轨道内燃螺栓扳手设计
41页 13000字数+说明书+中期报告+开题报告+6张CAD图纸【详情如下】
6轴组件A1.dwg
Ⅵ轴A3.dwg
中期报告.doc
减速箱总图A0.dwg
总装图A0.dwg
换向机构组件A1.dwg
离合器齿轮A4.dwg
轨道内燃螺栓扳手设计开题报告.doc
轨道内燃螺栓扳手设计论文.doc
轨道内燃螺栓扳手设计
摘 要
铁路运输是现代交通运输中一种重要的方式。从1997年至2007年,我国共实施了六次全路范围既有线路大提速,极大地改变了铁路运输的面貌,扩大了铁路运输在运输市场中的竞争力,取得了巨大的经济与社会效益。第六次铁路提速后铁路在既有线上将不再提速,中国铁路将着眼于建设高速客运专线,使其最高速度达到三百五十公里每小时。为实现这一目标,并保证列车运行的安全、正点,必须使铁道线路保持良好状态,这就是要按规定的计划对铁路线路,包括桥涵和隧道,进行经常的维修与保养,这项工作即为养路工作。其中,松紧螺栓是铁路工务部门的重要作业项目。铁路上线路养护的主要任务是松紧扣件螺栓、接头螺栓和为螺栓涂油。线路扣件的主要作用是将钢轨和轨枕联结成框架结构,以抵抗钢轨与轨枕在水平面内发生转动及钢轨与钢轨之间的窜动,从而确保框架结构的整体性川。过去养路工作机械化程度低,劳动强度大,维修工作的质量差、效率低,不能适应日益增长的铁路运输任务的需要。工务上传统的松紧接头螺栓也都是使用手动扳手,不仅效率低,而且扭力矩很难满足技术要求。因此一种带离合分离装置可实现两种转速、扭矩可控的双头内燃螺栓扳手成为研究必然。
关键词:双头内燃螺栓扳手;交通运输;铁路养护
The design of rail internal combustion bolt wrench
Abstract
Railway transport is an important way of modern transportation. From 1997 to 2007,China implemented six times the range of existing line speed, greatly changed the face of railway transportation. Expand the competitiveness of the railway transportation in transportation market. It has achieved great economic and social benefit. The sixth railway speed railway will no longer speed, China Railway will focus on the construction of high-speed passenger dedicated line, which reached a maximum speed of three hundred and fifty kilometers per hour. To achieve this goal, and ensure the safety of train operation, on the railway line, must be kept in good condition, it is to the railway line in accordance with the provisions of the plan, including bridges and tunnels, repair and maintenance of regular, this work is maintenance work. Among them, a tension bolt is an important project of railway department. The main task of railway line maintenance is elastic fastening bolts, bolts and bolt oiling. The main line of the fastener is connected into the rail and sleeper frame structure, to resist the rail and sleeper in the horizontal plane between the rotation and the rail and rail movement, so as to ensure that the frame structure of the whole Sichuan . The last track maintenance work low mechanization, high labor intensity, repair work of poor quality, low efficiency, which can't meet the needs of increasing railway transportation task. The elastic joint bolts are used the traditional manual wrench, not only the efficiency is low, and the torque is difficult to meet the technical requirements. Therefore, a clutch device can realize the double internal combustion bolt wrench two kinds of speed, torque controlled research has become inevitable.
KeyWords: double-head internal combustion bolt wrench;railway maintenance; traffic
目 录
1 绪论1
1.1 题目背景1
1.2 研究意义1
1.3 国内外相关研究情况2
1.4 课题研究的主要内容2
1.5 课题拟采用的研究方案3
1.6 课题研究的重点与难点4
1.7 完成课题的工作方案及进度计划4
2 总体计算5
2.1 工作方式的确定5
2.2 总体结构设计5
2.3 工作原理5
2.4 主要技术参数确定6
3 动力部分设计7
3.1离合器设计7
4 传动部分设计9
4.1 传动方式的选择9
4.2 传动比的设计9
4.3 传动齿轮设计计算10
4.3.1 第一级齿轮计算10
4.3.2 第二级齿轮计算16
4.3.3 第三级齿轮计算17
4.3.4 第四级齿轮计算20
4.3.5 第五级齿轮计算21
5 变速机构设计22
6 换向机构的设计23
7 扭矩控制机构设计24
8 扭矩误差分析26
8.1 弹簧力的稳定性26
8.2 摩擦系数的稳定性26
8.3 斜面棱角26
9 传动轴校核27
9.1 高速轴设计27
9.2 低速轴计算29
9.2.1 确定各轴段直径29
9.3 Ⅵ轴花键部位扭转计算31
10 总结33
参考文献34
致 谢35
1.2研究意义
传统的松紧螺栓依靠手工和单头作业方式,主要存在以下弊端:作业效率低一次只能紧松一颗螺栓,往往按“隔三卸一”,或“隔三紧一”的方法进行流水作业,由四名或三名工刀顿序前进。这种作业方式造成了大量劳动力的浪费,增加了人工成本。拧紧方式不合理手工或单头作业方式通常采用非对称式拧紧,对钢轨两侧的扣件分两次拧紧,拧紧程度难以保持一致。
手工或单头作业方式都不能精确控制拧紧扭矩,使得扣压力差异很大,质量差,返工现象多,缩短了维修周期,难以确保线路框架结构的整体性、稳定性。铁路工务部门现使用的机动扳手由于设计、制造上的原因,机械零件配合精度差,机体构造、机件设置不合理,造成机件损坏频率高,检修难度大,配件昂贵。随着铁路技术的飞速发展,轨道重型化,列车高速重载是现代铁路发展的必然趋势。铁路调度提速的新战略给工务维修作业的时间间隔越来越少,而自无缝线路铺设使用以来,应力放散、轨距调整、螺栓涂油等作业项目需要反复松紧螺栓进行日常维修,工作量与日俱增,原有的作业方式,传统的维修手段主要依靠手工作业,劳动强度大、效率低,质量不高,已经很难满足线路质量的要求,远不能适应现代化铁路发展的要求。实现机械化养路,是提高铁路线桥维修质量提高生产率,确保列车安全正点,减轻工人劳动强度的一项重要措施。经过对线路上松紧螺栓工作现状的深入调研,发现要提高线路维修作业效率,提高铁道线路钢轨扣件和钢轨连接螺母的联结质量,适应轨道重型化、列车高速重载的发展要求,研制一种能够实现大扭矩同步拧紧,可以设定拧紧扭矩和自动控制扭矩的螺栓扳手,势在必行,对铁路线路的养护具有重大意义。
1.3国内外相关研究情况
螺栓扳手能旋紧或旋松各种大小力矩螺栓或锈蚀的螺纹紧固件。本论文所论述的是用于钢轨扣件和钢轨连接螺母旋紧或放松的轨枕用螺栓扳手,是铁路工务维修及抢修作业的必备工具。作为小型机械化养路设备,螺栓扳手在铁路工务维修及抢修作业中应用广泛。目前,国内铁道线路上应用的机动螺栓扳手多为单头形式,使用灵活,维护方便,拧紧力矩较易控制。
自动轨道螺栓作业机采用计算机控制自动化程度得到明显提高,采用电传动方案,电动机带动套筒松紧螺栓,能实现同步拧紧,从相关参考文献资料来看,其不足之处是可调扭矩拧紧扭矩范围较小,必须配备专用发电设备,整机机构较复杂,操作界面单一,无法实时显示扭矩。国外已有单头螺栓扳手在铁路线路上投入使用。目前,单头内燃压螺栓扳手因其扭矩稳定,易于测量和控制,工作效率高,其研制工作引起了业界关注。国外由于修建无渣铁路的需要,内燃扳手的发展趋于大型化,自动化程度也较高。
1.4课题研究的主要内容
绘制装配图、绘制全部非标零件图、主要零件工艺规程编制、说明书。
本设计的基本要求如下:
(1) 不少于3000字的文献综述;
(2) 分析并确定最佳设计方案;
(3) 确定总体方案设计,绘制装配图;
(4) 运用Pro/E或AutoCAD等工具软件;
(5) 查阅和专业相关的英文资料,并按要求翻译成中文;
(6) 按照要求的毕业设计说明书内容、格式及要求,撰写毕业设计说明书。
动力从内燃机经皮带传至二级减速器,将内燃机较高转速减至较低转速,最后带动冲击机构运作,冲击头靠其上的两个凸爪冲击冲击杆,在冲击力的作用下,冲击杆经过套筒带动螺栓转动。当螺栓的阻力矩超过主弹簧传递给冲击头的力矩时,冲击头在滚珠的限制下,沿芯轴的V型槽后退,使得冲击头的凸爪与冲击杆的凸肩脱扣。这时冲击头在电动机的带动下,继续转动,凸爪跨过凸肩,在主压力弹簧的作用下,产生附加角速度,凸爪冲击凸肩,产生冲击力矩,经套筒再传至螺栓或螺母,从而使螺栓或螺母转动一个角度,如此循环冲击,直至完成螺栓的装卸工作。传动装置完全封闭在铝制箱体内,润滑良好。机械换向进行倒顺转,并能使套筒静止不动。效率高,并能单独操纵。1.6课题研究的重点与难点
本课题所研究的重点在于如何将内燃机较高转速转换为双向较低的工作转速,并要求其结构设计合理,性能优良,满足工艺要求,通用性强,应用范围广。难点在于冲击头的设计,必须确保其工作时能与螺栓接触完全,所产生扭矩能达到工作标准。同时我们还需要AutoCAD作图工具来配合完成设计过程,装配设计形象直观。AutoCAD作为以CAD技术为内核的辅助设计软件,AutoCAD具备了CAD技术能够实现的基本功能。作为一个通用的工种设计平台,AutoCAD还拥有强大的人机交互能力和简便的操作方法,十分方便广大普通用户。
1.7完成课题的工作方案及进度计划
1~2周:熟悉课题,根据老师给的资料运用AutoCAD等软件绘制零件图,翻译外文资料。
3~4周:确定螺栓扳手类型及结构,绘制零件结构草图,准备开题答辩。
5~8周:对部分零件尺寸及公差进行设计计算,并运用Auto CAD辅助设计完成二级减速器设计,准备中期答辩。
9~14周:运用Auto CAD完成冲击头结构图,计算冲击头的工作载荷、装配图及零件图的绘制等工作。
15~17周:对所有图纸进行校核,编写设计说明书,所有资料提请指导教师检查,准备毕业答辩。
参考文献
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