列車牽引理論基礎(chǔ)

1、第第2章章 列車牽引理論基礎(chǔ)列車牽引理論基礎(chǔ) 列車牽引理論實(shí)質(zhì)上是研究列車牽引力的形成機(jī)理列車牽引理論實(shí)質(zhì)上是研究列車牽引力的形成機(jī)理和列車運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理論。和列車運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理論。 就軌道交通系統(tǒng)而言，形成列車牽引力的方式有兩就軌道交通系統(tǒng)而言，形成列車牽引力的方式有兩種，一種是利用輪軌之間的黏著現(xiàn)象將牽引電機(jī)的旋轉(zhuǎn)種，一種是利用輪軌之間的黏著現(xiàn)象將牽引電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換為水平的輪周牽引力，另一種是直接利用直線力矩轉(zhuǎn)換為水平的輪周牽引力，另一種是直接利用直線牽引電機(jī)的電磁推力作為牽引力。牽引電機(jī)的電磁推力作為牽引力。 2.1牽引力（制動(dòng)力）的形成機(jī)理牽引力（制動(dòng)力）的形成機(jī)理2.1.1 黏著牽引

2、力（制動(dòng)力）的形成機(jī)理黏著牽引力（制動(dòng)力）的形成機(jī)理2.1.1.1 輪軌相互作用原理輪軌相互作用原理 2.1.1.2 黏著牽引力（制動(dòng)力）的形成黏著牽引力（制動(dòng)力）的形成 機(jī)車（動(dòng)車組）的輪周牽引力（機(jī)車（動(dòng)車組）的輪周牽引力（tractive effort at wheel rim）f為各動(dòng)輪輪周牽引力之和。為各動(dòng)輪輪周牽引力之和。 機(jī)車的輪周牽引力機(jī)車的輪周牽引力f克服機(jī)車的內(nèi)部總阻力克服機(jī)車的內(nèi)部總阻力（resistance）w后傳遞到車鉤，成為車鉤牽引力后傳遞到車鉤，成為車鉤牽引力（tractive effort at coupler）fw，牽引列車前進(jìn)。，牽引列車前進(jìn)。 制動(dòng)力（制動(dòng)

3、力（braking force）是司機(jī)主動(dòng)施加的，用于）是司機(jī)主動(dòng)施加的，用于使列車減速或致停的力，通常用使列車減速或致停的力，通常用b表示。制動(dòng)力產(chǎn)生的表示。制動(dòng)力產(chǎn)生的機(jī)理與牽引力的完全相同。機(jī)理與牽引力的完全相同。 列車制動(dòng)方式主要有：列車制動(dòng)方式主要有： 機(jī)械（摩擦）制動(dòng)（機(jī)械（摩擦）制動(dòng)（mechanical brake） 踏面制動(dòng)（踏面制動(dòng)（tread brake） 盤形制動(dòng)（盤形制動(dòng)（disc brake） 磁軌制動(dòng)（磁軌制動(dòng)（electromagnetic rail brake） 電氣制動(dòng)（電氣制動(dòng)（electro brake） 電阻制動(dòng)（電阻制動(dòng)（rheostatic bra

4、ke） 再生制動(dòng)（再生制動(dòng)（regenerative brake） 渦流制動(dòng)（渦流制動(dòng)（eddy current brake） 風(fēng)阻制動(dòng)（風(fēng)阻制動(dòng)（air resistance brake）2.1.2 非黏著牽引力的形成非黏著牽引力的形成 非黏著牽引力主要是指采用直線電機(jī)（非黏著牽引力主要是指采用直線電機(jī)（linear motor）驅(qū)動(dòng)的軌道交通系統(tǒng)。）驅(qū)動(dòng)的軌道交通系統(tǒng)。2.2 列車運(yùn)行阻力列車運(yùn)行阻力 列車運(yùn)行阻力有基本阻力（列車運(yùn)行阻力有基本阻力（basic resistance）、）、空氣阻力（空氣阻力（air resistance）和附加阻力（）和附加阻力（additional re

5、sistance）三種。）三種。 2.3 列車運(yùn)行方程式列車運(yùn)行方程式 列車運(yùn)行方程式是指作用在列車上的外力與列車速列車運(yùn)行方程式是指作用在列車上的外力與列車速度變化關(guān)系的方程式。度變化關(guān)系的方程式。 直接影響列車運(yùn)行狀態(tài)的力有牽引力、阻力和制動(dòng)直接影響列車運(yùn)行狀態(tài)的力有牽引力、阻力和制動(dòng)力。力。 在外力的作用下，列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，即在外力的作用下，列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，即速度的變化。當(dāng)列車速度變化時(shí)，機(jī)車車輛的輪對以及速度的變化。當(dāng)列車速度變化時(shí)，機(jī)車車輛的輪對以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)部件的角速度也相應(yīng)變化。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)部件的角速度也相應(yīng)變化。 列車運(yùn)行方程式是指作用在列車上的外力與列車速列車運(yùn)行方程式是指作用在列車上的外力與列車速度變化關(guān)系的方程式。即度變化關(guān)系的方程式。即 dtdvmwf式中，m為機(jī)車質(zhì)量。當(dāng)fw ，則dv/dt0 ，說明列車在加速；當(dāng)fw ，則 dv/d