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高铁电控 移动

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客户写作需求表注：代做的毕业设计一律包修改，包通过，各位同学请放心购买 请一定仔细填写以下资料并提供要求文件，感谢您的配合2 题目 Title ：（如题目不确定的,请写出需要写作的大致方向，以便写作老师更好把握主题）高铁车辆电控电动移门设计3 论文所属专业交通运输4 学术级别（研究生，本科，大专，省级发表，职称用，核心发表等还是其它） 本科5 论文字数（正文字数，除reference和附录外的） 120006. 您想拿到论文的时间(比如开题，装配图，翻译等交稿时间)5月前（全部搞掂，包括答辩要的PPT和论文）7 学校要求上交的日期 5月10号9具体要求（可直接复制任务书）：比如论文初稿完成时间等等。一、 毕业论文(设计)基本内容与要求：在了解轨道车辆电控电动移门基本结构和控制原理的基础上，完成一种电控电动移门设计。应完成的主要内容有：（1）借阅、下载相关书籍、论文，通晓已有电控电动移门的形式、结构、特征、控制原理和方法；（2）设计一套电控电动移门；（3）完成毕业设计论文的撰写工作。 写完任务要求后请把约稿单word文件名改成自己的课题名称 下面是我的开题报告深圳大学本科毕业论文（设计）开题报告题 目高铁车辆电控电动移门设计学生姓名 Chenli 学号2010110149专业交通运输学 院机电与控制工程学院指导教师付忠学本选题的意义及国内外发展状况：1. 选题背景及意义1.1 背景 近年来，我国铁道部大力推进体制创新、管理创新和技术创新，并以此走出了一条自主创新的成功之路。铁道部与31个省市自治区签订了加快铁路建设的战略合作协议，在新线建设项目上基本都是与地方政府和战略投资者合资，并广泛引进各方面资金投资高速铁路的建设。铁道部的这一体制创新创建了合资建路的崭新模式。此外，铁道部在管理方面的创新体现在充分发挥我国铁路路网完整、运输集中统一的优势，统筹利用铁路内外的科研力量和人力资源，大大提高了我国高速铁路的建设效率。在技术创新方面，我国铁路建设看准世界先进水平，积极引进世界先进技术，并在此基础上博众家之长，对国外的各种先进技术引进后消化吸收再对其进行有机结合与创新。最终，形成了一套拥有自主知识产权的技术体系。经过几年的不懈努力，我国目前的高速铁路也有了一番让世界瞩目的成就。2013年9月26日，随着我国第一条连接海峡西岸和中部内陆腹地的快速铁路向莆铁路正式开通运营，中国高速铁路运营里程突破一万公里，约占世界高铁运营里程的45%，稳居世界高铁里程榜首。在可以预见的未来，高速铁路将成为人们出行的主要交通工具，高速和高运量是它的笑到最后的关键。高铁的发展意味着相关配套设备的发展，而好的电控电动移门是其中不可或缺的一环，因为电控电动移门被广泛应用于铁路干线内外端门、厨房门、厕所门等车辆内门。1.2 意义通过设计车辆电控电动移门，了解电控电动移门的结构特点，学习设计车门的方法，作为未来工作中也许会遇到的设计工作的参考，同时巩固自己在大学四年学到的知识并将其用于实践，这是对我个人的意义。铁道运输部门为了实现减员增效，提出了列车车门开闭集中控制，以减少乘务人员的工作量。因此在可以预见的未来，无人化、自动化是高铁车辆的一大发展趋势，而高铁车辆电控电动移门除了可以手动控制，还可以由列车自动控制（ATC-Automatic Train Control）系统控制。这对列车的无人化、自动化有着至关重要的意义。此外由于电控电动移门不需要像普通铰链门那样占用大量空间，无形中增加了列车可利用空间。电控电动移门还具有良好的密封性能, 对客室内传入噪声有较好的屏蔽作用,同时它还具具有开关门速度快、噪声低、安全可靠等优点，这是对高铁发展的意义。2. 国内外发展现状与趋势电控电动移门由于发展时间较短，只有短短十年的历史，但由于它的实用性得到了广泛的验证，因此发展迅猛。电动门不是这几年的产物，而是在10前就已经在海外问世了，电动门的产生是在科技发展中应运而生的，并不是靠着简单的技巧才出现的，它内含有最新的高科技技术含量，是世界对科技发展的一种认可和应用。 电动门的分类重要的有电动伸缩门、电动卷帘门、极速门以及其他的电动门类。中国电动门的使用和电动门产业的发展依靠外国进口才发展起来的，中国并不是研发电动门的国家可是中国绝对是后来居上的国家，现在中国拥有广阔的电动门市场以及一流的电动门技术，中国的伸缩门市场火爆程度使得中国拥有千家企业并有上万中各种不同的电动门。现在电动门简直是供不应求。 中国电动门行业提出了电动伸缩门标准化生产，现在已全面实现伸缩门产品的自动化、规模化、标准化硬件管理体系和生产系统，已然带动了整个行业的发展，并且发展势头在现今是轰然而起。国家的经济也在门业的发展中带动，发展前景也非常的壮观。 目前我国的自动门产品主要应用于经济发达的沿海地区，推动自动门产业由沿海地区向内陆地区发展，将会加速自动门行业的快速发展。随着城市化建设不断加速，我国大陆自动门行业发展形势相当的可观。自动门行业将在政策和经济刺激的推动下快速发展，并且将在不久的将来使得电动门的产业链趋于规范化。这是电动门行业的发展与历史。而我要研究的则是其中的电控电动移门。国内外电控电动移门被广泛应用于铁路干线内外端门、厨房门、厕所门等车辆内门。在技术上电控电动移门有如下特点：（1）采用全数字控制技术的电子门控器，实现对车门的控制、监测、诊断、自学习和网络通讯等功能；（2）由无刷直流电机驱动，电磁干扰少、寿命长、可靠性高；（3）C型铝合金承载导向系统，自动补偿安装角度误差，重量轻、噪音低；（4）免维护特制丝杆螺母副传动，寿命长、可靠性高；（5）铝蜂窝复合结构粘接门板（或拼装式门板），可选配中空玻璃和单层钢化玻璃。 电控电动移门在做端门时的系统构成和功能：电动内端门主要由门扇、下滑轨、门携架、承载轮、防跳轮、机构滑轨、同步带及轮、直流变换器、直流伺服电机及减速箱、直流伺服电机驱动器、PLC 可编程序控制器、编码器等组成。门扇通过门携架连接着承载轮及防跳轮; 承载轮安装于机构滑轨内, 并能在机构滑轨内移动; 防跳轮在机构滑轨内上部, 起防止门扇跳动的作用; 下滑轨起导向作用。直流伺服电机转动时通过减速箱减速后使主动同步带轮转动, 主动同步带轮通过同步带带动被动轮转动, 而同步带连接着门携架, 因此门扇可进行开关动作。直流伺服电机受PLC 及直流伺服驱动器的控制, 而直流变换器可将列车提供的电压变成DC24 V电压。研究内容：3. 主要研究目标 在了解轨道车辆电控电动移门基本结构和控制原理的基础上，完成一种电控电动移门设计。应完成的主要内容有：（1） 借阅、下载相关书籍、论文，通晓已有电控电动移门的形式、结构、特征、控制原理和方法（2）设计一套电控电动移门；（3）完成毕业设计论文的撰写工作。4. 主要研究内容4.1 研发内容（1）我的课题用到的理论知识有机械零件设计原理,弹性力学,材料力学（2）我的课题研究是在solidworks软件中的零件图中建模,设计电控电动移门相关硬件的零件图（3） 用的是solidworks软件中的装配图环境,并在里面将上一个环节中做出来的零件图进行组装4.2 拟解决的关键问题（1） 分析现有电控电动移门设计方案的优劣（2） 找到提高优点，减少缺点的方法，并提出改进方案4.3 主要特色与创新之处（1）在建立三维模型时，用的是solidworks软件。（2）Solidworks是一款强大的三维建模软件，SolidWorks公司创立于1993 年 12 月，总部设在美国马萨诸塞州Concord，1997 年被总部位于法国 Suresnes 的 Dassault Systemes S.A. 收购。该公司是产品生命周期管理（PLM）解决方案的全球主要开发商。SolidWorks以“使参与产品开发的每个人能够利用 3D 的威力”为宗旨，为工业、医疗、科学、消费者、教育、技术和运输市场中的客户提供服务。它有零件图，装配图，工程图三种图样设计功能，被广泛的运用在现代工业设计中。Solidworks特点（1）Solidworks软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。（2）只有SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。（3） 通过eDrawings方便地共享CAD文件。（4） 通过三维托管网站展示生动的实体模型。（5） 在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。（6） SolidWorks 提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。（7） 增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。（8） 使用RapidDraft技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。（9） 用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。（10） 镜像部件是SolidWorks 技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件（包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件）的新的零部件。（11） 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。 SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。 在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech所评论：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。” 在强大的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 研究方法、手段及步骤：5. 主要研发方法与步骤（1）通过关键字获取相关论文资料；（2）从获得的文献资料中了解电动移门的结构，特点，控制方式，各项参数等；（3）初步设计出门的整体机械结构，驱动系统和控制系统；（4）通过分析，计算出门的各项参数，包括门的尺寸，驱动电机参数等，并确定主要部件尺寸，材料；（5）确定驱动系统和控制，对系统部件进行选型配对，根据控制系统的控制方式写出操作指南（待修改），确定联锁关系；（6）使用solidworks软件画出电动移门的结构，部件，并进行组合,形成三维模型结构；（7）动态模拟电动移门的工作过程；（8）对组合好的移门进行可行的改进，标注门与驱动系统，控制系统的联系和与列车其他系统间的联系，完成设备工程图集；（9）对设计进行检查，编写确认操作指南，电动移门说明书；（10）完成毕业论文撰写工作。6. 进度安排2013年10月10日，布置毕业设计任务和英文翻译文献；2013年10月10日-10月23日，完成英文翻译，并阅读相关的参考文献；2013年10月23日，提交英文翻译；2013年10月24日-11月6日，填写完成毕业论文（设计）开题报告；学习设计软件；2013年11月6日，提交开题报告；2013年11月7日-2014年3月9日，完成设计（机械、控制系统），毕业论文撰写；2014年3月10日-3月14日，中期检查；2014年3月15日-5月12日，按中期检查的整改意见，继续完成毕业设计；2014年5月12日，提交毕业论文；2014年5月13日-5月18日，论文评阅及答辩。参考文献：1徐循元.集控电动塞拉门J.铁道机车车辆工人，1998，（12）:232吴胜义.铁道车辆电动内端门控制系统J.铁道车辆，2007,45（1）:263书籍城市轨道车辆工程、城市轨道交通车辆故障诊断与维修4百度：“电控电动移门”“内藏门”5车门制造公司网站(百度)：南京康尼机电、北京博得、青岛欧特美6轨道交通相关刊物中论文，如铁道车辆、国外铁道车辆城市轨道车辆研究7相关课题毕业论文学生签名： 年 月 日指导教师意见： 签名：院系领导意见： 签名： 年 月 日服务宗旨: 客户的论文就是我们自己的论文!要求：1、把A型地铁列车的尺寸搞清楚（与文中p80页相比较，指明有哪些差异）；2、台湾捷运FDS5程序与文章附录中程序是同一种工况，只是文章用的软件是fds4，请将这两个程序中列车尺寸能用到的内容看明白。3、在上述问题解决的基础上，结合师兄给的疏散程序进行编写。一般世界上有三种地铁列车车型A型车为3.0米 B型车为2.8米，C型车为2.6米当然也有例外 如将来上海轨道交通10号线的超宽A型旗舰车，3.2米答案补充 A型车 基本尺寸：长22m、宽3.0 m、高3.8 m ， 断面面积=11.4mB型车 基本尺寸：长19m、宽2.8 m、高3.8 m，断面面积=10.64m 每侧4门 C型车 基本尺寸：长19m、宽2.6m、高3.8 m ，断面面积=9.88m这三种车型是世界统一的，也就是说，无论是什么牌子（西门子、庞巴迪、阿尔斯通、日立。），都是按照这三种规格建的目前唯一的特例是上海轨道交通10号线的超宽AA型旗舰车，3.2米中国北京五号线新车也是目前北京地铁车辆中最宽敞的，车厢宽2.8米，高3.8米，而普通车厢宽只有2.6米，高度为3.51米。答案补充 我国地铁列车根据“体宽”可分为A、B、C三个型号，以A型列车宽度最大，载客量最多。中国新下线的列车最大载客量为2460人；每辆车长度为22.8米，宽度为3米。以DKZ5型车辆为例： 车辆高度（最大处）：3695mm 车体宽度（最大处）：2800mm 客室地板面距走行轨顶面高度：1100mm答案补充 A型车 基本尺寸：长22m、宽3.0 m、高3.8 m B型车 基本尺寸：长19m、宽2.8 m、高3.8 mC型车 基本尺寸：长19m、宽2.6m、高3.8 m楼上的 拿不准就别跟这儿瞎嘚嘚。现在一线和环线编组6节八通线和13号线（轻轨）编组4节环线和一线地铁的（复兴门-苹果园）的站线长度 停6节已经是极限了。西单-四惠东站（99年建成）最多可以停8节（建国门除外) 轻轨的站线长度最多可以停6节。高速列车移门设计,设计包含的全部组件,各部分功能说明,电机丝杆通过轴套连接,导套跟门之间加垫板，通过螺栓连接,丝杆另一端通过轴承与门架相连,门下方配有导轨,导套运动带动门通过滚轮运动,移门控制原理：电机带动丝杆转动，导套带动门通过滚轮水平运动。主要运动机构设置在门的上部，有助于克服重力的作用，使门运动平稳。另外能够防止门下方有垃圾等对门造成损坏。,3687aced-221d-4a8e-a486-9fd179b0c35b.xlsSheetXYZ轴1/22021/3/4数数控控系系统统滚滚珠珠丝丝杠杠及及马马达达选选定定计计算算(1/2)(1/2) 非非标标设设计计 QQ:25016270QQ:25016270 dudu_2011.05.04dudu_2011.05.04ItemunitX-25Y-25Z-25計算式1Ball Screw使用条件（Lead 5）（Lead 5）（Lead 5）考虑装配原因取滚动导轨=0.1计算运动条件轴转-螺母运动轴转-螺母运动轴转-螺母运动导轨面摩擦阻力，正常=0.003-005移动物体质量MKg8015050垂直时预压等级按中预压、取300N/m移动距离Ltrmm10001800600移动物体质量为工作台+物体总和实际输送速度fm/min60918运动加速度（平均）G0.6800.2000.153加速度国产立加为0.5G，国外稍大最大转速Nmaxmin-1150015001800速度曲线根据节拍事先确定运动精度C3C3C3根据工件精度要求润滑方式GreaseGreaseGrease安装方式固定-固定固定-支撑固定-支撑根据实际情况，每种方式适应不同场合传动方式Linear RollerX、Y轴为水平传动；Z轴为垂直传动希望寿命LH20,000载荷条件1F1N613.872445.41594.97F1向左等加速=mg+f+man1min-11200.00022.50090.000F1上升等加速=f+ma+mgt1s0.150.080.202F2N80.752151.41520F2向左等速=mg+fn2s150015001800F2上升等速=f+mgt2s11223F3N-452.368-142.59445.03F3向左等减速=mg+f-man3min-11200.00022.50090.000F3上升等减速=f+mg-mat3s0.150.080.204F4N-613.872-445.41385.03F4向右等加速=-mg-f-man4min-11200.00022.50090.000F4下降等加速=-f+mg-mat4s0.150.080.205F5N-80.752-151.41460F5向右等速=-mg-fn5min-1150015001800F5下降等速=-f+mgt5s11226F6N452.368142.59533.5F6向右等减速=-mg-f+man6min-11200.00022.50090.000F6下降等减速=-f+mg+mat6s0.150.080.207F7N00392F7待机时间n7min-1000t7s2.600.507.60平均FmN317152492Nm min-11292148115072B/S单元台湾台湾台湾国外丝杠螺纹长颈比70（正常情况）丝杠外径Dmm202515国产丝杠螺纹长颈比30（正常情况）导 程lmm40510导程根据电机转速、传动速度定旋转方式R/LRRR安装距离Lbmm11001942700丝杠全长L mm12002000800螺母形式FSW 2505-3FSW 2505-3FSW 2505-3根据选丝杠螺母滚珠卷数3x13x13x1预压载荷FpN100010001000轴向窜量dmm000额定载荷动CaN169001690016900静CoaN446004460044600刚性KbN/m3 支撑侧（NSK）（NSK）（NSK）固定侧形式17TAC 47B17TAC 47B17TAC 47B17x47x1517x47x1517x47x15预压载荷N刚性N/m定格荷重额定动Ca(1列)N245002450024500极限动N320003200032000PretentionN反向驱动侧型式（NSK）（NSK）（NSK）17x47x1517x47x1517x47x15予圧荷重N剛性N/m额定载荷额定动Ca(1列)N193001930019300极限动N250002500025000 马达有效转矩N.m1.1243645950.2296900170.76722738额定扭矩大于此值3687aced-221d-4a8e-a486-9fd179b0c35b.xlsSheetXYZ轴2/22021/3/4数数控控系系统统滚滚珠珠丝丝杠杠及及马马达达选选定定计计算算(2/2)(2/2) 非非标标设设计计 QQ:25016270QQ:25016270 dudu_2011.05.04dudu_2011.05.041轴名称X-25Y-25Z-25Note2输送速度(m/min)609183丝杠外径(mm)2025154丝杠导程(mm)405105最大转速(min-1)1500150018006螺母形式(NSK)FSW 2505-3FSW 2505-3FSW 2505-37有效卷数3x13x13x18移动距离(mm)100018006009固定方式固定固定固定支持固定支持10 丝杠螺纹全长(mm)1100194270011 丝杠全长(mm)1200200080012 关键速度 Critical speed=（f*dr）E+7(min-1)31678743852实际速度小于此值f：安装相关系数r21.915.115.1dr：丝杠谷径(mm)17.521.82512.5L：安装距离(mm)11001942700（事先设定）13 Dn=Dn300003750027000按表比较D：滚珠丝杠直径（）20.0025.0015.00n：realite Speed（min-1）150015001800Nm(Max Speed)=602(EIG/a)2/2L2 (min-1)31678743852取安全系数=0.8:安装相关危险系数(见右表)4.733.9273.927dr：丝杠谷径(mm)17.50021.82512.500L：安装距离(mm)1100194270014 温升对丝杠传动精度影响=*s* （）0.0260.0470.017a:热膨胀系数(1/C)1.20E-051.20E-051.20E-05Ls：丝杠螺纹长（）11001942700t：温升数值（C）222一般情况取2-315 丝杆临界压曲载荷计算P1=b*2*E*I/2L2=adr*4*104/L2(N)1573561365082最大载荷小于此值：弹性模量 2.04105 (Nmm2)204000204000204000dr：丝杠谷径(mm)17.50021.82512.500L：安装距离(mm)1100.0001942.000700.000a：安装相关系数(见右表)20.310.210.216 丝杠理论寿命计算B/S额定动载荷Ca(N)169001690016900B/C轴向平均载荷Fm(N)317152492荷重系数fwB/S平均回转数Nm(min-1)129214811507疲劳寿命(回转数) L=(Ca/(Fm*fw)3E+6(rev)8.79E+108.03E+112.35E+10疲劳寿命(时间) Lt=L/(60*Nm)(H)1.13E+069.03E+062.59E+0517 轴承理论寿命计算Bearing型式17TAC 47B17TAC 47B17TAC 47BBearing额定动载荷Ca(1列)(N)245002450024500Pretention force(N)1543596019949856Double ancher 配分安全系数Bearing 平均荷重 Fm(N)190.190.9295.2Bearing平均回转数 Nm(min-1)129214811507回转数寿命L=(Ca/(Fm*fw)3 *E+6(rev)1.24E+121.13E+133.31E+11时间寿命 Lt=L/(60*Nm)(H)1.60E+071.27E+083.66E+0618 丝杆临界压缩拉伸载荷计算P2=*dr2/4=116*dr2355255525418125最大载荷小于此值：容许拉伸压缩应力(MPa)147147147dr：丝杠谷径(mm)17.521.82512.519 马达选定相关计算最大旋转扭矩计算 Tmax=T1+T24.4872201451.8550396181.096112676最大扭矩大于此值外部扭矩 T1=Fa*l*A/2 (N.M) 0.5696790120.1335185190.922398589垂直时为上升等速加速扭矩 T2=J*w*103 (N.M)3.9175411331.7215210990.173714087惯性力矩 J=m(l/2)2*A2/106+Js*A2(kg.M2) 0.0033931680.0006970850.00016718角加速度 w=2Nm/60t (rad/s2)1049.582058944.622丝杠全长惯性力矩Js=J1* (Kg*m2)0.00014760.0006020.0000404惯量比(负载/电机)单位长度丝杠惯性力矩J1(1*10(-3)Kg*cm2)/mm1.233.010.505日系10倍(详见样本)马达所需惯性力矩 Jm=J/C (Kg*m2)0.0003393170.0001394170.000016718欧系20倍(详见样本)摘要高速列车一般指时速在200公里以上的列车。20世纪50年代初，法兰西共和国首先提出了高速列车的设想，并最早开始试验工作。1976年，用柴油电动机车牵引的高速列车在英国投入服务，这是当时英国最快的载客列车，最高时速达250公里。法兰西共和国则以电力机车为研究对象，其高速电力引列车在1978年曾创下时速260公里的纪录。1981年10月，新的高速列车“T.G.V”在巴黎里昂干线正式投入使用。采用流线形造型的“T.G.V”和和常规列车相比，空气阻力减小了三分之一。它装有大功率动力装置，具有较强的爬坡能力，可以高速爬上35%的陡坡，也可在坡路上起动，使用的仍是普通铁轨线路，曾创下时速380公里的纪录。高速列车是在现有的柴油机车、电力机车和铁路的基础上，对动力系统、行走系统、车厢外形和路轨系统等加以改进，并没有改变传统火车和铁路和基本面貌。除了在牵引机车 方面的改进以外，虽然人们还在轨道方面进行了一些新的尝试，如西德、日本、美国等国家修建了一些短程单轨铁路，但由于建造费用庞大，比普通铁路复杂，不能适应长途重载铁路运输的需要，所以没有普遍采用。由于传统牵引机车和路轨系统等方面的问题，如轮、轨的摩擦难以克服，所以进一步提高车速困难很大。若想使铁路运输有一个大的飞跃，而需在牵引机车和路轨系统等方面采用全新的设计，如某些国家正在研制之中的磁悬浮列车。法国阿尔斯通公司制造的V150型高速电气机车(TGV)在巴黎东南部的一段经特殊加固的铁路线上，达到了时速574.8公里，创下新的有轨铁路行驶速度世界纪录。在测试中，列车经过14分钟的不断加速，达到了574.8公里的时速，打破了17年前同样由TGV机车创造的515.3公里/小时的纪录。随后，法国国营铁路公司、法国铁路网、法国阿尔斯通运输公司，联合召开了一次新闻发布会，宣布创造了这一最高时速的消息。关键词:高度列车,速度,磁悬浮AbstractHigh speed trains generally refers to 200 km per hour train. In twentieth Century 50 in the early 1980s, the French Republic first proposed the idea of a high speed train, and the earliest start test. In 1976, a high-speed train diesel electric locomotive into service in the UK, which is the UKs fastest passenger train, the maximum speed of 250 km.The French Republic in electric locomotive as the research object, the high power LED train in 1978 had a record of 260 kilometers per hour record. In 1981 October, a high-speed train new T.G.V officially put into use in Paris -Lyon route. The streamlined shape of T.G.V and compared with conventional trains, to reduce air resistance by 1/3. It is equipped with large power plant, strong climbing ability, can speed up 35% steep slope of the road, also can be in starting, is still the common rail lines used, had a record of 380 kilometers per hour record.High speed train is based on existing diesel locomotive, electric locomotive and railway, the power system, the walking system, the profile of the car and the rail system to be improved, and did not change the traditional train and railway and basic features. In addition to the traction locomotiveOther improvements, although it is still in orbit for some new attempt, such as Germany, Japan and other countries,American built some short monorail, but because the construction cost is huge, complex than ordinary railway, can not meet the needs of long heavy haul railway transport, so there is no widely used. Because the traditional tractionlocomotives and rail system and other aspects of the problem, such as wheel rail friction, it is difficult to overcome, soto further improve the speed difficult. If you want to make the railway transport is a big leap, and used in locomotivesand rail systems, new design, such as the magnetic levitation train some countries are developing.V150 type high speed electric locomotive French Alstom Ltd manufacturing (TGV) in a southeastern Paris by specialreinforcement of railway line, reached a speed of 574.8 kilometers per hour, a new rail railway speed record. In the test, after the train accelerated 14 minutes, up to 574.8 kilometers per hour, breaking the 17 years ago also created by TGV locomotive 515.3 km / hour record. Subsequently, the French state-owned railway company, the Frenchrailway network, the French Alston transportation company, jointly held a press conference, announced plans to create a top speed of news.摘要1Abstract2一,目前世界上列车的种类31.1 列车门的种类及特点31.2 我国列车的现状4二,列车门的特点52.1列车门的种类52.2列车门的质量计算7三列车门的设计83.1设计软件介绍83.2设计思路93.3设计方法与改进9四,设计计算104.1丝杆设计104.2轴承选用134.3电机选用15五,总结16六,致谢16参考文献：17一,目前世界上列车的种类1.1 列车门的种类及特点 近年来，我国铁道部大力推进体制创新、管理创新和技术创新，并以此走出了一条自主创新的成功之路。铁道部与31个省市自治区签订了加快铁路建设的战略合作协议，在新线建设项目上基本都是与地方政府和战略投资者合资，并广泛引进各方面资金投资高速铁路的建设。铁道部的这一体制创新创建了合资建路的崭新模式。此外，铁道部在管理方面的创新体现在充分发挥我国铁路路网完整、运输集中统一的优势，统筹利用铁路内外的科研力量和人力资源，大大提高了我国高速铁路的建设效率。在技术创新方面，我国铁路建设看准世界先进水平，积极引进世界先进技术，并在此基础上博众家之长，对国外的各种先进技术引进后消化吸收再对其进行有机结合与创新。最终，形成了一套拥有自主知识产权的技术体系。经过几年的不懈努力，我国目前的高速铁路也有了一番让世界瞩目的成就。2013年9月26日，随着我国第一条连接海峡西岸和中部内陆腹地的快速铁路向莆铁路正式开通运营，中国高速铁路运营里程突破一万公里，约占世界高铁运营里程的45%，稳居世界高铁里程榜首。在可以预见的未来，高速铁路将成为人们出行的主要交通工具，高速和高运量是它的笑到最后的关键。高铁的发展意味着相关配套设备的发展，而好的电控电动移门是其中不可或缺的一环，因为电控电动移门被广泛应用于铁路干线内外端门、厨房门、厕所门等车辆内门。中国国内火车根据火车速度分不同种类。车次号一般由字母开头，代表火车的种类。例如，Z19表示直达列车，D316表示动车。高铁、城际列车和动车都是现代化高速列车，是目前最好的一类列车。大部分列车白天的行驶速度可达200-300km/h，有些动车夜间行驶速度可达200km/h。 1.2 我国列车的现状通过设计车辆电控电动移门，了解电控电动移门的结构特点，学习设计车门的方法，作为未来工作中也许会遇到的设计工作的参考，同时巩固自己在大学四年学到的知识并将其用于实践，这是对我个人的意义。铁道运输部门为了实现减员增效，提出了列车车门开闭集中控制，以减少乘务人员的工作量。因此在可以预见的未来，无人化、自动化是高铁车辆的一大发展趋势，而高铁车辆电控电动移门除了可以手动控制，还可以由列车自动控制（ATC-Automatic Train Control）系统控制。这对列车的无人化、自动化有着至关重要的意义。此外由于电控电动移门不需要像普通铰链门那样占用大量空间，无形中增加了列车可利用空间。电控电动移门还具有良好的密封性能, 对客室内传入噪声有较好的屏蔽作用,同时它还具具有开关门速度快、噪声低、安全可靠等优点，这是对高铁发展的意义。 国内外发展现状与趋势电控电动移门由于发展时间较短，只有短短十年的历史，但由于它的实用性得到了广泛的验证，因此发展迅猛。电动门不是这几年的产物，而是在10前就已经在海外问世了，电动门的产生是在科技发展中应运而生的，并不是靠着简单的技巧才出现的，它内含有最新的高科技技术含量，是世界对科技发展的一种认可和应用。 电动门的分类重要的有电动伸缩门、电动卷帘门、极速门以及其他的电动门类。中国电动门的使用和电动门产业的发展依靠外国进口才发展起来的，中国并不是研发电动门的国家可是中国绝对是后来居上的国家，现在中国拥有广阔的电动门市场以及一流的电动门技术，中国的伸缩门市场火爆程度使得中国拥有千家企业并有上万中各种不同的电动门。现在电动门简直是供不应求。 中国电动门行业提出了电动伸缩门标准化生产，现在已全面实现伸缩门产品的自动化、规模化、标准化硬件管理体系和生产系统，已然带动了整个行业的发展，并且发展势头在现今是轰然而起。国家的经济也在门业的发展中带动，发展前景也非常的壮观。 目前我国的自动门产品主要应用于经济发达的沿海地区，推动自动门产业由沿海地区向内陆地区发展，将会加速自动门行业的快速发展。随着城市化建设不断加速，我国大陆自动门行业发展形势相当的可观。自动门行业将在政策和经济刺激的推动下快速发展，并且将在不久的将来使得电动门的产业链趋于规范化。这是电动门行业的发展与历史。而我要研究的则是其中的电控电动移门。国内外电控电动移门被广泛应用于铁路干线内外端门、厨房门、厕所门等车辆内门。在技术上电控电动移门有如下特点：（1）采用全数字控制技术的电子门控器，实现对车门的控制、监测、诊断、自学习和网络通讯等功能；（2）由无刷直流电机驱动，电磁干扰少、寿命长、可靠性高；（3）C型铝合金承载导向系统，自动补偿安装角度误差，重量轻、噪音低；（4）免维护特制丝杆螺母副传动，寿命长、可靠性高；（5）铝蜂窝复合结构粘接门板（或拼装式门板），可选配中空玻璃和单层钢化玻璃。 电控电动移门在做端门时的系统构成和功能：电动内端门主要由门扇、下滑轨、门携架、承载轮、防跳轮、机构滑轨、同步带及轮、直流变换器、直流伺服电机及减速箱、直流伺服电机驱动器、PLC 可编程序控制器、编码器等组成。门扇通过门携架连接着承载轮及防跳轮; 承载轮安装于机构滑轨内, 并能在机构滑轨内移动; 防跳轮在机构滑轨内上部, 起防止门扇跳动的作用; 下滑轨起导向作用。直流伺服电机转动时通过减速箱减速后使主动同步带轮转动, 主动同步带轮通过同步带带动被动轮转动, 而同步带连接着门携架, 因此门扇可进行开关动作。直流伺服电机受PLC 及直流伺服驱动器的控制, 而直流变换器可将列车提供的电压二,列车门的特点 2.1列车门的种类M730系列铁路客车塞拉门已于1997年通过部级鉴定。由铁道部和机械工业部有关部门领导和专家组成的鉴定委员会认为：该产品属国内首创，填补了国内铁路客车行业的空白，其性能达到了国际同类产品水平。经检测和实际运行考核，可以满足提速客车的运行要求，鉴定委员会一致同意通过鉴定，并建议在我国铁路客车上推广使用。鉴定会后,M730系列铁路客车塞拉门已批量生产并提供给有关路局运用,运行结果表明,M730系列铁路客车塞拉门具有可靠的手动、电动、集控、防挤压和时速5km/h自动锁闭等功能,并具有良好的售后服务,深受有关路局和客车制造工厂好评。M730系列铁路客车塞拉门的气动驱动机构,采用先进的无杆气缸。运动平稳、可靠、往复运动15万次(相当于工作15年)免维修。M730系列铁路客车塞拉门的电控系统采用国际先进的控制器、功能齐全、性能可靠。M730系列铁路客车塞拉门的门板,采用特种合金铝板及铝蜂窝复合结构,按飞机同类结构的工艺制造,重量轻、强度高、刚性好。车门通过净宽度(b) 730mm 800mm 500mm车门通过净高度(c) 19005mm 19005mm 17005mm驱动装置安装宽度(a) 1000mm 1100mm 770mm门扇宽 8782mm 9482mm 7002mm门扇离 25245mm 25245mm 17475mm门扇厚 431mm 431mm 431mm主要技术参数除易损耗件外,车门的正常使用寿命为15年适用范围：构造速度 160km/h，200km/h列车主管压缩空气 4.5-9bar电源 AC 220V 50HZ适用阳台高度 300-1100mm,脚蹬设两级于车内,一级为车外可自动翻转环境温度 -40-+40相对湿度 80%100%2.2列车门的质量计算整体质量所谓塞拉门主要是这种车门具有塞和拉两种动作。即门关闭时是由车内或车外塞入车门口处，使之关闭、密封；门开启时，当门移开门口一定距离后，能延车体内侧或外侧滑动。铁路客车的塞拉门分为内塞拉门和外塞拉门两种。分别由车内或车外塞入门口处。日本采用内塞拉门，欧、美一些国家大多采用外塞拉门。我国目前采用的是外塞拉门。移门是指门扇连接滑轮并在固定的轨道上可移动的门，又称推拉门。它区别于用铰链连接门扇的平开门。移门具有易安装、可重复利用、可工业化生产、也可以小作坊生产、防火、环保等特点。移门给人们的工作带来很大的方便，比如说移门，你在需要的时候可以将它移在一边，使两个空间暂时接合起来而显得更大，又比如说移门，一般我们公司厂房可能是租来的，由于种种原因我们不免要换下地方。这时传统隔断的劣势就很容易显现出来，因为你不可能把属于房子的组成部分带走。相反，移门是可拆除、可带走、可重组的，因此移门又有可以带走的2.2我国现有列车门的发展现状南京康尼机电股份有限公司是中国轨道车辆门系统国产化研发和制造基地，以南京工程学院为依托，是国家重点高新技术企业，是国家“高技术产业化示范工程”单位。2007年初，企业创始人被国家发改委授予“城轨交通国产化先进个人”。康尼公司以致力推进中国轨道交通装备现代化进程为己任，通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，提升企业自主创新能力，在中国历史名城、文化古都南京，建立起了国内一流的轨道交通装备研发制造基地，具有年产10000套干线和10000套城轨车辆门系统的生产能力。康尼向中国和世界市场提供的主要产品包括干线列车门系统、城轨车辆门系统、城轨车辆内部装饰、地铁站台安全门（屏蔽门）等产品。目前，具有自主知识产权的康尼车辆门系统分别占据国内干线和城轨市场的40%、50%以上，其中干线门系统新品80%由康尼研发提供，享有“中国轨道交通第一门”的美誉。依托省级技术中心和工程研究中心的优势，公司建立了完善的技术创新体系，并拥有一大批行业内的骨干人才。公司坚持瞄准和致力掌握国际最前沿的轨道交通装备技术，不断开发满足用户需求的新产品。公司研发制造的高原列车电控气动塞拉门、城轨车辆电动双开塞拉门、城轨车辆外挂密闭门等产品受到国内外用户的广泛青睐。公司已成为国际著名车辆供应商法国阿尔斯通公司的A级供应商，西门子、庞巴迪公司在中国首选的优秀供应商。康尼以“建一流企业、创国际品牌”为目标，500余员工通过持续不懈努力，为中国和世界的人们提供安全舒适的现代化轨道交通运输装备。1三列车门的设计3.1设计软件介绍SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统，著名的CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸塞州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内，当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今，至2010年已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。3.2设计思路大量搜集现有产品,熟悉了解其中的技术,形成自己的想法,找出自己认为的可以改进的地方进行改进.从而让自己参与实践,从中学到很多列车门主要包括门系统,传动系统,支撑系统三大部门,具体到零件可分为几大重要零部件,门架结构,丝杆传动结构,本设计在确定这些大前提的条件下进行,大概设计出这些零部件的大框架再进行优化设计,从而达到所有零部件最好的组合.主要参考国内现有技术方案,例如南京康尼公司的一些列门产品,机械设计手册等.从中能够学习到非标零部件的设计与选型包括材料,选用,尺寸确定,加工工艺的了解等.标准件的选型例如电动机,丝杆,螺母,轴承等.3.3设计方法与改进本设计中在门底部跟铝合金槽之间是否要加滚轮有过思考,如下图所示两者之间加滚轮有助于门板的滚动和平稳性,是的运动更方便更顺畅.不加亦可.在这两种方案中究竟加还是不加有以下讨论分析:1,门板是悬挂式的,主要是上方悬挂在门架上,其移动的功能已经得到实现和保障,下方加滚轮有助于运动但是有可能造成一些不方便,例如,使用过程中一些垃圾杂物进去铝型材,导致滚轮阻塞,造成铝型槽或者滚轮损坏,或者门板损坏,门不得不停止工作送去维修,造成一系列不方便2,增加滚轮会增加成本和维修成本,这一方面不可取,可以不加四,设计计算4.1丝杆设计 确定毛坯制造方法 本零件功能是传递运动，工作时承受载荷较小，要求大批量生产，故选择轧制圆棒料。 2.2 确定总余量 根据工件基本尺寸的最大外径为28fmm，由机械加工工艺手册表3.1-13查得需选34的棒料，机械加工工艺手册表3.1-14对应端面加工余量为2.0mm，两面和为4.0mm。据机械加工工艺手册表3.1-2知，当圆钢直径为3050时，其允许的偏差为0.5mm。 综上得出毛坯基本尺寸：直径方向330.5mm，长度方向2921 0滑动螺旋传动初始条件 轴向载荷F为：30000N 螺母形式为：整体式 滑动速度范围为：3m/min 螺杆材料为：40Cr 螺母材料为：ZCuZn25Al6Fe3Mn3耐磨性计算 的值为：0.8 的值为：1.8 许用压强p为：22MPa 螺纹中径d2的值(计算值)为：22.019mm 螺纹中径d2(选取值)为：44mm 公称直径为：48mm 外螺纹小径d1为：40mm 内螺纹大径d为：4mm 螺距P为：8mm 导程L为：4mm 螺母高度H的值为：79.2mm 旋合圈数z的值为：9.9 螺纹的工作高度h的值为：4mm 工作压强p的值为：5.481MPa验算自锁 螺旋副摩擦系数s为：0.088 螺纹升角为：1.658计算驱动转矩 驱动转矩T为：77375.629(N*mm)计算螺杆强度 螺杆当量应力的值为：26.068MPa螺纹牙强度计算 螺纹牙底宽度为：5.2mm 螺杆抗剪强度为：4.637MPa 螺杆抗弯强度为：10.702MPa 螺母抗剪强度为：46.374MPa 螺母抗弯强度为：107.017MPa螺杆的稳定性计算 螺杆的最大工作长度l为：50mm 一端固定，一端不完全固定长度系数为：0.6 螺杆材料的弹性模量E为：207000MPa 临界载荷Fc的值为：285257730.861N螺杆的刚度计算 螺杆材料的切变模量G为：83000MPa 轴向载荷使导程产生的变形量LF为：0.00046mm 转矩使导程产生的变形量LT为：1E-5mm 导程的总变形量L为：0.00045mm计算横向振动 螺杆两支承间的最大距离lc为：30mm 一端固定，一端不完全固定的系数1为：4.730 临界转速nc为： 5839642.607(r/min)计算效率 轴承效率为：0.95 效率为：46.675 液压缸活塞有如下形式活塞杆螺纹形式（内螺纹）活塞杆螺纹形式（外螺纹 带肩）活塞杆螺纹形式（外螺纹 无肩）4.2轴承选用因为轴承的类型多范围广，以下将主要对使用范围最广的深沟球轴承的使用与选择作一些分析。希望对轴承认识较少的人能加深对轴承的了解。 一、轴承的选择 1、轴承型号的选择：轴承型号一般是由用户的技术人员根据配套产品的使用条件及承受负荷对轴承进行选择。业务人员主要了解用户的实际负荷是否与所选轴承相符合，如果轴承达不到使用要求，应尽快建议客户改选型号，但除非特殊产品在选择型号上一般不会有什么问题。 2、轴承游隙的选择：用户在购买轴承时一般只会告知在什么型号、等级，很少会对轴承的游隙提出要求，业务人员必须问清轴承的使用条件、其中轴承的转速、温度、配合公差都直接关系到轴承游隙的选择。一般在3500转/分以下转速的电机大多采用CM游隙，如高温高速电机则要求采用相对较大的游隙。轴承游隙在装配后会因为内孔的涨大及外圆的缩小而导致减少，游隙的减少量=过盈量60%（轴承室是铝的除外）。比如轴承装配前游隙是0.01mm，装配时过盈量为0.01mm，则轴承装配后的游隙为0.004mm。在理论上轴承在零游隙时噪音和寿命都达到最佳的状态，但在实际运转中考虑到温升等问题，轴承在装配后游隙为0.002mm-0.004mm较好。 3、油脂的选择：油脂的选择一般是根据轴承的转速、耐温情况、噪音要求及起动力矩等方面进行选择，要求业务人员对各种油脂的性能很了解。 4、轴承密封型式的选择：轴承的润滑可分为油润滑和脂润滑。油润滑轴承一般是选用形式轴承，脂润滑轴承一般选用防尘盖或橡胶密封件密封。防尘盖适用于高温或使用环境好的部位，密封件分接触式密封和非接触式密封两种，接触式密封防尘性能好但起动力矩大，非接式密封起动力矩小，但密封性能没有接触式好。 人本轴承目前在汽车电机轴承、家电电机轴承、摩托车轴承、保健电机轴承等行业进行了专业化的制造，使轴承的噪音和寿命达到最佳状态。 二、轴承使用时应注意事项 1、轴和轴承室公差的选择与控制：轴承压入轴承后应转动灵活无阻滞感。如有明显转动不灵活，则表明轴的尺寸太大了，公差要下调。如轴承压入轴后用手转动有明显“沙沙”感，则可能是轴的公差太大或轴的圆度不好。所以在控制好轴和轴承室公差时也要控制好圆度，目前国内很多厂家只对公差进行控制，没有对圆度进行控制。 2、轴承的装配方式：因为轴承是高精度产品，如装配不当很容易对轴承沟道造成损伤，导致轴承损坏。轴承在装配时应有专用的模具，不能随意敲打，在压入轴时只能小圈受力，压大圈时只能大圈受力。装配时要求采用气压或液压，在压装时上下模要外于水平状态，如有倾斜会导致轴承沟道因受力损坏，而使轴承产生导响。 3、装配异物的防止：轴承在装到转子上做动平衡时很容易将动平衡时产生的铁屑进入轴承内部，因此最好是装轴承前做动平衡。有一些厂家为了装配方便，装配时在轴承室内涂上一些油或油脂起润滑效果，但往往操作人员很难将量控制好，如果油或油脂在轴承室内积留较多，在轴承转动时很容易沿着轴进入轴承内部。轴承室最好是不要涂油或油脂，如非涂不可则要控制不得在轴承室内有积留。 4、漆锈的预防：漆锈的特征是多发在封密式的电机，