機車機械制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析【三維UG模型】【含15張CAD圖紙、說明書】【QX系列】
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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目:機車機械制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析 學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 指導(dǎo)老師: 年月日開題報告填寫要求1開題報告(含“文獻(xiàn)綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載)打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi),學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇(不包括辭典、手冊),其中至少應(yīng)包括1篇外文資料;對于重要的參考文獻(xiàn)應(yīng)附原件復(fù)印件,作為附件裝訂在開題報告的最后。4統(tǒng)一用A4紙,并裝訂單獨成冊,隨畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書等資料裝入文件袋中。 畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告1文獻(xiàn)綜述:結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫2500字以上的文獻(xiàn)綜述,文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。機車機械制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析0.前言鐵路行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的大動脈 ,是擔(dān)負(fù)客、貨運量最大和最主要的一種運輸工具 ,在中長途客、貨運輸中顯示著巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。當(dāng)前 ,國內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)保持著健康、穩(wěn)定、持續(xù)的增長 ,鐵路作為中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行官 ,其中 ,機車車輛的技術(shù)裝備水平應(yīng)該根據(jù)更好更高的要求 ,通過技貿(mào)合作 ,不斷采用高新技術(shù) ,使之快速提高 ,以促進(jìn)鐵路運輸能力的快速增長 ,適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。制動系統(tǒng)是機車車輛的重要系統(tǒng) ,直接涉及到列車的運行性能和安全 ,影響著乘客乘坐的舒適度。制動系統(tǒng)的性能好壞 ,關(guān)系到車輛運行速度的提高 ,運能的增長。因此 ,制動技術(shù)更應(yīng)優(yōu)先于機車車輛技術(shù)的發(fā)展。1.中國鐵路貨車制動系統(tǒng)概況與世界各國一樣中國鐵路貨車制動機的發(fā)展也是與鐵路貨運和車輛的發(fā)展密切聯(lián)系的。多年以來中國鐵路貨車制動機一直沿用AAR系統(tǒng)的二壓力制式直接緩解式制動機。在提速前中國鐵路普遍客貨列車制動距離均為800m。1950年初,中國貨車以3040噸級為主。在貨車上主要適用K1,K2型三通閥。它們配用610英寸制動缸,使用灰鑄鐵閘瓦,滿足時速50Km以內(nèi),制動距離800m的需要。1958年在K2型制動機的基礎(chǔ)上,研制了GK型制動機,即改K制動機。它采用了較大的14英寸制動缸,增強了制動力。同時采用了手動空重車調(diào)整裝置,解決了空車位制動力過大的問題。此外,還采用了緊急制動時制動缸壓力分三階段躍升的性能,減少列車縱向沖動。基本上解決了50t貨車只懂技術(shù)問題。在大量推廣后,提高了當(dāng)時列車每百噸閘瓦壓力。從而從制動方面保障了貨物列車運行速度的提高。GK型制動機原定為過度性產(chǎn)品,初衷是為解決50t貨車的急需,但在重載60t的貨車也應(yīng)用,知道90年代末120閥研制成功,才全面退役。19651968年研制成功103型空氣分配閥。它采用了間接作用方式,除滑閥仍保留金屬研磨密封外,其余均采用了膜板,O型圈及止閥等全橡膠密封結(jié)構(gòu),增設(shè)緊急部并內(nèi)置空重車調(diào)整部,具有制動波速高,適應(yīng)各種直徑的制動缸及檢修方便等優(yōu)點。其缺點是緩解波速不高,不能適應(yīng)萬噸重載長達(dá)列車。2.中國鐵路貨車制動系統(tǒng)近年來的發(fā)展與特點90年代,特別是近幾年,車輛重載提高到7080t,運行速度提高到120Km/h。研制了以120型空氣控制閥為代表的新一代貨車制動系統(tǒng),經(jīng)過不斷完善,逐步形成了目前我國鐵路貨車主型制動系統(tǒng),包括:120型空氣控制閥、無極空重車自動調(diào)整裝置、新高摩合成閘瓦、運心集塵器、球芯折角塞門、旋壓密封式制動缸、閘瓦間隙自動調(diào)整器、新型組合式制動梁、不銹鋼管系。嵌入式不銹鋼風(fēng)缸、NSW手制動機等。2.1 120型空氣制動機120型空氣制動機是在103型空氣制動機的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),保留103型空氣制動機原有優(yōu)點,同時為適應(yīng)萬噸列車的運用要求,增加了加速緩解作用及壓力保持操作功能。120閥與美國AB系列閥均屬于有金屬滑閥的二壓力直接作用式閥,與ABD閥水平相當(dāng),但可靠性較差,主要表現(xiàn)在檢修周期短。隨著貨車技術(shù)水平的提高和列車編組數(shù)量的增加,運煤專線開行1000020000t重載貨物列車,控制閥應(yīng)能適應(yīng)長大列車制動性能要求,并增加常用加速制動和緊急制動增壓功能。2.2空重車自動調(diào)整裝置空重車自動調(diào)整裝置是制動機的另一重要組成部分,起作用是保證車輛具有足夠的制動能力,避免車輪擦傷和減輕列車縱向沖動。為了實現(xiàn)貨車制動機空重車裝置的自動無極調(diào)整,鐵料院和眉山車輛廠還研制了KZW4G和TWG1型以及KZWAI系列無極空重車自動調(diào)整裝置,于本世紀(jì)初投入生產(chǎn),在新造及提速造車上全面推廣使用。不但大量節(jié)省運用部門勞動力,并且解決了手動調(diào)整時的誤調(diào)與漏調(diào)問題。2.3列車脫軌制動裝置列車脫軌是鐵道車輛運行中的重大行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發(fā)現(xiàn),車輛仍在機車牽引下繼續(xù)行駛,引發(fā)更多車輛相繼脫軌或傾覆,從而使脫軌事故擴(kuò)大,造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。為了有效地降低車輛脫軌損失,在充分消化吸收國內(nèi)外先進(jìn)脫軌檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制開發(fā)了適合我國鐵路實際情況的鐵道貨車脫軌自動制動裝置。該裝置采用機械作用方式,在車輛脫軌時能及時使主風(fēng)管連通大氣,致使列車產(chǎn)生緊急制動,從而避免脫軌事故的擴(kuò)大。2.4其他制動部件目前我國已開發(fā)了多種旋壓密封式制動缸以滿足不同貨車的需要,現(xiàn)12旋壓密封式制動缸借鑒UIC制動缸的優(yōu)點增設(shè)了推桿復(fù)原裝置,較好地解決了基礎(chǔ)制動裝置緩解復(fù)位的問題。在基礎(chǔ)制動方面也相應(yīng)配套地采用球芯塞門,法蘭接頭,閘瓦間隙調(diào)整器,新型制動梁以及高摩合成閘瓦等。具有方便檢修,延長檢修期,消除漏泄及減少列車火災(zāi)等等優(yōu)點。2.5試驗裝置制動系統(tǒng)的發(fā)展,與其試驗裝備的發(fā)展與完善密不可分。試驗裝備包括新產(chǎn)品開發(fā)所需的研究性試驗裝置和成熟產(chǎn)品生產(chǎn)、檢修用的檢驗、試驗裝置。在生產(chǎn)檢修用試驗裝置方面,目前正在進(jìn)行有關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)、試驗設(shè)備、試驗儀器進(jìn)行有計劃地完善和更新,逐步實現(xiàn)試驗微機化已取得了較大的發(fā)展。到目前為止眉山、鐵科院等單位相繼研制了120閥微機試驗臺、空重車自調(diào)裝置微機試驗臺、微機單車試驗器等試驗設(shè)備。微機試驗設(shè)備不僅能對受試件進(jìn)行完全的性能試驗還能進(jìn)行精確的定量試驗,不論是試驗效率和測試精度較手動試驗臺都有了很大晨讀的提高。微機試驗設(shè)備在全路的大量推廣使用,極大的提高了貨車空氣控制閥等產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢修質(zhì)量。在研究性試驗裝置方面,綜合性的環(huán)境試驗室、仿真振動試驗臺、客車列車試驗臺、動車組試驗臺、專用和綜合耐久試驗臺、老化試驗臺裝置等也正在完善和實施。3.鐵路車輛制動的主要方式和發(fā)展方向3.1發(fā)展方向根據(jù)鐵道部關(guān)于發(fā)布鐵路主要技術(shù)政策的通知:鐵路技術(shù)發(fā)展的總目標(biāo)是實現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化。逐步建立客運快速、貨運快捷和重載、行車高密技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展,高新技術(shù)與適用技術(shù)并重,不同層次技術(shù)裝備并存的具有中國鐵路特點的技術(shù)體系。 客車采用盤形制動。推廣電空制動、雙管供風(fēng)、防滑器、小間隙自動車鉤和密接式車鉤等裝備。機車采用空電聯(lián)合制動及新型基礎(chǔ)制動裝置,研究減少列車縱向沖動的技術(shù)措施。貨車采用120型空氣制動機及空重車自動調(diào)整裝置,逐步淘汰GK、103等舊型制動機,積極采用高摩合成閘瓦,發(fā)展整體鑄鋼輪??爝\貨車采用新型基礎(chǔ)制動裝置。 3.1.1采用高摩合成閘瓦在列車的高速及低速運行階段,高摩合成閘瓦的摩擦系數(shù)均較高,且比較均衡,這是滿足提高速度和重載要求的最簡便和最有效的措施之一。3.1.2 采用無級空重車自動調(diào)整裝置它是一種提高貨物列車制動力、提高運行速度的重要部件。應(yīng)合理選擇參數(shù),尤其要妥善解決稱重方法及其準(zhǔn)確性,以充分利用粘著力,提高列車的均衡制動力。3.1.3 雙側(cè)閘瓦制動目前,我國鐵路貨物列車均采用單側(cè)閘瓦制動,列車制動力已越來越不適應(yīng)貨物列車運行速度不斷提高的新要求,可以考慮采用雙側(cè)閘瓦制動,這也是一項提高貨物列車制動力和運行速度的重要措施。3.1.4 改進(jìn)120 型空氣分配閥現(xiàn)有120 型空氣分配閥的性能參數(shù)是針對速度相對較低(小于或等于90 km/ h) 、列車重量較大(5 000 t10 000 t ) 的長大貨物列車設(shè)計的,采用了相應(yīng)較慢的制動、緩解與充氣特性。這對快運貨車而言,則會造成空走距離過長,引起閘瓦制動功率增高等問題。同時,為了運營方便,快運貨車有時需要附掛在旅客列車中混編運行,此時120 型分配閥與104 型客車分配閥的制動、緩解性能差異較大,容易產(chǎn)生縱向沖動或抱閘等問題。因此,迫切需要改進(jìn)120型空氣分配閥以適應(yīng)快運貨車的運行環(huán)境。采用120 K型(快速120 閥) 制動系統(tǒng),可縮短空走時間。3.1.5 盤形制動+ 單元制動+ 防滑器制動盤、合成閘瓦、單元制動缸組成一個盤形制動機,整體結(jié)構(gòu)緊湊,沒有復(fù)雜的桿件傳動,傳動效率高。單元制動缸是盤形制動機的施力機構(gòu),同時踏面清掃器也采用單元制動缸的結(jié)構(gòu)。防滑器和盤形制動(機械式) 一起使用可提高粘著利用率。盤形制動具有良好的摩擦性能,且運用經(jīng)濟(jì),維護(hù)簡單。3.1.6 貨車制動鋁合金化我國鐵路鋁合金貨車已開始批量推廣運用,制動產(chǎn)品輕量化、鋁合金化已迫在眉睫。1996年,120 型貨車空氣控制閥的8 種壓鑄件(主閥上蓋、主閥下蓋、主閥前蓋、緩解閥上蓋、緩解閥下蓋、緩解閥體、緊急閥上蓋、緊急閥下蓋) 已開始批量裝車。這8種鋁合金壓鑄件對改善120 型制動機的制動性能及制動部件輕量化起到了積極的促進(jìn)作用,但在長時間的運用中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。120 閥主閥體、緊急閥體、中間體三大件的鋁合金化2003年下半年已通過部級審查,2004 年上半年開始小批量裝車。 120 閥的8種壓鑄件屬于壓力鑄造,材質(zhì)為YZAlSi8Cu3;120 主閥體、緊急閥體、中間體三大件屬于重力鑄造,材質(zhì)為ZAlSi9Cu2Mg。隨著120閥的鋁合金化及其他鋁合金化制動部件在鐵路上的逐漸推廣運用,有必要對上述鋁合金表面處理問題進(jìn)行專門研究。 3.1.7 ECP 制動技術(shù)ECP是電控空氣制動系統(tǒng)的縮寫,是用微機系統(tǒng)直接控制副風(fēng)缸向制動缸充風(fēng)制動及制動缸緩解,空氣是制動力產(chǎn)生的來源,但空氣不作為制動指令傳遞的介質(zhì)。采用ECP 制動系統(tǒng)能很好地解決重載貨物列車的一系列制動技術(shù)難題, 它具有如下基本功能: (1) 階段制動和階段緩解; (2) 向副風(fēng)缸連續(xù)充風(fēng); (3) 根據(jù)車輛載荷調(diào)整車輛制動力; (4) 連續(xù)故障檢測和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視; (5) 空氣制動作備用。為使我國盡快開行20000t重載貨物列車,可先引進(jìn)國外成熟的ECP制動技術(shù),并運用到重載列車上。在此基礎(chǔ)上,消化吸收,自行研制,爭取早日研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ECP 制動系統(tǒng),使我國貨車制動技術(shù)邁上一個新臺階3.2 主要方式早期貨車轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動裝置基本上采用單側(cè)踏面制動。隨著車輛速度和載重量的提高,對轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動裝置也提出了新的要求。由于不同國家對制動距離的要求不盡相同,所以高速貨車轉(zhuǎn)向架的制動方式有較大差異,雙側(cè)踏面制動和盤形制動得到廣泛應(yīng)用。歐洲鐵路對制動距離要求較高,120km/h以下的貨車采用單側(cè)或雙側(cè)踏面制動,當(dāng)速度為120km/h以上時,普遍采用盤形制動加防滑器的方式。北美鐵路對制動距離的要求不高,且受三大件轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的制約,難以實現(xiàn)雙側(cè)踏面制動和盤形制動,故仍采用單側(cè)踏面制動。采用何種方式的基礎(chǔ)制動裝置,可通過其軸制動功率來確定:式中q0為軸重;V0為制動初速;FB為制動力; 為平均減速度。最大軸制動功率取決于基礎(chǔ)制動裝置所能承受的熱負(fù)荷性能。計算機模擬計算和試驗表明,840mm直徑的車輪,軸重為21噸,相應(yīng)的赫茲接觸應(yīng)力為850N/mm2左右,其允許的最大熱應(yīng)力約300N/mm2。對于采用鑄鐵閘瓦踏面制動,其最大極限軸制動功率為240KW,采用合成閘瓦為340KW,若采用盤形制動則可達(dá)到760KW,目前歐洲國家運用的時速為160km/h的高速貨車轉(zhuǎn)向架,其緊急制動時的軸制動功率已超過踏面制動的最大極限軸制動功率,達(dá)到350KW左右,故高速貨車必須采用盤形制動。因中國新頒布的鐵路主要技術(shù)政策對制動距離的規(guī)定同歐洲鐵路基本相近,故可吸取歐洲國家高速貨車轉(zhuǎn)向架采用盤形制動的方式。采用盤形制動的方式不僅能大大提高最大的軸制動功率,而且由于制動盤與閘片間的摩擦系數(shù)相對于閘瓦與踏面間的摩擦系數(shù)來說要穩(wěn)定得多,故還可降低制動時的縱向沖動。制動方式是指制動時列車動能的轉(zhuǎn)移方式或制動力獲取的方式。從作用力與列車的關(guān)系來看,驅(qū)動或制動都需要列車作用以外力。從能量的觀點看,驅(qū)動是機車將燃料所具有的能量或電廠所發(fā)出的電能轉(zhuǎn)變成列車的動能;制動就是設(shè)法將此動能從列車上轉(zhuǎn)移出去,使列車減速或停止。采取什么制動方式使列車的動能轉(zhuǎn)移出去,采取什么制動方式獲取這種外力制動力,是制動的基本問題。因此,制動方式的研究是制動研究的基礎(chǔ)。3.2.1 列車動能轉(zhuǎn)移方式分兩類:“熱逸散”和可用能。(1)熱逸散動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,然后消散于大氣中。摩擦制動:把列車動能轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢崮?。摩擦制動分固體摩擦制動和液體摩擦制動;動力制動:制動時將牽引電動機變成發(fā)電機,通過它將列車動能轉(zhuǎn)化為電能。動力制動分電阻制動、旋轉(zhuǎn)渦流制動和軌道渦流(線性渦流)制動: 1)固體摩擦制動: 閘瓦制動(踏面制動):用鑄鐵或合成材料制成的閘瓦壓緊滾動的車輪,使輪瓦間發(fā)生摩擦,列車動能極大部分變成熱能,最終消散于大氣中。是目前鐵路使用最廣泛的一種制動方式。(見右圖) 盤型制動;用制動夾鉗使閘片(一般用合成材料制成)夾緊裝固在車軸或車輪輻板上的制動圓盤(一般為鑄鐵盤),上閘片與制動圓盤間產(chǎn)生摩擦,把動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,消散于大氣中?軌道電磁制動(磁軌制動);制動時,安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下的下方,電磁鐵勵磁,與鋼軌產(chǎn)生吸力。列車的動能通過電磁鐵下的磨耗板與鋼軌的摩擦轉(zhuǎn)化為熱能,經(jīng)鋼軌和磨耗板,最終散于大氣。 (2)列車動能轉(zhuǎn)變成可用能1)再生制動:與電阻制動相似,也是將牽引電動機變?yōu)榘l(fā)電機。不同的是將電能反饋回電網(wǎng),而不是變成熱能消散掉。很明顯,再生制動方式既節(jié)約能源又減少制動時對環(huán)境的污染,并且基本上無磨耗,因此是一種非常理想的動力制動方式。但只能用于由電網(wǎng)供電的電力機車和電動車組,反饋回電網(wǎng)的電能要馬上由正在牽引運行的電力機車或電動車組接受和利用。在各種制動方式中,唯有再生制動方式幾乎不需要在列車上增加任何部件,因此它已成為高速列車極為重要的一種制動方式。列車的再生制動能力不但取決于電機的功率,更受制于線路供電網(wǎng)的網(wǎng)壓。4.中國鐵路貨車制動系統(tǒng)下一步的重點研究方向4.1制動能力提升與輪瓦關(guān)系問題的研究重載列車主要是編組輛數(shù)遠(yuǎn)多于一般貨物列車的超長列車,此外還具有一個重要特點是使用大軸重的貨車車輛。貨車提高軸的重不僅能增加牽引重量,還能減少列車編組輛數(shù),從而有利于司機操縱和縮短站線有效長度,對運輸生產(chǎn)有重大的經(jīng)濟(jì)效益。因此,提高軸重增加列車編組輛數(shù)是國際重載列車的兩個重要發(fā)展方向。軸重增加必然會同時導(dǎo)致車輪載荷條件的惡化,進(jìn)而影響車輪和鋼軌的使用壽命。為此,當(dāng)前北美鐵路協(xié)會(AAR)要求根據(jù)S660標(biāo)準(zhǔn)對新車輪進(jìn)行有限元仿真計算,以檢驗其應(yīng)力水平,主要考慮機械載荷(垂向載荷和橫向載荷)及制動熱負(fù)荷的作用。按照AARS660規(guī)范,100噸載荷條件相當(dāng)于軸重30t貨車車輪的使用條件,最大軸重32.5t的重載貨車則比標(biāo)準(zhǔn)車輪載重增加9%以上,故而需要采用直徑915mm的車輪。我國貨車車軸近年來已確定新造貨車以23t軸重為設(shè)計便準(zhǔn),對大秦線這樣的重載專線則以25t軸重的貨車為標(biāo)準(zhǔn),特別是已經(jīng)正式開行的2萬噸級重載列車基本上使用C80等25噸軸重的貨車。隨著貨運通道的發(fā)展,鐵道通用貨車軸重將達(dá)到27t,專用貨車軸重達(dá)到30t以上。隨著鐵路貨運車輛的載重(總重)、列車編組長度不斷增加,其所需要的制動力也相應(yīng)增加,形成目前困擾車輛制動距離、運行速度、牽引噸位與輪瓦關(guān)系、縱向沖動等相互制約、相互矛盾的問題越來越突出。另外,重載列車的車輪制動熱負(fù)載問題需要深入的研究。制動熱負(fù)荷可能導(dǎo)致3種類型的車輪問題,即車輪踏面的裂紋、熱失效和熱機剝離。國內(nèi)外對重載車輪制動熱負(fù)荷問題的大量試驗研究結(jié)果標(biāo)明,坡道制動產(chǎn)生的熱效應(yīng)最為嚴(yán)重,是影響閘瓦更換和車輪維修的主要原因。因此,應(yīng)重視制動熱負(fù)荷問題,作為改善輪瓦磨耗、延長重載車輛車輪使用壽命的重要研究方向。5 結(jié)論隨著機車制動系統(tǒng)的不斷發(fā)展,不僅需要專門的制動行業(yè)的工程技術(shù)人員的參入,而且在不久的將來將會有多學(xué)科、多專業(yè)的交溶發(fā)展。制動系統(tǒng)將涉及到電氣控制、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微機技術(shù)、信號通訊等不同的專業(yè)領(lǐng)域。因此,需要多方面合作,盡早出現(xiàn)具有中國特色的知名的制動機公司,在國際制動領(lǐng)域內(nèi)占有一席之地。綜上所述,需要解決目前鐵路貨車制動系統(tǒng)存在的問題,加以進(jìn)一步完善。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合中國鐵路貨車的發(fā)展,積極吸收國內(nèi)外先進(jìn)制造機技術(shù),研制作用性能優(yōu)良、適應(yīng)性強與模塊化集成的新一代貨車制動機,形成具有世界一流水平的中國鐵路貨車制動系統(tǒng)。參 考 文 獻(xiàn)1 閘瓦踏面制動熱過程的仿真研究 姚偉偉/何忠 中國鐵道科學(xué)研究院,金屬及化學(xué)研究所 2010.1.222 城市軌道交通車輛踏面制動熱應(yīng)力仿真分析 劉海波/厲硯磊/石啟龍/楊建偉 機械工程與自動化 20123 列車制動 饒忠 北京:中國鐵道出版社 20044 鐵路車輛用聚合物基復(fù)合材料制動閘瓦 黃凱兵/杜植院/陳憲宏等 電力機車與城軌車輛 20045 高速列車制動方式的比較研究 楊成美 江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州機電分院2005.16 一種窄軌電機車機械制動系統(tǒng) 寧永芳/熊鐵鋼/劉小軍 湘潭電機股份有限公司 2008.17 窄軌電機車技術(shù)及發(fā)展展望 陳清理/錢明華 湘潭電機股份有限公司 2011.28 計算機輔助設(shè)計與制造 劉極峰 高等教育出版社 2004.79 有限元基礎(chǔ)教程 曾攀 高等教育出版社 2009.710 機械設(shè)計 徐錦康 高等教育出版社 2004.411 機械原理 朱理 高等教育出版社 2010.412 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 胡鳳蘭 高等教育出版社 2010.813 材料力學(xué) 劉鴻文 高等教育出版社 2004.114 理論力學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室 高等教育出版社 2009.715 內(nèi)燃機車制動系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的探討 丁峰 中國北車集團(tuán) 2004.1216 中國鐵路重載貨車制動系統(tǒng)的發(fā)展與對策 謝磊/陳建德 南車眉山技術(shù)開發(fā)部 2012.417 Kumar A, Gupta V P. innovative planning and monitoring improves production form an india offshore fieldJ. spe 80488, 2003.畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告開題報告:一、課題的目的與意義;二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望;三、課題主要內(nèi)容和要求;四、研究方法、步驟和措施機車機械制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析一課題的目的與意義本課題是針對礦工電機車機械制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其關(guān)鍵部件的有限元分析。在科技高速發(fā)展的今天,不管是客運列車還是貨運列車都有了很大的變化,高速、重載。機車車輛的技術(shù)裝備水平根據(jù)更好更高的要求 ,通過技貿(mào)合作 ,不斷采用高新技術(shù) ,快速提高 ,促進(jìn)了鐵路運輸能力的快速增長 ,適應(yīng)了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。正由于機車的高速、重載,使得制動系統(tǒng)成了機車車輛最重要的系統(tǒng)之一,其直接涉及到列車的運行性能和安全。制動系統(tǒng)的好壞,關(guān)系到列車運行速度的提高,運能的增長。因此,課題的目的在于設(shè)計合理的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以滿足機車制動距離及制動時間的要求,并且分析其關(guān)鍵部件的應(yīng)力及應(yīng)變等,了解閘瓦磨損的原因。課題研究的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、制動安全、經(jīng)濟(jì)。通過制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件的有限元分析,建立虛擬裝配模型??梢院喕苿酉到y(tǒng)的設(shè)計,降低了成本,縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。同時,通過課題的設(shè)計培養(yǎng)了我們改善結(jié)構(gòu)、設(shè)計新產(chǎn)品的能力,使我們更熟練地運用UG做三維建模及設(shè)計仿真。二課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望機械制動系統(tǒng)目前多用在窄軌電機機車駐車制動系統(tǒng)中,駐車制動系統(tǒng)中要求用機械鎖止方法保證機車在原地停止不動,在任何情況下不至于滑動。機械制動系統(tǒng)原理簡單、操作輕便、安全、成本較低。隨著貨運列車的發(fā)展,高速、重載已經(jīng)成為主要的發(fā)展方向,但是安全問題不容忽視,為了能使機車能在規(guī)定的距離范圍內(nèi)減速或停車,制動系統(tǒng)是必不可少的系統(tǒng)。對礦運機車來說,機械制動已成為其主流的發(fā)展方向??紤]到貨運機車屬于窄軌機車,所需的制動力相對小,因此,采取手輪式的機械制動方式。由于該系統(tǒng)是由人力來操作的,因此要求杠桿機構(gòu)的設(shè)計要使手輪操作力不大于160N力。即便目前機車的制動方式多用電氣制動及空氣制動,但機械制動操作方便,司機帶動強度低,制動系統(tǒng)工作敏捷、迅速、空行程短等特點,使得機械制動在未來制動系統(tǒng)的發(fā)展中仍然占有比較大的比重。特別是礦運窄軌機車,對機械制動系統(tǒng)有很好的發(fā)展前景。三課題主要內(nèi)容和要求1.總體方案設(shè)計計算2.設(shè)計機械制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并對主要零件進(jìn)行計算分析3.建立制動系統(tǒng)三維模型,裝配模型4.建立制動系統(tǒng)虛擬樣機5.進(jìn)行制動系統(tǒng)主要零件有限元分析,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,分析失效形式和原因6.工程圖設(shè)計7.撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書,字?jǐn)?shù)15000以上8.指導(dǎo)老師評閱、學(xué)生修改及打印說明書9.畢業(yè)答辯四研究方法、步驟和措施1.研究方法查閱機械制動系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計及有限元分析的相關(guān)資料與手冊,進(jìn)行總體機構(gòu)設(shè)計。按照機車粘重及制動距離對制動系統(tǒng)相關(guān)部件進(jìn)行設(shè)計計算,并對關(guān)鍵部件進(jìn)行有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2.步驟和措施(1)確定制動系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)(2)按要求對制動系統(tǒng)主要零件進(jìn)行計算分析(3)利用UG對制動系統(tǒng)各個部件三維建模,并進(jìn)行裝配(4)利用UG對關(guān)鍵部件進(jìn)行有限元分析,分析其應(yīng)力、應(yīng)變等(5)分析關(guān)鍵部件的失效形式和原因,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化(6)建立制動系統(tǒng)的虛擬樣機畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告指導(dǎo)教師意見:1對“文獻(xiàn)綜述”的評語:2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(論文)結(jié)果的預(yù)測: 指導(dǎo)教師: 年 月 日所在專業(yè)審查意見: 負(fù)責(zé)人: 年 月 日
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