《城市軌道交通車輛工程》教學(xué)課件合集

《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集緒論

人口的增長(zhǎng)，使城市交通擁擠的狀況日益突出，特大城市中心地帶的機(jī)動(dòng)車運(yùn)行速度由過(guò)去的25～33

km/h下降到10～13

km/h，交通高峰時(shí)段（早晚上下班時(shí)）甚至僅為7～8

km/h。

早晚上下班高峰時(shí)間，車上乘客密度達(dá)10～12人/m2，而一般舒適標(biāo)準(zhǔn)為6人/m2。

人們?yōu)榱顺鲂蟹奖?，于是?gòu)買自行車作為私人交通工具，而12輛自行車在道路上排列騎行所占用的道路面積相當(dāng)于1輛大通道公共汽車所占用的道路面積。而1輛公共汽車的載客量至少為100人左右，也就是說(shuō)，12輛自行車的行動(dòng)空間，將使一輛載客100多人的公共汽車不能發(fā)揮正常作用。

汽車的高速發(fā)展，尤其是私人汽車的發(fā)展，造成各大城市能源浪費(fèi)巨大，環(huán)境污染嚴(yán)重。

顯然，常規(guī)的公共交通工具適應(yīng)不了大都市通勤區(qū)擴(kuò)大的需要。一般500～1

000萬(wàn)人口的大都市通勤區(qū)范圍均為40～55

km，與之相對(duì)應(yīng)的城市公共交通工具應(yīng)能提供40～50

km/h左右的旅行速度，方能滿足乘客的要求。

城市軌道交通系統(tǒng)顯然能滿足這一需要。《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城市軌道交通系統(tǒng)和車輛總體概述第一章

一、世界各國(guó)城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展概況

1．誕生和初始發(fā)展階段（1863—1924年）

2．停止萎縮階段（1924—1949年）

3．重新（再）發(fā)展階段（1949—1969年）

4．高速發(fā)展階段（1970年至今）

標(biāo)志：當(dāng)今世界各國(guó)的大城市和特大城市中，軌道交通已在公共交通系統(tǒng)中處于骨干（又稱主動(dòng)脈）地位。

原因有：

第一節(jié)城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展和分類（1）世界上許多國(guó)家都確立了發(fā)展城市軌道交通的方針，并立法解決了建設(shè)城市軌道交通的資金來(lái)源。

（2）城市的高速發(fā)展要求軌道交通必須相應(yīng)地高速發(fā)展。

（3）科技的發(fā)展促進(jìn)了城市軌道交通的發(fā)展。

二、城市軌道交通系統(tǒng)的總特點(diǎn)

1．運(yùn)輸能力大

2．高速性和準(zhǔn)時(shí)性

3．節(jié)省空間，能有效利用土地

4．節(jié)約能源

5．安全性高

6．減少大氣污染

三、我國(guó)城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1．發(fā)展現(xiàn)狀

2．存在的問(wèn)題

四、城市軌道交通系統(tǒng)的分類

1．以運(yùn)輸容量（能力）來(lái)分

2．以線路架設(shè)方式來(lái)分

3．以導(dǎo)向方式來(lái)分

4．以線路隔離（封閉）程度來(lái)分

5．以輪軌材料來(lái)分

6．以車輛的牽引方式來(lái)分

五、幾種廣泛采用的城市軌道交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1．地鐵

——

Metro或Subway

2．有軌電車系統(tǒng)

——

Tram/StreetcarRailTransit

3．輕軌交通系統(tǒng)

——

LRT

4．單軌（獨(dú)軌）交通系統(tǒng)

——

MonorailTransit

5．AGT系統(tǒng)（新交通系統(tǒng)）

6．城市快速鐵路系統(tǒng)

——（UrbanRail）RapidTransit

六、各類交通系統(tǒng)的特點(diǎn)比較

1．運(yùn)輸能力

2．運(yùn)行速度

3．系統(tǒng)造價(jià)（包括機(jī)車車輛）

七、城市軌道交通系統(tǒng)的選擇原則和步驟

1．選擇原則

2．選擇步驟一、城軌車輛的基本組成

1．車體

2．轉(zhuǎn)向架

3．牽引緩沖連接裝置

4．制動(dòng)裝置

5．受流裝置

6．車輛內(nèi)部設(shè)備

第二節(jié)城軌車輛的基本組成及主要技術(shù)參數(shù)7．車輛電氣系統(tǒng)

8．列車信息網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

二、城軌車輛的主要技術(shù)參數(shù)

1．車輛性能參數(shù)

2．車輛主要尺寸一、限界的基本概念

1．車輛限界

2．設(shè)備限界

3．建筑限界

二、規(guī)定限界的目的

防止車輛在直線或曲線上運(yùn)行時(shí)與各種建筑物及設(shè)備發(fā)生接觸，以保證行車絕對(duì)安全。

第三節(jié)城市軌道交通車輛限界簡(jiǎn)介三、幾個(gè)重要的名詞術(shù)語(yǔ)

1．基準(zhǔn)坐標(biāo)系

2．計(jì)算車輛（標(biāo)準(zhǔn)車輛）

3．第1類和第2類車輛限界《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛牽引計(jì)算第二章

“列車牽引計(jì)算”是專門研究鐵路列車在外力作用下沿軌道運(yùn)行及其有關(guān)問(wèn)題的一門實(shí)用學(xué)科。它以力學(xué)為基礎(chǔ)，以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和先進(jìn)操縱經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，分析列車運(yùn)行過(guò)程中的各種現(xiàn)象和原理，并用以解算鐵路運(yùn)營(yíng)和設(shè)計(jì)上的一些主要技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。例如：機(jī)車牽引重量、列車運(yùn)行速度和運(yùn)行時(shí)間、列車制動(dòng)距離、制動(dòng)限速、制動(dòng)能力以及機(jī)車能耗（油耗、電耗）等。但本書(shū)所涉及的有關(guān)城軌車輛牽引計(jì)算的內(nèi)容，重點(diǎn)在于分析確定城軌車輛運(yùn)行所需的動(dòng)力（即功率）。

第一節(jié)概述

一、牽引力的產(chǎn)生

接觸網(wǎng)電能→受電弓→變壓器→傳動(dòng)裝置→牽引電動(dòng)機(jī)→牽引齒輪→使動(dòng)輪獲得扭矩M。

二、牽引力的限制（粘著定律）

三、粘著系數(shù)（μ）

第二節(jié)牽

引

力

一、概述

二、基本阻力

三、附加阻力

四、列車總阻力

第三節(jié)列車阻力一、列車運(yùn)行特點(diǎn)分析

列車運(yùn)行所需功率（或牽引電動(dòng)機(jī)所需功率）與起動(dòng)加速度、最大運(yùn)行速度和最大坡度等密切相關(guān)，而且與列車的編組方式（即動(dòng)/拖排列）和車輛載客后的重量（即軸重）有關(guān)。

根據(jù)牽引電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)，可按起動(dòng)加速過(guò)程、平均加速過(guò)程和能量守恒過(guò)程等3種方式對(duì)其額定功率進(jìn)行估算。

二、按起動(dòng)加速過(guò)程進(jìn)行估算

1．起動(dòng)加速度（a）的概念及取值范圍

第四節(jié)列車運(yùn)行所需功率及牽引電動(dòng)機(jī)功率估算2．列車平均起動(dòng)牽引力F

3．列車牽引運(yùn)行所需功率P

4．每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)所需功率Pm

三、按加速到Vmax時(shí)的平均加速過(guò)程估算

四、按“能量守恒”估算

根據(jù)能量守恒定律：列車在某區(qū)間運(yùn)行時(shí)，其勢(shì)能與動(dòng)能之和始終保持不變。

按“能量守恒”估算列車（或牽引電機(jī)）功率的方法，一般用于線路條件比較簡(jiǎn)單，長(zhǎng)度比較短的旅游（或游覽）列車。《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛轉(zhuǎn)向架第三章

轉(zhuǎn)向架是車輛最重要的組成部件之一。其結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛的運(yùn)行品質(zhì)、動(dòng)力性能和行車安全。

高速列車在世界各地疾速奔馳，現(xiàn)代城軌車輛飛速發(fā)展，無(wú)一不與轉(zhuǎn)向架技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展息息相關(guān)。

可以毫不夸張地說(shuō)，轉(zhuǎn)向架技術(shù)是“靠輪軌接觸驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的現(xiàn)代機(jī)車車輛”得以生存發(fā)展的核心技術(shù)之一。

第一節(jié)概述

一、轉(zhuǎn)向架的任務(wù)

任何鐵路機(jī)車車輛轉(zhuǎn)向架必須完成以下任務(wù)：

（1）承載

——

承受車架以上各部分的重量（包括車體、車架、動(dòng)力裝置和輔助裝置等），并使軸重均勻分配。

（2）牽引（動(dòng)力轉(zhuǎn)向架）——

保證必要的輪軌粘著，并把輪軌接觸處產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞給車架、車鉤，牽引列車前進(jìn)。

（3）緩沖

——

緩和線路不平順對(duì)車輛的沖擊，保證車輛具有良好的運(yùn)行平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。

第二節(jié)轉(zhuǎn)向架的任務(wù)、組成和分類（4）轉(zhuǎn)向

——

保證車輛順利通過(guò)曲線。

（5）制動(dòng)

——

產(chǎn)生必要的制動(dòng)力，以使車輛在規(guī)定的距離內(nèi)減速或停車。

當(dāng)然，非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架并不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，它是被別人拉著走的，因此它可以沒(méi)有牽引作用（任務(wù)）。

二、轉(zhuǎn)向架的組成及各部分的作用

（1）輪對(duì)

——

輪對(duì)直接向鋼軌傳遞重量，通過(guò)輪軌間的粘著產(chǎn)生牽引力或制動(dòng)力，并通過(guò)車輪的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)車輛在鋼軌上的運(yùn)行（平移）。

（2）軸箱

——

軸箱是聯(lián)系構(gòu)架與輪對(duì)的活動(dòng)關(guān)節(jié)，它除了保證輪對(duì)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，還能使輪對(duì)適應(yīng)線路不平順等條件，相對(duì)于構(gòu)架上下、左右和前后運(yùn)動(dòng)。

（3）一系懸掛（彈簧懸掛裝置）——

用來(lái)保證一定的軸重分配，緩和線路不平順對(duì)車輛的沖擊，并保證車輛運(yùn)行平穩(wěn)性。它包括軸箱彈簧、垂向減振器和軸箱定位裝置等。

（4）構(gòu)架

——

轉(zhuǎn)向架的骨架，它將轉(zhuǎn)向架的各個(gè)零、部件組成一個(gè)整體，并承受和傳遞各種力。它包括側(cè)梁、橫梁或端梁，以及各種相關(guān)設(shè)備的安裝或懸掛支座等。

（5）二系懸掛（車架/體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置）——

用以傳遞車體與轉(zhuǎn)向架間的垂向力和水平力，使轉(zhuǎn)向架在車輛通過(guò)曲線時(shí)能相對(duì)于車體回轉(zhuǎn)，并進(jìn)一步減緩車體與轉(zhuǎn)向架間的沖擊振動(dòng)，同時(shí)必須保證轉(zhuǎn)向架安定。它包括二系彈簧、各方向減振器、抗側(cè)滾裝置和牽引裝置等。

（6）驅(qū)動(dòng)裝置（動(dòng)力轉(zhuǎn)向架）——

將動(dòng)力裝置的扭矩最后有效地傳遞給車輪。包括牽引電機(jī)、車軸齒輪箱、聯(lián)軸節(jié)或萬(wàn)向軸和各種懸吊機(jī)構(gòu)等。

（7）基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

——

由制動(dòng)缸傳來(lái)的力，經(jīng)放大系統(tǒng)（一般為杠桿機(jī)構(gòu)）增大若干倍以后傳給閘瓦（或閘片），使其壓緊車輪（或制動(dòng)盤），對(duì)車輛施行制動(dòng)。包括制動(dòng)缸（氣缸或油缸）、放大系統(tǒng)（杠桿機(jī)構(gòu)或空-油轉(zhuǎn)換裝置）、制動(dòng)閘瓦（或閘片）和制動(dòng)盤等。

一般城軌車輛的非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架與動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的最主要區(qū)別是：非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架沒(méi)有驅(qū)動(dòng)裝置。

三、轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求

對(duì)城軌車輛轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求包括：

（1）保證最佳的粘著條件

——

軸重轉(zhuǎn)移應(yīng)盡量小，且輪軌間不產(chǎn)生粘-滑振動(dòng)。

（2）良好的動(dòng)力學(xué)性能

——

盡量減小輪軌間的動(dòng)作用力，減少輪軌間的應(yīng)力和磨耗。

（3）重量輕，工藝簡(jiǎn)單

——

盡可能減輕自重，且制造和修理工藝簡(jiǎn)易。

（4）良好的可接近性

——

易于接近，便于檢修。

（5）零部件標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化

——

結(jié)構(gòu)和材質(zhì)盡可能統(tǒng)一化。

四、轉(zhuǎn)向架分類

1．按軸數(shù)分類

2．按彈簧裝置形式（懸掛方式）分類

3．按軸箱定位形式分類

4．車架（體）與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置形式分類

一、DK3型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架（北京地鐵）

1．組成

2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3．三個(gè)力的傳遞過(guò)程

二、SMC型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架（上海地鐵）

1．組成

2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3．三個(gè)力的傳遞過(guò)程

第三節(jié)幾種典型的城軌車輛轉(zhuǎn)向架簡(jiǎn)介

三、低地板輕軌車輛轉(zhuǎn)向架（一種典型結(jié)構(gòu)）

1．組成

2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3．三個(gè)力的傳遞過(guò)程

一、組成及作用

1．作用

2．組成

二、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的設(shè)計(jì)原則

鐵路機(jī)車車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架設(shè)計(jì)必須遵循以下原則，城軌車輛也不能例外：

（1）必須全面考慮構(gòu)架與各有關(guān)零、部件的相互位置關(guān)系，合理布置結(jié)構(gòu)。

（2）構(gòu)架各梁應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成等強(qiáng)度梁，以保證能獲得最大強(qiáng)度和最小自重。

第四節(jié)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

（3）構(gòu)架各梁的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和制造。

（4）各梁本身以及各梁組成構(gòu)架時(shí)，必須注意減少應(yīng)力集中。

（5）除了保證強(qiáng)度外，應(yīng)合理設(shè)計(jì)構(gòu)架的剛度，使其具有一定的柔性。

（6）焊縫的結(jié)構(gòu)尺寸和布置應(yīng)選擇合理，并注意消除焊接應(yīng)力。

（7）在構(gòu)架上需要考慮設(shè)置機(jī)車車輛出軌后使其復(fù)位的支承部位。

三、典型城軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架簡(jiǎn)介

1．北京地鐵車輛DK3型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

2．上海地鐵車輛SMC型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架

一、概述

鐵路機(jī)車車輛通常采用的彈簧種類有：圓彈簧、板彈簧、橡膠彈簧及空氣彈簧。但在現(xiàn)代機(jī)車車輛上，板彈簧由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且笨重，已經(jīng)很少使用。而圓彈簧和橡膠彈簧經(jīng)常被用作第1系懸掛，空氣彈簧則被廣泛運(yùn)用于第2系懸掛（即代替旁承）。

鐵路機(jī)車車輛通常采用的減振器種類有：液壓減振器、摩擦減振器。但在現(xiàn)代機(jī)車車輛上很少采用摩擦減振器，基本上采用液壓減振器。

第五節(jié)彈簧裝置及減振器二、彈簧裝置的作用

1．無(wú)彈簧裝置的情況

2．有彈簧裝置的情況

3．舉例

4．結(jié)論

（1）簧下死重量q越輕，輪軌動(dòng)作用力越小。因此，必須采取有效措施盡可能降低簧下死重量q（而采用牽引電動(dòng)機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)裝置是一種最有效地減輕簧下死重量的措施）。

（2）彈簧剛度k必須選擇合理。

（3）為防止彈簧能量釋放過(guò)程中產(chǎn)生共振，并限制共振振幅，必須加裝液壓減振器。

三、圓彈簧

1．圓彈簧的總特點(diǎn)

2．單圈圓彈簧的特性計(jì)算

3．雙圈圓彈簧的特性計(jì)算

四、橡膠彈簧

1．總特點(diǎn)

2．性能參數(shù)

3．計(jì)算

五、空氣彈簧

空氣彈簧就是將壓縮空氣密封在橡膠膜（或囊）中形成具有一定剛度的彈性體。

1．特點(diǎn)

2．空氣彈簧裝置系統(tǒng)組成

3．空氣彈簧的結(jié)構(gòu)和分類

4．自由膜式空氣彈簧剛度計(jì)算

六、液壓減振器

1．工作原理

2．特性

3．圓彈簧和液壓減振器共同工作時(shí)的特性

4．液壓減振器的結(jié)構(gòu)

5．液壓減振器阻尼特性的調(diào)節(jié)

6．一般液壓減振器與抗蛇行液壓減振器的性能比較

7．液壓減振器性能試驗(yàn)

一、輪對(duì)

1．輪對(duì)的組成及作用

2．踏面及輪緣

3．磨耗形踏面的定義

4．彈性車輪

二、軸箱的作用和形式

1．作用

2．形式

第六節(jié)輪對(duì)軸箱裝置所謂驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)際上就是指將機(jī)車或動(dòng)車傳動(dòng)系統(tǒng)傳來(lái)的能量最后有效地傳給輪對(duì)（或車輪）的執(zhí)行裝置。對(duì)于液力傳動(dòng)機(jī)車或動(dòng)車來(lái)說(shuō)，其驅(qū)動(dòng)裝置包括牽引萬(wàn)向軸和車軸齒輪箱；對(duì)于電力傳動(dòng)機(jī)車或動(dòng)車來(lái)說(shuō)，其驅(qū)動(dòng)裝置包括牽引電動(dòng)機(jī)、車軸齒輪箱和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（例如空心軸和六連桿機(jī)構(gòu)、撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)等）。由于城軌車輛通常采用電動(dòng)車組的形式，所以本書(shū)只講述有關(guān)電力傳動(dòng)機(jī)車或動(dòng)車驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。

第七節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置一、作用

驅(qū)動(dòng)裝置的作用就是將牽引電動(dòng)機(jī)的扭矩有效地轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對(duì)轉(zhuǎn)矩，利用輪軌的粘著機(jī)理，驅(qū)使機(jī)車或動(dòng)車沿著鋼軌運(yùn)行。

這里請(qǐng)注意“有效”兩字，它既表示扭矩傳遞過(guò)程中要保持高效率，同時(shí)也意味著必須盡可能降低輪軌間的動(dòng)作用力。

驅(qū)動(dòng)裝置是一種減速裝置，用來(lái)使高轉(zhuǎn)速、小扭矩的牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)具有較大阻力矩的動(dòng)軸。

二、結(jié)構(gòu)形式

現(xiàn)代輕軌車輛和地鐵車輛轉(zhuǎn)向架大多采用撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)式架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而舊的輕軌車輛轉(zhuǎn)向架常常采用單電機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

三、牽引電機(jī)橫向布置

——

軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1．剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2．彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

四、牽引電機(jī)橫向布置

——

架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1．撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)式架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2．輪對(duì)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

3．電機(jī)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

五、牽引電機(jī)縱向布置

——

單電機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1．結(jié)構(gòu)原理圖

2．特點(diǎn)

3．采用單電機(jī)縱向布置的原因

六、對(duì)角配置的萬(wàn)向軸驅(qū)動(dòng)架懸式驅(qū)動(dòng)裝置

1．結(jié)構(gòu)原理

2．特點(diǎn)

七、牽引電動(dòng)機(jī)體懸式驅(qū)動(dòng)裝置

1．結(jié)構(gòu)原理

2．特點(diǎn)

一、概述

車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置實(shí)際上就是二系懸掛系統(tǒng)，主要包括各種形式的旁承、牽引裝置、彈性側(cè)擋和各種減振器等（有的機(jī)車車輛還有抗側(cè)滾扭桿裝置等）。由于它位于車體和轉(zhuǎn)向架間且從各個(gè)方向上傳遞兩者間的所有作用力，因此，我們覺(jué)得使用“車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置”代替“二系懸掛系統(tǒng)”似乎更加直觀一些。

1．作用

2．形式

第八節(jié)車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置

二、有牽引銷（或心盤）+

旁承的連接裝置

1．結(jié)構(gòu)原理

2．特點(diǎn)

3．抗側(cè)滾扭桿裝置的作用

三、另一種中央牽引銷

+

旁承的連接裝置

四、鉸接式轉(zhuǎn)向架的車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置

鉸接式轉(zhuǎn)向架的車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置在城市軌道車輛中運(yùn)用較廣，在高速動(dòng)車組上使用的典型代表就是法國(guó)TGV。這種連接裝置一方面要保證相鄰兩車體端部彼此連接傳遞垂向、縱向和橫向載荷，另一方面又要保證車體兩端在通過(guò)曲線時(shí)能彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)（垂向和橫向）。

1．TGV高速列車總體布置

2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

五、牽引桿裝置

+

彈性旁承的車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置

1．牽引桿裝置的結(jié)構(gòu)布置（以DF11機(jī)車為例）

2．牽引桿裝置的工作原理

一、概述

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置實(shí)際上是整個(gè)動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的最后執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其主要任務(wù)可歸結(jié)為：

（1）傳遞各制動(dòng)缸所產(chǎn)生的鞲鞴力到各個(gè)閘瓦（或閘片）。

（2）將該鞲鞴力增大若干倍。

（3）保證各個(gè)閘瓦（或閘片）的壓力大小基本相等。

二、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置形式

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置是轉(zhuǎn)向架中十分重要的部件，它有多種形式。按制動(dòng)方式可分為：

第九節(jié)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置（1）踏面閘瓦制動(dòng)裝置。

（2）盤形制動(dòng)裝置（有軸盤式和輪盤式之分）。

（3）磁軌制動(dòng)裝置。

（4）渦流制動(dòng)裝置。

三、踏面閘瓦制動(dòng)

踏面閘瓦制動(dòng)是一種最常用的制動(dòng)方式，傳統(tǒng)的機(jī)車車輛基本都采用這種制動(dòng)方式。當(dāng)然，根據(jù)閘瓦在一個(gè)車輪上的布置數(shù)量，還有單側(cè)和雙側(cè)之分。圖3-105表示單側(cè)踏面閘瓦制動(dòng)的工作原理。其具體工作原理為：制動(dòng)時(shí)，首先由制動(dòng)控制裝置根據(jù)制動(dòng)指令通過(guò)制動(dòng)管將壓縮空氣送入制動(dòng)缸1，推動(dòng)制動(dòng)缸的鞲鞴向外伸出（即產(chǎn)生鞲鞴推力P），帶動(dòng)一系列的杠桿2運(yùn)動(dòng)，使閘瓦3壓緊車輪踏面4，產(chǎn)生閘瓦壓力K，于是，閘瓦和車輪間發(fā)生摩擦，產(chǎn)生摩擦力K

（其中

為閘瓦與車輪踏面間的摩擦系數(shù)），阻礙車輪旋轉(zhuǎn)，最后通過(guò)車輪與鋼軌5間的粘著產(chǎn)生一個(gè)與車輪（或車輛）運(yùn)動(dòng)方向相反的力B使車輪減速或停止。緩解時(shí)，制動(dòng)控制裝置將制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣排出，制動(dòng)缸活塞在制動(dòng)缸緩解彈簧的作用下退回，通過(guò)各桿件帶動(dòng)閘瓦離開(kāi)車輪踏面。

四、盤形制動(dòng)

盤形制動(dòng)是城軌車輛最普遍采用的一種制動(dòng)方式。

五、磁軌制動(dòng)

磁軌制動(dòng)也稱軌道電磁制動(dòng)，它是靠安裝在轉(zhuǎn)向架下面的電磁鐵與鋼軌之間產(chǎn)生的吸附作用，使車輛減速或停車的一種非粘著制動(dòng)。

六、有關(guān)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的幾個(gè)重要概念

七、制動(dòng)倍率計(jì)算舉例

1．一臺(tái)轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)倍率

2．一個(gè)制動(dòng)缸的制動(dòng)倍率《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛車體結(jié)構(gòu)第四章

城軌車輛車體具有以下特征：

（1）方便旅客快速上下車，要求車門多且開(kāi)度大。

（2）車體重量限制較為嚴(yán)格，要求采用輕量化車體。

（3）對(duì)車體的防火要求嚴(yán)格，在車體結(jié)構(gòu)和選材上要求采用防火設(shè)計(jì)和阻燃處理。

（4）對(duì)車輛的隔音和減噪有嚴(yán)格要求。

（5）同時(shí)對(duì)車輛的外觀造型和色彩都有美化要求和與城市景觀相協(xié)調(diào)的要求。

第一節(jié)車體類型及特征一、傳統(tǒng)城軌車輛車體結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)城軌車輛車體結(jié)構(gòu)與普通鐵路客車車體結(jié)構(gòu)基本相同，均采用無(wú)中梁波紋地板薄壁筒型整體焊接鋼結(jié)構(gòu)。

1．底架

2．側(cè)墻

3．車頂

4．端墻

5．風(fēng)擋裝置（折棚裝置）

第二節(jié)車體結(jié)構(gòu)二、我國(guó)自己制造的幾種地鐵車輛車體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

1．DK8型地鐵電動(dòng)客車

2．DK20型鼓形地鐵電動(dòng)客車

3．北京復(fù)八線（B4000型）交流傳動(dòng)電動(dòng)車組

三、輕量化車體結(jié)構(gòu)

1．概述

2．上海地鐵車輛車體結(jié)構(gòu)

3．巴黎地鐵車輛車體結(jié)構(gòu)

4．德國(guó)Duewag公司生產(chǎn)的Bxf

796/Bx794/ABx791型城軌車輛車體結(jié)構(gòu)

5．國(guó)外高速列車車體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛車鉤緩沖裝置第五章

一、作用

用來(lái)連接列車中各車輛，使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。

二、組成

（1）車鉤（亦稱牽引連掛裝置）——

用來(lái)保證動(dòng)車和車輛彼此連接，并且傳遞拉伸力（牽引力）。

（2）緩沖裝置

——

用來(lái)傳遞和緩沖壓縮力，并且使車輛彼此之間保持一定的距離。

第一節(jié)車鉤緩沖裝置簡(jiǎn)介三、分類

按照牽引連掛裝置的連接方式，可分為自動(dòng)車鉤和非自動(dòng)車鉤。自動(dòng)車鉤不需要人工參與就能實(shí)現(xiàn)連接，而非自動(dòng)車鉤則要由人工完成車輛之間的連接。

四、車鉤緩沖裝置的結(jié)構(gòu)組成

我國(guó)鐵路一般機(jī)車、車輛（客、貨車）的車端連接裝置主要是指車鉤緩沖裝置，而車鉤緩沖裝置由車鉤、緩沖器、鉤尾框、從板等零部件組成。

五、車鉤作用力的傳遞過(guò)程

六、車鉤的三態(tài)作用

1．閉鎖位置

2．開(kāi)鎖位置

3．全開(kāi)位置

七、緩沖裝置（器）結(jié)構(gòu)

1．緩沖器的工作原理

2．緩沖器的類型

3．緩沖器的性能參數(shù)

對(duì)于高速列車和城軌車輛的車鉤緩沖裝置常采用機(jī)械氣路、電路均能同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接的密接式車鉤。

這種車鉤屬于剛性自動(dòng)車鉤，它要求在兩車鉤連接后，其間沒(méi)有上下和左右的移動(dòng)，而且縱向間隙也限制在很小的范圍內(nèi)（約1～2

mm）。這對(duì)提高列車運(yùn)行平穩(wěn)性，降低車鉤零部件的磨耗和噪聲均有重要意義。

國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的密接式車鉤有3種結(jié)構(gòu)形式：

（1）日本新干線高速列車上所采用的柴田式密接式車鉤，我國(guó)北京地鐵車輛的車鉤即屬此列。

第二節(jié)城軌車輛車鉤緩沖裝置的幾種典型結(jié)構(gòu)

（2）常見(jiàn)于歐洲國(guó)家所制造的地鐵、輕軌及高速車輛上的Schafenberg型密接式車鉤，德國(guó)制造的上海地鐵車輛亦采用這種車鉤。

（3）德國(guó)的BSI-COMPACT型密接式車鉤。

一、北京地鐵的密接式車鉤

1．連掛準(zhǔn)備

2．連掛過(guò)程

3．解鉤過(guò)程

二、上海地鐵的密接式車鉤緩沖裝置

1．待掛狀態(tài)

2．閉鎖狀態(tài)

3．解鉤狀態(tài)

三、BSI-COMPACT型密接式車鉤

四、半永久牽引桿（棒式車鉤）《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第六章

城軌車輛是一個(gè)多自由度的振動(dòng)系統(tǒng)，作用于該系統(tǒng)的各種激擾力使其產(chǎn)生復(fù)雜的振動(dòng)過(guò)程。引起城軌車輛振動(dòng)的主要原因可概括為：

（1）與軌道有關(guān)的激振因素。

（2）與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素。

一、與軌道有關(guān)的激振因素

1．鋼軌接頭處的輪軌沖擊

2．鋼軌的垂向變形

第一節(jié)引起城軌車輛振動(dòng)的原因

3．鋼軌的局部不平順

4．鋼軌的隨機(jī)不平順

二、與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素

1．車輪偏心

2．車輪不均質(zhì)（重）

3．車輪踏面擦傷

4．車輪踏面錐形

一、剛體及坐標(biāo)系

通常，在建立用于研究城軌車輛或列車動(dòng)力特性的數(shù)學(xué)模型時(shí)，系統(tǒng)中除了彈性元件外的各個(gè)部件如車體、構(gòu)架、搖枕和輪對(duì)等都視作剛體，只有在分析其結(jié)構(gòu)彈性振動(dòng)或彈性變形時(shí)才考慮其彈性。

一個(gè)剛體有6個(gè)自由度，為了分析車體及其他部件的對(duì)應(yīng)于這6個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，必須首先建立空間三維坐標(biāo)系。

第二節(jié)城軌車輛的振動(dòng)形式二、振動(dòng)形式

對(duì)于x軸（縱向）有：沿x軸的伸縮

+

繞x軸的側(cè)滾。

對(duì)于y軸（橫向）有：沿y軸的側(cè)擺

+

繞y軸的點(diǎn)頭。

對(duì)于z軸（垂向）有：沿z軸的浮沉

+

繞z軸的搖頭。

城軌車輛和列車動(dòng)力學(xué)研究基本上可分為2個(gè)范疇：

（1）響應(yīng)問(wèn)題，即預(yù)測(cè)車輛在軌道不平順或在通過(guò)曲線時(shí)所引起的動(dòng)力特性。

（2）穩(wěn)定性問(wèn)題，即研究系統(tǒng)在不同運(yùn)行工況下的穩(wěn)定性和動(dòng)力特性。

一、車輛運(yùn)行平穩(wěn)性

1．Sperling平穩(wěn)性指標(biāo)

2．ISO指標(biāo)

二、車輛運(yùn)行穩(wěn)定性

1．防止蛇行運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性

2．防止脫軌的穩(wěn)定性

3．防止車輛傾覆的穩(wěn)定性

第三節(jié)車輛運(yùn)行品質(zhì)及其評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)三、車輛通過(guò)曲線時(shí)的舒適性和磨耗性能

1．車輛通過(guò)曲線時(shí)的舒適性及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2．車輛通過(guò)曲線時(shí)的磨耗指數(shù)《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛垂向動(dòng)力學(xué)第七章

在第六章中已經(jīng)敘述了引起城軌車輛振動(dòng)的主要原因和城軌車輛振動(dòng)的主要形式，其中在鉛垂面內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)（包括沉浮、點(diǎn)頭和伸縮）主要是由波形線路引起的。本章所要講述的內(nèi)容僅限于垂向振動(dòng)，當(dāng)然包括沉浮、點(diǎn)頭和伸縮3種形式，但根據(jù)實(shí)測(cè)資料，由于城軌車輛伸縮振動(dòng)一般不顯著，因此通常不予考慮。

一、研究目的

二、垂向振動(dòng)研究?jī)?nèi)容

1．系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

2．受力分析

3．運(yùn)動(dòng)方程

4．方程的解

5．分析

第一節(jié)具有一系簧的無(wú)阻尼車輪荷重系統(tǒng)的固有振動(dòng)

1．激擾源

2．系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及受力分析

3．運(yùn)動(dòng)方程

4．方程的解

5．分析討論

6．共振建立過(guò)程

第二節(jié)具有一系簧的無(wú)阻尼車輪荷重系統(tǒng)的受迫振動(dòng)

1．系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及受力分析

2．運(yùn)動(dòng)方程

3．方程的解

4．討論

第三節(jié)具有一系簧和液壓減振器車輪荷重系統(tǒng)受迫振動(dòng)1．激擾力在振動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)所做的功A激擾

2．液壓減振器在振動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)所吸收的功A減

3．在共振點(diǎn)處，為使振幅不增加，必須使A激

=

A減

4．摩擦減振器在振動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)所吸收的功A摩

5．摩擦減振器與液壓減振器的性能比較

第四節(jié)液壓減振器和摩擦減振器的吸振性能比較

1．系統(tǒng)模型及受力分析

2．運(yùn)動(dòng)方程

3．求系統(tǒng)固有頻率

第五節(jié)具有兩系簧的無(wú)阻尼車輪荷重系統(tǒng)的固有振動(dòng)

1．系統(tǒng)模型及受力分析

2．運(yùn)動(dòng)方程

3．方程的解

4．分析討論

第六節(jié)具有兩系簧的有阻尼車輪荷重系統(tǒng)的受迫振動(dòng)1．?dāng)?shù)學(xué)模型

2．受力分析

3．運(yùn)動(dòng)方程

4．方程的解及結(jié)果分析

5．本章總結(jié)第七節(jié)具有兩系簧的有阻尼車輛系統(tǒng)的受迫振動(dòng)《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛曲線通過(guò)相關(guān)理論第八章

城軌車輛曲線通過(guò)與一般機(jī)車車輛相似，故本章以機(jī)車車輛為主要講解對(duì)象。機(jī)車車輛通過(guò)曲線時(shí)，輪緣與軌側(cè)面之間產(chǎn)生相互作用力，引起：（1）輪緣和鋼軌磨耗嚴(yán)重。（2）展寬軌距。（3）有脫軌可能。

1．幾何關(guān)系

——

幾何曲線通過(guò)

2．受力情況

——

動(dòng)力曲線通過(guò)

第一節(jié)概述

一、曲線加寬Δ

二、輪對(duì)橫動(dòng)量

第二節(jié)便于機(jī)車車輛幾何曲線通過(guò)的措施一、表示法

二、可能的機(jī)車車輛位置

第三節(jié)機(jī)車車輛幾何曲線通過(guò)的圖示法

一、運(yùn)動(dòng)分析

二、定義

第四節(jié)轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)心

一、轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)心的位置（即轉(zhuǎn)心距X1）

二、輪對(duì)對(duì)外軌的偏移量

1．第1輪對(duì)對(duì)外軌的偏移量Y1

2．轉(zhuǎn)向架上任意點(diǎn)對(duì)外軌的偏移量Yi

三、轉(zhuǎn)向架對(duì)車體的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向架對(duì)外軌的沖角

1．轉(zhuǎn)向架對(duì)車體的轉(zhuǎn)角θ

2．轉(zhuǎn)向架對(duì)外軌的沖角

第五節(jié)機(jī)車車輛幾何曲線通過(guò)的解法一、外軌超高

二、緩和曲線

第六節(jié)曲線超高和緩和曲線長(zhǎng)度

一、在曲線上轉(zhuǎn)向架的受力情況（以2軸轉(zhuǎn)向架為例）

1．未平衡離心力（單個(gè)轉(zhuǎn)向架）

2．車輪踏面與軌頂面間的摩擦力uQ

3．轉(zhuǎn)向架與車體間的復(fù)原力矩Mb及摩擦力矩Mf

4．輪緣力F1和F2

二、求解輪軌間的作用力

1．輪緣力F1和F2

2．側(cè)壓力（導(dǎo)向力）

3．構(gòu)架力Hi及軌枕力Si

第七節(jié)動(dòng)力曲線通過(guò)引起的輪軌相互作用力

1．未平衡離心加速度by（其值

=

未平衡離心力/質(zhì)量）

2．導(dǎo)向力

3．軌枕力S

4．爬軌安全條件