我國人口眾多,隨著私家車的不斷普及,城市道路擁堵情況日益嚴重,城市地面交通的運輸能力顯得有些不足。因此快速、安全、準時以及大運載能力的地鐵正在世界各地得到大力發(fā)展。地鐵已經逐漸成為大中型城市居民出行的重要交通工具。直線電機地鐵車輛因其牽引力不依靠輪軌黏著,具有爬坡能力強、牽引能力優(yōu)越、通過曲線半徑小、輪緣磨耗少、噪聲低、安全性能好等特點,以成為世界上城市軌道交通的重要車型之一。其中直線電機車輛核心技術由轉向架、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)及網絡控制系統(tǒng)等組成,其中直線電機轉向架起承載、牽引、緩沖、轉向、制動等作用,在直線電機車輛的發(fā)展中占有重要地位,因此,本論文的100km/h直線電機車輛轉向架的設計與研究符合城市軌道交通發(fā)展的趨勢,有較高的市場應用前景。本文對100km/h直線電機地鐵車輛的轉向架部分進行了總體結構與各零部件結構的設計,對轉向架的性能進行了靜力學與動力學方面的研究分析,本文主要內容為以下幾個部分:第一,介紹了國內外地鐵直線電機轉向架與干線客車轉向架的特點及其發(fā)展狀況;第二,查閱資料并結合直線電機地鐵車輛的工作特點,設計了100km/h直線電機地鐵車輛轉向架全部的機械結構;第三,...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 地鐵在世界范圍的發(fā)展
    1.2 干線客車轉向架的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內客車轉向架發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國外客車轉向架的發(fā)展
    1.3 直線電機車輛轉向架的發(fā)展及特點
        1.3.1 國內外直線電機地鐵車輛轉向架的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 直線電機轉向架的特點
    1.4 論文的選題背景及意義
    1.5 論文的主要內容
2 100km/h直線電機地鐵車輛轉向架的總體設計
    2.1 總體設計思想
    2.2 直線電機轉向架的總體設計方案
        2.2.1 轉向架的任務
        2.2.2 轉向架的主要技術要求
        2.2.3 100km/h直線電機地鐵車輛轉向架的主要技術參數(shù)
    2.3 100km/h直線電機地鐵車輛轉向架的總體結構設計
        2.3.1 轉向架構架
        2.3.2 直線電機
        2.3.3 直線電機懸掛架
        2.3.4 軸箱
        2.3.5 懸掛裝置
        2.3.6 輪對
        2.3.7 機械制動單元
3 直線電機地鐵車輛轉向架的力學性能計算與分析
    3.1 一系懸掛螺旋彈簧的設計與計算
        3.1.1 彈簧許用切應力的校核
        3.1.2 彈簧簧條的直徑校核
        3.1.3 彈簧有效圈數(shù)
        3.1.4 彈簧變形量的校核
        3.1.5 彈簧的其余尺寸參數(shù)
        3.1.6 彈簧穩(wěn)定性的驗算
        3.1.7 彈簧疲勞強度的驗算
    3.2 一系懸掛的參數(shù)校核
        3.2.1 一系懸掛系統(tǒng)的結構與參數(shù)
        3.2.2 一系懸掛動力學系統(tǒng)模型的建立
        3.2.3 激擾作用力對一系懸掛系統(tǒng)的影響
    3.3 轉向架通過線路曲線性能的校核
        3.3.1 轉向架轉心位置與轉心距
        3.3.2 轉向架位于最大偏斜位置時的主要參數(shù)計算
        3.3.3 轉向架為于最大外移位時主要參數(shù)的計算
        3.3.4 車輛所能通過最小曲線校驗
        3.3.5 車輛過曲線時的建筑限界校驗
    3.4 過線路曲線時各臨界速度的校驗
        3.4.1 車輛通過最小曲線半徑時的最高速度
        3.4.2 車輛在曲線上不發(fā)生傾覆的臨界速度
        3.4.3 車輛不爬越鋼軌的臨界速度
4 基于ANSYS轉向架構架各工況下的靜強度分析
    4.1 構架的結構及主要參數(shù)
    4.2 轉向架構架的靜強度分析
        4.2.1 構架強度分析方法
        4.2.2 基于UIC615-4標準的構架靜強度評估方法
    4.3 轉向架構架在各工況下的載荷分析
        4.3.1 超常運營工況下的載荷分析
        4.3.2 模擬正常運營工況下的載荷分析
    4.4 轉向架構架在各工況下的載荷計算
        4.4.1 超常載荷工況時各力的計算
        4.4.2 正常運行工況時各力的計算
    4.5 有限元法概述
        4.5.1 有限元法的基本思路
        4.5.2 ANSYS在有限元分析中的應用
    4.6 基于ANSYS的構架有限元分析
        4.6.1 構架有限元模型的建立
        4.6.2 約束條件的添加
        4.6.3 構架靜強度的分析結果
        4.6.4 構架的模態(tài)分析
5 基于Simpack軟件的轉向架動力學性能分析
    5.1 多體動力學系統(tǒng)的簡介
    5.2 車輛動力學軟件Simpack
    5.3 轉向架動力學性能的分析與研究
        5.3.1 車輛系統(tǒng)模型的建立
        5.3.2 車輛轉向架非線性臨界速度
        5.3.3 車輛轉向架直線運行性能
        5.3.4 車輛轉向架的曲線通過性能
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3759633