100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-11 09:31
我國(guó)人口眾多,隨著私家車(chē)的不斷普及,城市道路擁堵情況日益嚴(yán)重,城市地面交通的運(yùn)輸能力顯得有些不足。因此快速、安全、準(zhǔn)時(shí)以及大運(yùn)載能力的地鐵正在世界各地得到大力發(fā)展。地鐵已經(jīng)逐漸成為大中型城市居民出行的重要交通工具。直線電機(jī)地鐵車(chē)輛因其牽引力不依靠輪軌黏著,具有爬坡能力強(qiáng)、牽引能力優(yōu)越、通過(guò)曲線半徑小、輪緣磨耗少、噪聲低、安全性能好等特點(diǎn),以成為世界上城市軌道交通的重要車(chē)型之一。其中直線電機(jī)車(chē)輛核心技術(shù)由轉(zhuǎn)向架、牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等組成,其中直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架起承載、牽引、緩沖、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等作用,在直線電機(jī)車(chē)輛的發(fā)展中占有重要地位,因此,本論文的100km/h直線電機(jī)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)與研究符合城市軌道交通發(fā)展的趨勢(shì),有較高的市場(chǎng)應(yīng)用前景。本文對(duì)100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架部分進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)與各零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),對(duì)轉(zhuǎn)向架的性能進(jìn)行了靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)方面的研究分析,本文主要內(nèi)容為以下幾個(gè)部分:第一,介紹了國(guó)內(nèi)外地鐵直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架與干線客車(chē)轉(zhuǎn)向架的特點(diǎn)及其發(fā)展?fàn)顩r;第二,查閱資料并結(jié)合直線電機(jī)地鐵車(chē)輛的工作特點(diǎn),設(shè)計(jì)了100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架全部的機(jī)械結(jié)構(gòu);第三,...
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chē)轉(zhuǎn)向架的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)客車(chē)轉(zhuǎn)向架發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外客車(chē)轉(zhuǎn)向架的發(fā)展
1.3 直線電機(jī)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的發(fā)展及特點(diǎn)
1.3.1 國(guó)內(nèi)外直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架的特點(diǎn)
1.4 論文的選題背景及意義
1.5 論文的主要內(nèi)容
2 100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的總體設(shè)計(jì)
2.1 總體設(shè)計(jì)思想
2.2 直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架的總體設(shè)計(jì)方案
2.2.1 轉(zhuǎn)向架的任務(wù)
2.2.2 轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求
2.2.3 100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)參數(shù)
2.3 100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架
2.3.2 直線電機(jī)
2.3.3 直線電機(jī)懸掛架
2.3.4 軸箱
2.3.5 懸掛裝置
2.3.6 輪對(duì)
2.3.7 機(jī)械制動(dòng)單元
3 直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的力學(xué)性能計(jì)算與分析
3.1 一系懸掛螺旋彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1.1 彈簧許用切應(yīng)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(yàn)算
3.1.7 彈簧疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)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(jié)構(gòu)與參數(shù)
3.2.2 一系懸掛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型的建立
3.2.3 激擾作用力對(duì)一系懸掛系統(tǒng)的影響
3.3 轉(zhuǎn)向架通過(guò)線路曲線性能的校核
3.3.1 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)心位置與轉(zhuǎn)心距
3.3.2 轉(zhuǎn)向架位于最大偏斜位置時(shí)的主要參數(shù)計(jì)算
3.3.3 轉(zhuǎn)向架為于最大外移位時(shí)主要參數(shù)的計(jì)算
3.3.4 車(chē)輛所能通過(guò)最小曲線校驗(yàn)
3.3.5 車(chē)輛過(guò)曲線時(shí)的建筑限界校驗(yàn)
3.4 過(guò)線路曲線時(shí)各臨界速度的校驗(yàn)
3.4.1 車(chē)輛通過(guò)最小曲線半徑時(shí)的最高速度
3.4.2 車(chē)輛在曲線上不發(fā)生傾覆的臨界速度
3.4.3 車(chē)輛不爬越鋼軌的臨界速度
4 基于ANSYS轉(zhuǎn)向架構(gòu)架各工況下的靜強(qiáng)度分析
4.1 構(gòu)架的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)
4.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的靜強(qiáng)度分析
4.2.1 構(gòu)架強(qiáng)度分析方法
4.2.2 基于UIC615-4標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)架靜強(qiáng)度評(píng)估方法
4.3 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在各工況下的載荷分析
4.3.1 超常運(yùn)營(yíng)工況下的載荷分析
4.3.2 模擬正常運(yùn)營(yíng)工況下的載荷分析
4.4 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在各工況下的載荷計(jì)算
4.4.1 超常載荷工況時(shí)各力的計(jì)算
4.4.2 正常運(yùn)行工況時(shí)各力的計(jì)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(yīng)用
4.6 基于ANSYS的構(gòu)架有限元分析
4.6.1 構(gòu)架有限元模型的建立
4.6.2 約束條件的添加
4.6.3 構(gòu)架靜強(qiáng)度的分析結(jié)果
4.6.4 構(gòu)架的模態(tài)分析
5 基于Simpack軟件的轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能分析
5.1 多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介
5.2 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)軟件Simpack
5.3 轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能的分析與研究
5.3.1 車(chē)輛系統(tǒng)模型的建立
5.3.2 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架非線性臨界速度
5.3.3 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架直線運(yùn)行性能
5.3.4 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的曲線通過(guò)性能
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3759633
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chē)轉(zhuǎn)向架的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)客車(chē)轉(zhuǎn)向架發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外客車(chē)轉(zhuǎn)向架的發(fā)展
1.3 直線電機(jī)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的發(fā)展及特點(diǎn)
1.3.1 國(guó)內(nèi)外直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架的特點(diǎn)
1.4 論文的選題背景及意義
1.5 論文的主要內(nèi)容
2 100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的總體設(shè)計(jì)
2.1 總體設(shè)計(jì)思想
2.2 直線電機(jī)轉(zhuǎn)向架的總體設(shè)計(jì)方案
2.2.1 轉(zhuǎn)向架的任務(wù)
2.2.2 轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求
2.2.3 100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)參數(shù)
2.3 100km/h直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架
2.3.2 直線電機(jī)
2.3.3 直線電機(jī)懸掛架
2.3.4 軸箱
2.3.5 懸掛裝置
2.3.6 輪對(duì)
2.3.7 機(jī)械制動(dòng)單元
3 直線電機(jī)地鐵車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的力學(xué)性能計(jì)算與分析
3.1 一系懸掛螺旋彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1.1 彈簧許用切應(yīng)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(yàn)算
3.1.7 彈簧疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)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(jié)構(gòu)與參數(shù)
3.2.2 一系懸掛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型的建立
3.2.3 激擾作用力對(duì)一系懸掛系統(tǒng)的影響
3.3 轉(zhuǎn)向架通過(guò)線路曲線性能的校核
3.3.1 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)心位置與轉(zhuǎn)心距
3.3.2 轉(zhuǎn)向架位于最大偏斜位置時(shí)的主要參數(shù)計(jì)算
3.3.3 轉(zhuǎn)向架為于最大外移位時(shí)主要參數(shù)的計(jì)算
3.3.4 車(chē)輛所能通過(guò)最小曲線校驗(yàn)
3.3.5 車(chē)輛過(guò)曲線時(shí)的建筑限界校驗(yàn)
3.4 過(guò)線路曲線時(shí)各臨界速度的校驗(yàn)
3.4.1 車(chē)輛通過(guò)最小曲線半徑時(shí)的最高速度
3.4.2 車(chē)輛在曲線上不發(fā)生傾覆的臨界速度
3.4.3 車(chē)輛不爬越鋼軌的臨界速度
4 基于ANSYS轉(zhuǎn)向架構(gòu)架各工況下的靜強(qiáng)度分析
4.1 構(gòu)架的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)
4.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的靜強(qiáng)度分析
4.2.1 構(gòu)架強(qiáng)度分析方法
4.2.2 基于UIC615-4標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)架靜強(qiáng)度評(píng)估方法
4.3 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在各工況下的載荷分析
4.3.1 超常運(yùn)營(yíng)工況下的載荷分析
4.3.2 模擬正常運(yùn)營(yíng)工況下的載荷分析
4.4 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在各工況下的載荷計(jì)算
4.4.1 超常載荷工況時(shí)各力的計(jì)算
4.4.2 正常運(yùn)行工況時(shí)各力的計(jì)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(yīng)用
4.6 基于ANSYS的構(gòu)架有限元分析
4.6.1 構(gòu)架有限元模型的建立
4.6.2 約束條件的添加
4.6.3 構(gòu)架靜強(qiáng)度的分析結(jié)果
4.6.4 構(gòu)架的模態(tài)分析
5 基于Simpack軟件的轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能分析
5.1 多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介
5.2 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)軟件Simpack
5.3 轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能的分析與研究
5.3.1 車(chē)輛系統(tǒng)模型的建立
5.3.2 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架非線性臨界速度
5.3.3 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架直線運(yùn)行性能
5.3.4 車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的曲線通過(guò)性能
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3759633
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