒輪，假設(shè)1 0 0 / b N m m . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 查得 1 H a F 查得使用系數(shù) 1；查得 7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時(shí) bK 22 1 4 1(22 代入數(shù)據(jù)得 1(22 由 b/h=得 故載荷系數(shù) 4 4 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得， 311 計(jì)算模數(shù) m 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 22121 1) 確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算值 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 001 ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限802 查得彎曲疲勞系數(shù) K N, K 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=， 111 0 . 8 0 5 0 0 2 8 5 . 7 11 . 4F N F M p a M p M p 222 計(jì)算載荷系數(shù) K K=K 1 1 . 1 2 1 . 2 1 . 5 7 2 . 1 1A v F K 查齒形系數(shù) 查得 Y a, 取應(yīng)力校正系數(shù) 查 得 Y a,