100km/h直线电机地铁车辆转向架的设计与研究
发布时间：2023-03-11 09:31
我国人口众多,随着私家车的不断普及,城市道路拥堵情况日益严重,城市地面交通的运输能力显得有些不足。因此快速、安全、准时以及大运载能力的地铁正在世界各地得到大力发展。地铁已经逐渐成为大中型城市居民出行的重要交通工具。直线电机地铁车辆因其牵引力不依靠轮轨黏着,具有爬坡能力强、牵引能力优越、通过曲线半径小、轮缘磨耗少、噪声低、安全性能好等特点,以成为世界上城市轨道交通的重要车型之一。其中直线电机车辆核心技术由转向架、牵引系统、制动系统及网络控制系统等组成,其中直线电机转向架起承载、牵引、缓冲、转向、制动等作用,在直线电机车辆的发展中占有重要地位,因此,本论文的100km/h直线电机车辆转向架的设计与研究符合城市轨道交通发展的趋势,有较高的市场应用前景。本文对100km/h直线电机地铁车辆的转向架部分进行了总体结构与各零部件结构的设计,对转向架的性能进行了静力学与动力学方面的研究分析,本文主要内容为以下几个部分:第一,介绍了国内外地铁直线电机转向架与干线客车转向架的特点及其发展状况;第二,查阅资料并结合直线电机地铁车辆的工作特点,设计了100km/h直线电机地铁车辆转向架全部的机械结构;第三,...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 地铁在世界范围的发展
1.2 干线客车转向架的发展现状
1.2.1 国内客车转向架发展现状
1.2.2 国外客车转向架的发展
1.3 直线电机车辆转向架的发展及特点
1.3.1 国内外直线电机地铁车辆转向架的发展现状
1.3.2 直线电机转向架的特点
1.4 论文的选题背景及意义
1.5 论文的主要内容
2 100km/h直线电机地铁车辆转向架的总体设计
2.1 总体设计思想
2.2 直线电机转向架的总体设计方案
2.2.1 转向架的任务
2.2.2 转向架的主要技术要求
2.2.3 100km/h直线电机地铁车辆转向架的主要技术参数
2.3 100km/h直线电机地铁车辆转向架的总体结构设计
2.3.1 转向架构架
2.3.2 直线电机
2.3.3 直线电机悬挂架
2.3.4 轴箱
2.3.5 悬挂装置
2.3.6 轮对
2.3.7 机械制动单元
3 直线电机地铁车辆转向架的力学性能计算与分析
3.1 一系悬挂螺旋弹簧的设计与计算
3.1.1 弹簧许用切应力的校核
3.1.2 弹簧簧条的直径校核
3.1.3 弹簧有效圈数
3.1.4 弹簧变形量的校核
3.1.5 弹簧的其余尺寸参数
3.1.6 弹簧稳定性的验算
3.1.7 弹簧疲劳强度的验算
3.2 一系悬挂的参数校核
3.2.1 一系悬挂系统的结构与参数
3.2.2 一系悬挂动力学系统模型的建立
3.2.3 激扰作用力对一系悬挂系统的影响
3.3 转向架通过线路曲线性能的校核
3.3.1 转向架转心位置与转心距
3.3.2 转向架位于最大偏斜位置时的主要参数计算
3.3.3 转向架为于最大外移位时主要参数的计算
3.3.4 车辆所能通过最小曲线校验
3.3.5 车辆过曲线时的建筑限界校验
3.4 过线路曲线时各临界速度的校验
3.4.1 车辆通过最小曲线半径时的最高速度
3.4.2 车辆在曲线上不发生倾覆的临界速度
3.4.3 车辆不爬越钢轨的临界速度
4 基于ANSYS转向架构架各工况下的静强度分析
4.1 构架的结构及主要参数
4.2 转向架构架的静强度分析
4.2.1 构架强度分析方法
4.2.2 基于UIC615-4标准的构架静强度评估方法
4.3 转向架构架在各工况下的载荷分析
4.3.1 超常运营工况下的载荷分析
4.3.2 模拟正常运营工况下的载荷分析
4.4 转向架构架在各工况下的载荷计算
4.4.1 超常载荷工况时各力的计算
4.4.2 正常运行工况时各力的计算
4.5 有限元法概述
4.5.1 有限元法的基本思路
4.5.2 ANSYS在有限元分析中的应用
4.6 基于ANSYS的构架有限元分析
4.6.1 构架有限元模型的建立
4.6.2 约束条件的添加
4.6.3 构架静强度的分析结果
4.6.4 构架的模态分析
5 基于Simpack软件的转向架动力学性能分析
5.1 多体动力学系统的简介
5.2 车辆动力学软件Simpack
5.3 转向架动力学性能的分析与研究
5.3.1 车辆系统模型的建立
5.3.2 车辆转向架非线性临界速度
5.3.3 车辆转向架直线运行性能
5.3.4 车辆转向架的曲线通过性能
结论与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3759633
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 地铁在世界范围的发展
1.2 干线客车转向架的发展现状
1.2.1 国内客车转向架发展现状
1.2.2 国外客车转向架的发展
1.3 直线电机车辆转向架的发展及特点
1.3.1 国内外直线电机地铁车辆转向架的发展现状
1.3.2 直线电机转向架的特点
1.4 论文的选题背景及意义
1.5 论文的主要内容
2 100km/h直线电机地铁车辆转向架的总体设计
2.1 总体设计思想
2.2 直线电机转向架的总体设计方案
2.2.1 转向架的任务
2.2.2 转向架的主要技术要求
2.2.3 100km/h直线电机地铁车辆转向架的主要技术参数
2.3 100km/h直线电机地铁车辆转向架的总体结构设计
2.3.1 转向架构架
2.3.2 直线电机
2.3.3 直线电机悬挂架
2.3.4 轴箱
2.3.5 悬挂装置
2.3.6 轮对
2.3.7 机械制动单元
3 直线电机地铁车辆转向架的力学性能计算与分析
3.1 一系悬挂螺旋弹簧的设计与计算
3.1.1 弹簧许用切应力的校核
3.1.2 弹簧簧条的直径校核
3.1.3 弹簧有效圈数
3.1.4 弹簧变形量的校核
3.1.5 弹簧的其余尺寸参数
3.1.6 弹簧稳定性的验算
3.1.7 弹簧疲劳强度的验算
3.2 一系悬挂的参数校核
3.2.1 一系悬挂系统的结构与参数
3.2.2 一系悬挂动力学系统模型的建立
3.2.3 激扰作用力对一系悬挂系统的影响
3.3 转向架通过线路曲线性能的校核
3.3.1 转向架转心位置与转心距
3.3.2 转向架位于最大偏斜位置时的主要参数计算
3.3.3 转向架为于最大外移位时主要参数的计算
3.3.4 车辆所能通过最小曲线校验
3.3.5 车辆过曲线时的建筑限界校验
3.4 过线路曲线时各临界速度的校验
3.4.1 车辆通过最小曲线半径时的最高速度
3.4.2 车辆在曲线上不发生倾覆的临界速度
3.4.3 车辆不爬越钢轨的临界速度
4 基于ANSYS转向架构架各工况下的静强度分析
4.1 构架的结构及主要参数
4.2 转向架构架的静强度分析
4.2.1 构架强度分析方法
4.2.2 基于UIC615-4标准的构架静强度评估方法
4.3 转向架构架在各工况下的载荷分析
4.3.1 超常运营工况下的载荷分析
4.3.2 模拟正常运营工况下的载荷分析
4.4 转向架构架在各工况下的载荷计算
4.4.1 超常载荷工况时各力的计算
4.4.2 正常运行工况时各力的计算
4.5 有限元法概述
4.5.1 有限元法的基本思路
4.5.2 ANSYS在有限元分析中的应用
4.6 基于ANSYS的构架有限元分析
4.6.1 构架有限元模型的建立
4.6.2 约束条件的添加
4.6.3 构架静强度的分析结果
4.6.4 构架的模态分析
5 基于Simpack软件的转向架动力学性能分析
5.1 多体动力学系统的简介
5.2 车辆动力学软件Simpack
5.3 转向架动力学性能的分析与研究
5.3.1 车辆系统模型的建立
5.3.2 车辆转向架非线性临界速度
5.3.3 车辆转向架直线运行性能
5.3.4 车辆转向架的曲线通过性能
结论与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3759633
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3759633.html
