跨座式獨軌單軸動力轉向架設計開題報告.doc

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畢業(yè)設計（論文） 開題報告 題 目 跨座式獨軌單軸動力 轉向架設計（體懸式、 牽引銷牽引） 專 業(yè) 城市軌道與車輛 一、 選題目的與意義 本課題是研究城市軌道交通車輛，其作為城市內的主要交通工具，在城市交通的發(fā)展中占據著越來越重要的作用，因其轉向架應具有良好的加速性、制動性、平穩(wěn)性、穩(wěn)定性和曲性通過性設計。因為單軸動力轉向架具有與雙軸動力轉向架不同的特點：減少輪對數量及減少簧下質量，有利于改善車輛的動力學性能；采用單軸轉向架減少輪對數量，可使結構大大簡化，對于降低維護成本和減少檢修工作量也是有利的；更容易實現輪對的徑向功能，從而有利于曲線通過和降低輪軌作用力磨耗；降低噪聲。主要適合于中小城市規(guī)模量較小的運輸。不足之處：在超員滿載的情況下，軸重很容易超過。并且它屬于非常規(guī)轉向架，確切地說應稱之為單輪對轉向架而不是單軸轉向架。本文所研究得均指輪軸固為一體的傳統(tǒng)單輪對轉向架。正是因為單軸動力轉向架這類特點，理論價值為生產和改進跨座式獨軌單軸動力轉向架，并進行相關性能的研究，現實意義是通過理論計算，解決單軸動力轉向架承載能力較弱，運量較小的缺點。 二、國內外研究現狀 不論是在國內還是國外，今年來轉向架的發(fā)展都是十分迅速的。例如我國早期研制的時速120km的客車轉向架，即為主型D軸209T轉向架； 還有北京生產的地鐵轉向架，采用無搖枕結構，一系懸掛采用圓錐疊層橡膠彈簧，兼作軸箱定位裝置，二系懸掛采用無搖枕空氣彈簧；另外還有CRH5 動車組轉向架，其構架由兩個側梁和兩個橫梁組捍為H型箱型結構，主要由焊接構架、一系懸掛及輪對軸箱定位裝置、二系懸掛等組成；而重慶跨座式單軌轉向架構架為鋼板焊接組成的框形結構。側梁為箱型梁，承受彎曲、扭轉和拉壓載荷，中間梁也為箱型梁。在日本營團地鐵開發(fā)的新型轉向架中，其側梁采用型鋼，橫梁用無縫鋼管與支架焊接成一體 ，將橫梁的角型鋼管改為圓形鋼管并擴大了截面積，在焊接方面，采用了內外雙面焊接，有效地提高了焊接效率。 近年來，各國對城市軌道交通的投入越來越多，最具創(chuàng)新構思的是瑞士辛德勒公司（Schindler）公司于SIG公司聯合設計的Cobra車組。其轉向架主要由2套獨立車輪輪副結構組成。車輪導向機構采用了徑向裝置，采用這種迫導向方式，可使該車組能夠通過的最小曲線半徑大11.8m.如此小的曲線半徑，用傳統(tǒng)的輪對式轉向架是無法想象的。另一個成功地用迫導向實現徑向功能的是由SGP公司于Siemens公司聯合推出的超低地板輕軌車組，其作用原理是利用兩相鄰車與軸箱之間通過推拉桿使車輪在曲線上呈徑向位置。 而對于單軸轉向架的，在奧地利的Integral內燃動車組、丹麥哥本哈根市郊S-tog電動車組、德國LIREX電動車組上已經成功地投入了商業(yè)運營。在20世紀50年代，以法國和西班牙兩國為代表，提出了鉸接式鏈接的概念，即相鄰兩扯話題之間公用一個鉸接轉向架，其代表產品是法國的TGV鉸接列車，它所裝用的鉸接轉向架仍為兩軸轉向架；而西班牙的Talgo鉸接式列車則采用了單軸轉向架。 三、主要研究內容 1、對轉向架的需求分析，確定轉向架設計方案和主要技術參數，提出系統(tǒng)設計方案。 2、對轉向架進行總布置設計，并對轉向架的主要部件進行相關設計，零件設計，轉向架性能計算，強度計算和運動分析。 3編寫《轉向架設計任務書》、《轉向架設計計算書》《轉向架技術條件》等，完成轉向架總成、部件、零件的三維數模和二維工程圖設計。 首先對整個轉向架的外形和尺寸進行初步設定，然后決定各個零部件及輪胎在轉向架上的位置布置情況。最后再進行精確的建模和結構優(yōu)化，對整個轉向架的動力學性能進行計算分析，看看是否合理。如果本次設計成功的話，單軸轉向架使結構大大簡化，對于降低維護成本和減少檢修工作量也是極為有利的。 四、研究方法與實施方案 整個畢業(yè)設計主要采用模擬法來進行研究，大體方案是先從網上及學校相關文獻庫中，收集與本課題設計相關的文獻，再根據單軌轉向架設計規(guī)范，查找轉向架的相應基礎數據，依照相關文獻中的類似模型，使用ug創(chuàng)設出一個相應的模型，并通過計算重要零件的強度和壽命，來驗證創(chuàng)設出的相應模型達到了設計要求。 參考文獻： [1] 王伯銘.城市軌道交通車輛工程[M]. 成都：西南交通大學大學出版社，2007。 [2] 黃云華，趙曉莉，卜繼玲.城軌車輛單軸轉向架關鍵技術綜述[J].電力機車與城軌車輛.2007.30（4），1-4。 [3] 虞大聯，李芾，傅茂海.單軸轉向架的發(fā)展及運用現狀.國外鐵道車輛[J].國外鐵道車輛.2004.41(1)，1-6。 [4] 孫天助，傅茂海，卜繼玲.單軸轉向架在城軌車輛中的應用前景分析[J].電力機車與城軌車輛.2007.30(3)，4-7。 [5] Yoshihirosuda,周賢全等.日本改進的單軸轉向架[J].國外鐵道車輛.2003.40（1），45-46。 [6] 周維江，王伯銘，曲文強.單軸轉向架平衡作用拉桿分析和參數選擇[J].內燃機車.2008.(10)，13-18。 [7] 吳泳鋼，董芯如.淺析單軌交通系統(tǒng)在我國的應用前景[J].交通企業(yè)管理.2011.11，61-63。 [8] A.JI.3ABEJINH,陳磊.輕型車輛的單軸轉向架[J].國外鐵道車輛.2008.4。 [9] Opolach, 虞大聯，趙云生.耦合式單軸轉向架[J].國外鐵道車輛.2005.42(3)，8-13。 [10] 虞大聯，池茂儒，李芾等.單軸轉向架車輛動力學仿真[J].鐵道學報.2005.27(4)，47-53。 [11] 畢鑫，羅世輝，馬衛(wèi)華.抗側滾扭桿安裝方式對城軌車輛曲線通過性能影響[J].機車電傳動.2011.6,58-60。 [12] 馬桂財.超小半徑曲線上城市軌道交通工程車的通行[J].城市軌道交通.2009.(8)50-52。 [13]唐京玫，胡洪．城市輕軌建設中的施工車輛[J].客車技術與研究.2001.23(6),13-15。 [14] 城市輕軌轉向架構架設計 [15] 杜子學，李寧.跨座式單軌車輛導向輪受力仿真分析研究[J].鐵道機車車輛2011.31(4),88-90。 [16] 杜子學，李吉慧，朱興高. 跨座式單軌車輛轉向架構架結構疲勞壽命分析[J].機車電傳動.2011.(6),52-54。 [17] 杜子學，朱興高，胡啟國. 跨座式單軌車輛轉向架構架模態(tài)分析[J].機械設計與制造.2011.(11),222-223。 [18] 黃平華.新型軌道車輛轉向架簡介[J].鐵道車輛.2004.(7),12-13。 五、指導教師意見 指導教師： 六、學院畢業(yè)設計（論文）指導小組意見 負責人：