开题报告--跨座式单轨车辆.doc

毕业设计（论文）开题报告 题 目 跨座式单轨车辆 转向架机械平衡设计 专 业 城市轨道交通车辆 班 级 2009级城市1班 学 生 指导教师 2013 年一、选题目的的理论价值和现实意义随着城市轨道交通系统的不断发展壮大，单轨交通系统以其振动小、噪声低、制动能力强、爬坡性能好、转弯半径小的特点被运用到一些中小容量的线路上。跨座式单轨车辆的转向架与地铁车辆不同，跨座式单轨车辆全部采用橡胶轮胎，而地铁车辆采用的是可以自动对中的踏面车轮，所以单轨车辆转向架设有导向轮和稳定轮来完成导向和稳定的作用。转向架机械平衡设计是基于单轨车辆通过曲线线路时导向轮的机械平衡设计，利用重型卡车的多轴平衡悬架的原理来解决转向架导向轮在通过曲线线路时的径向力不均衡问题，从而使车辆具有良好的曲线通过性能，减小导向轮的磨损量，提高车辆的舒适性和稳定性。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 跨座式单轨车辆已运用到一些大城市作为主要的城市轨道交通工具。据了解，现阶段的跨座式单轨车辆转向架的导向轮之间的轮距是定值，在线路上运行的时候不可以根据线路路况调节导向轮轮距，所以在直线线路上运行的时候导向轮能够良好的抱住轨道梁，起到导向的作用，通过曲线线路的时候，由于车速，轨道半径和轨面超高的不同，会引起两侧导向轮所承受的径向力有很大的差别，甚至可以使车辆失去稳定性。研究表明，跨座式单轨车辆通过曲线线路时，车体的侧滚角以及转向架的导向轮和稳定轮径向受力情况是评价其运行稳定性的重要指标。因此要改善单轨车辆的曲线通过性能，必需要从转向架的导向轮和稳定轮入手，做平衡设计。这也是单轨车辆转向架未来发展的一个方向。三、研究重点 跨座式单轨车辆转向架机械平衡设计的研究重点是转向架的导向轮的机械平衡设计，即车辆通过曲线线路时要求所有导向轮与轨道梁侧面保持良好的接触，防止有的导向轮承受径向力过大，磨损严重，而有的导向轮受径向力过小，甚至趋于零，失去导向能力的情况。重型卡车都采用了多轴平衡悬架，因为任何多轴车辆的全部车轮如果都是单独地刚性悬挂在车架上，则在不平路面上行驶的时将不能保证所有车轮同时接触地面，当有弹性悬架而道路不平度较小时，虽然不一定会车险车辆悬空的状态，但各个车轮间的垂直载荷分配比例会有很大的改变。在车轮垂直载荷变小甚至为零时，车轮的附着力随之变小甚至为零，转向车轮遇此情况将使汽车的操纵能力大大降低以致失去操纵，驱动车轮遇此情况将不能产生足够的驱动力，其他的车轮则有超载的危险。多轴汽车的平衡悬架就是基于这样的情况，将两个车桥装在平衡杆的两端，将平衡杆中部与车架作脚链式连接，从而保证所有车轮可以和路面接触。综上，跨座式单轨车辆转向架导向轮的机械平衡设计与重型卡车的多轴平衡悬架有异曲同工之妙，所以完全可以采用平衡悬架的原理，运用UG建模软件，将跨座式单轨车辆转向架导向轮做成机械平衡悬架系统，再用其分析模块分析转向架构架的刚度及强度是否满足要求。最后使得车辆通过曲线线路时，可以根据轨道半径，轨面超高，车辆车速等参数，利用机械的方式来自动调节两侧导向轮的轮距，使得左右导向轮轮始终与轨道梁保持接触状，径向力相当的状态。从而保证车辆有良好的曲线通过性能，同时也提高车辆的舒适性。四、主要参考文献1 刘绍勇重庆跨座式单轨转向架J，现代城市轨道交通，2006，（1）2 杜子学，李吉慧，朱兴高跨座式单轨车辆转向架构架结构疲劳寿命分析J，机车电传动，2011，（6）3 杜子学，徐道雷，刘建勋某型地铁车辆转向架构架强度及模态分析J，机械工程与自动化，2012，（5）4杜子学，李宁，陈帅跨坐式单轨车辆曲线通过性能仿真分析J，城市轨道交通研究，2012，（7）5居刚，饶晓华，任思义重卡非对称平衡悬架的研究J，机械，2011，（8）6苏继龙，连兴峰载重汽车3种结构形式平衡悬架模态分析J，计算机辅助工程，2012，（2）7杨啟梁平衡悬架的振动特性分析J，武汉科技大学学报(自然科学版)，2007，（2）8杨业摆臂式平衡悬架的受力分析J，客车技术，2007，（1）9张子春，马力，王皎，王元良，徐达考虑部件弹性变形的平衡悬架运动干涉分析J，拖拉机与农用运输车，2006，（4）10王皎，马力，王元良，徐达重型特种专用车平衡悬架建模及车架有限元分析J，重型汽车，2005，（3）11赵礼东，王元良，徐达多轴平衡悬架新的结构形式及性能分析J，专用汽车，2003，（5）12过学讯，吴涛多轴油气平衡悬架振动性能研究J，华中科技大学学报:自然科学版，2001，（1）13城市轨道交通车辆工程M，成都：西南交通大学出版社，2007（9）14吴社强摆臂式平衡悬架的特性分析J，中南汽车运输，1998，（1）15吴社强，刘豫微摆臂式平衡悬架结构特点分析J，辽宁汽车，1997，（1）16王伯铭城市轨道交通车辆工程M，成都：西南交通大学出版社17吉林大学汽车工程系 汽车构造第五版M，北京：人民交通出版社，2005.918Mike MavriganCreating a balance suspension systemJTech Advisor，2003(5)19Matthew B. Parkinson，Matthew PReed Considering Driver Balance Capability in Truck Shifter DesignJSAE TECHNICAL PAPER SERIES，2006(1)20I M Ibrahim ， M O A