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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開(kāi)題報(bào)告 題 目 跨座式獨(dú)軌單軸動(dòng)力 轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)（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(nèi)的主要交通工具，在城市交通的發(fā)展中占據(jù)著越來(lái)越重要的作用，因其轉(zhuǎn)向架應(yīng)具有良好的加速性、制動(dòng)性、平穩(wěn)性、穩(wěn)定性和曲性通過(guò)性設(shè)計(jì)。因?yàn)閱屋S動(dòng)力轉(zhuǎn)向架具有與雙軸動(dòng)力轉(zhuǎn)向架不同的特點(diǎn)：減少輪對(duì)數(shù)量及減少簧下質(zhì)量，有利于改善車輛的動(dòng)力學(xué)性能；采用單軸轉(zhuǎn)向架減少輪對(duì)數(shù)量，可使結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，對(duì)于降低維護(hù)成本和減少檢修工作量也是有利的；更容易實(shí)現(xiàn)輪對(duì)的徑向功能，從而有利于曲線通過(guò)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(yùn)輸。不足之處：在超員滿載的情況下，軸重很容易超過(guò)。并且它屬于非常規(guī)轉(zhuǎn)向架，確切地說(shuō)應(yīng)稱之為單輪對(duì)轉(zhuǎn)向架而不是單軸轉(zhuǎn)向架。本文所研究得均指輪軸固為一體的傳統(tǒng)單輪對(duì)轉(zhuǎn)向架。正是因?yàn)閱屋S動(dòng)力轉(zhuǎn)向架這類特點(diǎn)，理論價(jià)值為生產(chǎn)和改進(jìn)跨座式獨(dú)軌單軸動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，并進(jìn)行相關(guān)性能的研究，現(xiàn)實(shí)意義是通過(guò)理論計(jì)算，解決單軸動(dòng)力轉(zhuǎn)向架承載能力較弱，運(yùn)量較小的缺點(diǎn)。 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 不論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，今年來(lái)轉(zhuǎn)向架的發(fā)展都是十分迅速的。例如我國(guó)早期研制的時(shí)速120km的客車轉(zhuǎn)向架，即為主型D軸209T轉(zhuǎn)向架； 還有北京生產(chǎn)的地鐵轉(zhuǎn)向架，采用無(wú)搖枕結(jié)構(gòu)，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(wú)搖枕空氣彈簧；另外還有CRH5 動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架，其構(gòu)架由兩個(gè)側(cè)梁和兩個(gè)橫梁組捍為H型箱型結(jié)構(gòu)，主要由焊接構(gòu)架、一系懸掛及輪對(duì)軸箱定位裝置、二系懸掛等組成；而重慶跨座式單軌轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為鋼板焊接組成的框形結(jié)構(gòu)。側(cè)梁為箱型梁，承受彎曲、扭轉(zhuǎn)和拉壓載荷，中間梁也為箱型梁。在日本營(yíng)團(tuán)地鐵開(kāi)發(fā)的新型轉(zhuǎn)向架中，其側(cè)梁采用型鋼，橫梁用無(wú)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(kuò)大了截面積，在焊接方面，采用了內(nèi)外雙面焊接，有效地提高了焊接效率。 近年來(lái)，各國(guó)對(duì)城市軌道交通的投入越來(lái)越多，最具創(chuàng)新構(gòu)思的是瑞士辛德勒公司（Schindler）公司于SIG公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的Cobra車組。其轉(zhuǎn)向架主要由2套獨(dú)立車輪輪副結(jié)構(gòu)組成。車輪導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用了徑向裝置，采用這種迫導(dǎo)向方式，可使該車組能夠通過(guò)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(duì)式轉(zhuǎn)向架是無(wú)法想象的。另一個(gè)成功地用迫導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)徑向功能的是由SGP公司于Siemens公司聯(lián)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(guò)推拉桿使車輪在曲線上呈徑向位置。 而對(duì)于單軸轉(zhuǎn)向架的，在奧地利的Integral內(nèi)燃動(dòng)車組、丹麥哥本哈根市郊S-tog電動(dòng)車組、德國(guó)LIREX電動(dòng)車組上已經(jīng)成功地投入了商業(yè)運(yùn)營(yíng)。在20世紀(jì)50年代，以法國(guó)和西班牙兩國(guó)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(gè)鉸接轉(zhuǎn)向架，其代表產(chǎn)品是法國(guó)的TGV鉸接列車，它所裝用的鉸接轉(zhuǎn)向架仍為兩軸轉(zhuǎn)向架；而西班牙的Talgo鉸接式列車則采用了單軸轉(zhuǎn)向架。 三、主要研究?jī)?nèi)容 1、對(duì)轉(zhuǎn)向架的需求分析，確定轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)方案和主要技術(shù)參數(shù)，提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 2、對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)，并對(duì)轉(zhuǎn)向架的主要部件進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向架性能計(jì)算，強(qiáng)度計(jì)算和運(yùn)動(dòng)分析。 3編寫(xiě)《轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》、《轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)》《轉(zhuǎn)向架技術(shù)條件》等，完成轉(zhuǎn)向架總成、部件、零件的三維數(shù)模和二維工程圖設(shè)計(jì)。 首先對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)向架的外形和尺寸進(jìn)行初步設(shè)定，然后決定各個(gè)零部件及輪胎在轉(zhuǎn)向架上的位置布置情況。最后再進(jìn)行精確的建模和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行計(jì)算分析，看看是否合理。如果本次設(shè)計(jì)成功的話，單軸轉(zhuǎn)向架使結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，對(duì)于降低維護(hù)成本和減少檢修工作量也是極為有利的。 四、研究方法與實(shí)施方案 整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)主要采用模擬法來(lái)進(jìn)行研究，大體方案是先從網(wǎng)上及學(xué)校相關(guān)文獻(xiàn)庫(kù)中，收集與本課題設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)，再根據(jù)單軌轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)規(guī)范，查找轉(zhuǎn)向架的相應(yīng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，依照相關(guān)文獻(xiàn)中的類似模型，使用ug創(chuàng)設(shè)出一個(gè)相應(yīng)的模型，并通過(guò)計(jì)算重要零件的強(qiáng)度和壽命，來(lái)驗(yàn)證創(chuàng)設(shè)出的相應(yīng)模型達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 參考文獻(xiàn)： [1] 王伯銘.城市軌道交通車輛工程[M]. 成都：西南交通大學(xué)大學(xué)出版社，2007。 [2] 黃云華，趙曉莉，卜繼玲.城軌車輛單軸轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].電力機(jī)車與城軌車輛.2007.30（4），1-4。 [3] 虞大聯(lián)，李芾，傅茂海.單軸轉(zhuǎn)向架的發(fā)展及運(yùn)用現(xiàn)狀.國(guó)外鐵道車輛[J].國(guó)外鐵道車輛.2004.41(1)，1-6。 [4] 孫天助，傅茂海，卜繼玲.單軸轉(zhuǎn)向架在城軌車輛中的應(yīng)用前景分析[J].電力機(jī)車與城軌車輛.2007.30(3)，4-7。 [5] Yoshihirosuda,周賢全等.日本改進(jìn)的單軸轉(zhuǎn)向架[J].國(guó)外鐵道車輛.2003.40（1），45-46。 [6] 周維江，王伯銘，曲文強(qiáng).單軸轉(zhuǎn)向架平衡作用拉桿分析和參數(shù)選擇[J].內(nèi)燃機(jī)車.2008.(10)，13-18。 [7] 吳泳鋼，董芯如.淺析單軌交通系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)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(zhuǎn)向架[J].國(guó)外鐵道車輛.2008.4。 [9] Opolach, 虞大聯(lián)，趙云生.耦合式單軸轉(zhuǎn)向架[J].國(guó)外鐵道車輛.2005.42(3)，8-13。 [10] 虞大聯(lián)，池茂儒，李芾等.單軸轉(zhuǎn)向架車輛動(dòng)力學(xué)仿真[J].鐵道學(xué)報(bào).2005.27(4)，47-53。 [11] 畢鑫，羅世輝，馬衛(wèi)華.抗側(cè)滾扭桿安裝方式對(duì)城軌車輛曲線通過(guò)性能影響[J].機(jī)車電傳動(dòng).2011.6,58-60。 [12] 馬桂財(cái).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(shè)中的施工車輛[J].客車技術(shù)與研究.2001.23(6),13-15。 [14] 城市輕軌轉(zhuǎn)向架構(gòu)架設(shè)計(jì) [15] 杜子學(xué)，李寧.跨座式單軌車輛導(dǎo)向輪受力仿真分析研究[J].鐵道機(jī)車車輛2011.31(4),88-90。 [16] 杜子學(xué)，李吉慧，朱興高. 跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析[J].機(jī)車電傳動(dòng).2011.(6),52-54。 [17] 杜子學(xué)，朱興高，胡啟國(guó). 跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架模態(tài)分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.2011.(11),222-223。 [18] 黃平華.新型軌道車輛轉(zhuǎn)向架簡(jiǎn)介[J].鐵道車輛.2004.(7),12-13。 五、指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師： 六、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)小組意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人：