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畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 題 目 跨座式獨(dú)軌單軸動力 轉(zhuǎn)向架設(shè)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(nèi)的主要交通工具，在城市交通的發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的作用，因其轉(zhuǎn)向架應(yīng)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(shè)計。因為單軸動力轉(zhuǎn)向架具有與雙軸動力轉(zhuǎn)向架不同的特點：減少輪對數(shù)量及減少簧下質(zhì)量，有利于改善車輛的動力學(xué)性能；采用單軸轉(zhuǎn)向架減少輪對數(shù)量，可使結(jié)構(gòu)大大簡化，對于降低維護(hù)成本和減少檢修工作量也是有利的；更容易實現(xiàn)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(yùn)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(zhuǎn)向架，確切地說應(yīng)稱之為單輪對轉(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)單輪對轉(zhuǎn)向架。正是因為單軸動力轉(zhuǎn)向架這類特點，理論價值為生產(chǎn)和改進(jìn)跨座式獨(dú)軌單軸動力轉(zhuǎn)向架，并進(jìn)行相關(guān)性能的研究，現(xiàn)實意義是通過理論計算，解決單軸動力轉(zhuǎn)向架承載能力較弱，運(yùn)量較小的缺點。 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 不論是在國內(nèi)還是國外，今年來轉(zhuǎn)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(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，二系懸掛采用無搖枕空氣彈簧；另外還有CRH5 動車組轉(zhuǎn)向架，其構(gòu)架由兩個側(cè)梁和兩個橫梁組捍為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。在日本營團(tuán)地鐵開發(fā)的新型轉(zhuǎn)向架中，其側(cè)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(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，各國對城市軌道交通的投入越來越多，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(zhuǎn)向架是無法想象的。另一個成功地用迫導(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推拉桿使車輪在曲線上呈徑向位置。 而對于單軸轉(zhuǎn)向架的，在奧地利的Integral內(nèi)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(jīng)成功地投入了商業(yè)運(yùn)營。在20世紀(jì)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(zhuǎn)向架，其代表產(chǎn)品是法國的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、主要研究內(nèi)容 1、對轉(zhuǎn)向架的需求分析，確定轉(zhuǎn)向架設(shè)計方案和主要技術(shù)參數(shù)，提出系統(tǒng)設(shè)計方案。 2、對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行總布置設(shè)計，并對轉(zhuǎn)向架的主要部件進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，零件設(shè)計，轉(zhuǎn)向架性能計算，強(qiáng)度計算和運(yùn)動分析。 3編寫《轉(zhuǎn)向架設(shè)計任務(wù)書》、《轉(zhuǎn)向架設(shè)計計算書》《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。 首先對整個轉(zhuǎn)向架的外形和尺寸進(jìn)行初步設(shè)定，然后決定各個零部件及輪胎在轉(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，對整個轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)性能進(jìn)行計算分析，看看是否合理。如果本次設(shè)計成功的話，單軸轉(zhuǎn)向架使結(jié)構(gòu)大大簡化，對于降低維護(hù)成本和減少檢修工作量也是極為有利的。 四、研究方法與實施方案 整個畢業(yè)設(shè)計主要采用模擬法來進(jìn)行研究，大體方案是先從網(wǎng)上及學(xué)校相關(guān)文獻(xiàn)庫中，收集與本課題設(shè)計相關(guān)的文獻(xiàn)，再根據(jù)單軌轉(zhuǎn)向架設(shè)計規(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)出一個相應(yīng)的模型，并通過計算重要零件的強(qiáng)度和壽命，來驗證創(chuàng)設(shè)出的相應(yīng)模型達(dá)到了設(shè)計要求。 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(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)向架車輛動力學(xué)仿真[J].鐵道學(xué)報.2005.27(4)，47-53。 [11] 畢鑫，羅世輝，馬衛(wèi)華.抗側(cè)滾扭桿安裝方式對城軌車輛曲線通過性能影響[J].機(jī)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(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 [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.2011.(6),52-54。 [17] 杜子學(xué)，朱興高，胡啟國. 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)計與制造.2011.(11),222-223。 [18] 黃平華.新型軌道車輛轉(zhuǎn)向架簡介[J].鐵道車輛.2004.(7),12-13。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 六、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)小組意見 負(fù)責(zé)人：