DT015移动式架车机机架结构优化设计【word+12张CAD图纸全套】【优秀机械毕业设计】

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1隔套A4.dwg

2挡轮A4.dwg

上导向轮轴A3.dwg

任务书.doc

升降部件组合体A1.dwg

参考文献.doc

吊钩A3.dwg

图纸备份

开题报告.doc

总装图A0.dwg

托架零件图-挡轮轴A2.dwg

拖头右挡板.dwg

挡轴A3.dwg

机架A0.dwg

正文.doc

毕业实习报告.doc

滚轮A4.dwg

简介.txt

连接轴A3.dwg

河北建筑工程学院

毕业设计（论文）任务书

移动式架车机DT015 总体及机架设计

1、毕业设计（论文）目的：

本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计，使学生掌握推土机的总体参数的确定，工作装置的结构设计计算等内容，将课程中所学到的知识应用到毕业设计中去。 为今后步入社会、走上工作岗位打下良好的基础。

2、毕业设计（论文）任务内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

（1）设计任务：

①移动式架车机的基本结构

②移动式架车机总体参数的确定

③移动式架车机工作原理（过程）

（2）工作装置的设计和计算

①移动式架车机机架钢结构受力分析计算

②移动式架车机机架的结构设计

（3）移动式架车机机架主要参数即结构尺寸的确定

①主要任务：学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制机械与液压工程图纸，独立撰写一分毕业论文，并绘制有关图表。

②知识要求：学生在毕业设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、钻研与实践，深化理论认识、扩展知识领域、延伸专业技能。

③能力培养要求：学生应学会依据技术课题任务，完成资料的调研、收集、加工与整理，正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。

④综合素质要求：通过毕业设计，学生应掌握正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工程设计中，应能树立正确的生产观、经济观与全局观。

⑤设计成果要求：

凡给定的设计内容，包括说明书、计算书、图纸等必须完整，不得有未完的部分，不应出现缺页、少图纸现象。

1）对设计的全部内容，包括设计计算、机械构造、工作原理、整机布置等，均有清晰的了解。对设计过程、计算步骤有明确的概念，能用图纸完整的表达机械结构与工艺要求，有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等也有一定了解。

2）说明书、计算书内容要精练，表述要清楚，取材合理，取值合适，设计计算步骤正确，数学计算准确，各项说明要有依据，插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械机械制图标准，且清洁整齐。

其他各项应符合本资料有关部分提出的要求。

3、毕业设计（论文）成果要求（包括图表、实物等硬件要求）：

①  计算说明书一份

  内容包括：设计任务要求的选型、设计计算内容、毕业实习报告等。作到内容完整，论证充分（包括经济性论证），字迹清楚，插图和表格正规（分别进行统一编号），字数要求不少于2万字；撰写中英文摘要；提倡学生应用计算机进行设计、计算与绘图。

  ②  图纸一套

1）总图一张（0号）

2）移动式架车机机架装配图一张（0号）

3）零件图或焊接结构图五张（2、3、4号）

4、主要参考文献：

[1] 20吨移动式架车机技术说明书

[2] 吴庆鸣 何小新  工程机械设计  武汉   武汉大学出版社   2006.4

[3] 杨国平 现代工程机械技术    北京 机械工业出版社   2006.3

[4] 移动式架车机图纸

5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划：

起 迄 日 期工   作   内   容

2013.3.29-2013.4.11

2013.4.12-2013.4.25

2013.4.26-2013.5.9

2013.5.10-2013.5.23

2013.5.24-2013.6.13

2013.6.14-2013.6.22

2013.6.23-2013.6.27

熟悉整理资料

方案选择及总体设计

绘制总图

机架设计

绘制机架装配图及结构图纸

绘制零件图纸

准备论文及答辩

摘要

近半个多世纪以来，世界各国都在努力进行铁路的技术装备和现代化管理的研究，努力推进铁路运输技术的进步，在很多方面取得了突破性的进展。移动式电动架车机是一种不需要动用起运设备或天车，人工便可推动的、轻便的且具有自动控制同步升降功能的移动式电动架车机。作为铁道电力机务段必不可少的三大检修设备之一的移动式架车机的安全性问题已越来越引起广大设计者的关注。设计与制造移动式架车机时，除考虑该机构能简单、安全、方便地架起电力或内燃机车、推出转向架外，还应注意其自身机架的强度与稳定性问题。本文主要根据工厂实际参观和力学受力分析对机架部分进行优化设计，在设计当中重点是提高移动式架车机机架的稳定性，提高使用寿命和可靠性，以最低的的维修费用，较长的使用周期使移动式架车机具有较高的经济性，机架是移动式架车机的承载基体，不仅承担电动机、底座和所架货车的质量，而且还要承受过作业程中所产生的各种力和力矩。因此，其强度不仅关系到架车的力度，而且还关系到整车的安全性。

关键词：机架  移动式架车机 DT015

ABSTRACT

Since nearly half a century, all the countries in the world to study the railway technical equipment and modern management, efforts to promote the technology of railway transport development, a breakthrough in many aspects. Mobile electric cars machine is a kind of equipment is not required or crane, artificial can promote, portable and mobile electric car automatic control of synchronous lifting function machine. Security problem of mobile car machine one of the three major overhaul equipment as electric locomotive depot for the railway has more and more aroused the attention of designers. Design and manufacture of mobile lifting machine, in addition to considering the mechanism can be simple, safe, convenient up electricity or diesel locomotive bogie, launch, should also pay attention to the strength and stability problems of its own. Analysis on the optimization design of the frame part stress according to the actual plant visits and mechanics, the design is focused on the stability of mobile car machine, improve the service life and reliability, the lowest of the repair costs, economy of long period of use the mobile frame machine frame is high, bearer mobile lifting machine, not only bear the motor, the base and the rack truck quality, but also bear a variety of forces and moments generated operation process. Therefore, its strength is not only related to the car's efforts, but also related to the safety of the vehicle.Keyword:

Keyword: Frame   Mobile electric cars machine   DT015

目录

一、 概述1

二、 总体设计与拖头说明计算5

 2.1移动式架车机总体说明5

 2.2 升降部分设计 9

三、 机架计算12

 3.1 移动式架车机机架的受力分析12

 3.2 截面的选择15

 3.3 强度和刚度验算16

 3.4 稳定性验算18

 3.5 梁高的确定19

 3.6 腹板的厚度20

 3.7 翼缘板的厚度20

3.8 整体强度和刚度验算21

3.9 总体稳定性验算22

3.10组合梁的局部稳定性23

3.11梁的拼接24

四、 总结25

参考文献27

毕业实习报告28

附录或后记30

一 概述

近半个多世纪以来，世界各国都在努力进行铁路的技术装备和现代化管理的研究，

努力推进铁路运输技术的进步，在很多方面取得了突破性的进展。与此同时，随着世界各国经济的发展和人民生活水平的提高，人们对于出行条件、旅行环境的要求越来越高。高速铁路的出现，无疑对铁路复兴产生了积极影响。

移动式电动架车机是一种不需要动用起运设备或天车，人工便可推动的、轻便的且具有自动控制同步升降功能的移动式电动架车机。  包括由机体、可沿机体位移的臂架和驱动臂架位移的传动装置组成的架车机构，特别是架车机构设在具调节离地间隙的行走装置的底架上，架车机构上设有可使多台电动架车机同步联动升／降的电气控装置。 可方便、快捷、轻松地移到所需的工作位置，通过自动控制举升系统实现单机控制或多机联动控制，可用于铁路机车车辆和机动车的检修，应用范围广，随着世界经济的高速发展，电动架车机在机车检查修理方面有着越来越大的作用，在架车时，机架为承受力的主要部位，通过机架上的托头与货车相连，外载荷由托头传递到机架上。

作为铁道电力机务段必不可少的三大检修设备之一的电动架车机的安全性问题已越来越引起广大设计者的关注。设计与制造电动架车机时，除考虑该机构能简单、安全、方便地架起电力或内燃机车、推出转向架外，还应注意其自身机架的强度与稳定性问题。本课题对15 T移动架车机的机架强度及稳定性进行计算与分析，以提高其工作可靠性与稳定性。

15吨移动式架车机技术说明

1.适用范围：

1)设备名称：15吨移动式架车机

2)设备用途：

该设备主要用于长春轨道客车股份有限公司特装场地CRH5型动车组一列（8辆编组）联动架车检修作业。其为联动移动式架车机，4台单体架车机为一组，32个单体架车机为一套，一套架车机由一个综合控制柜控制，每单个架车机的电源线及控制线均与综合控制柜相连，由综合控制柜统一控制，可实现一列（8辆编组）车辆的同时架车需要。

2.主要技术参数

总起重能力：                60吨

单机额定起重能力：          15吨

起升速度：                  150mm/min

镐头升降行程：              1500mm

镐头距地面的最低高度：      700mm

镐头距地面的最高高度：      2200mm

同步控制精度：              ≤5mm

横向调整精度范围：          ±50mm

手动调节镐头水平伸出量：    ≥350mm    

工作电压：      交流380V（±10%），50Hz

工作环境温度：              -10℃～+40℃

相对湿度：                  ≤95%

起升电动机功率：            3KW

微调减速机型号：            XLD-0.18-8105

微调电机功率：              0.12KW

自重：                      约2000kg

3.结构特点：                                                                                              

该架车机是一种受力工况较为恶劣的悬臂受力并具有车体能够平稳平移功能的全新理念和结构的专用设备，主要由机架、传动装置、托架、走行装置、微调系统、电控系统等组成。

       1）机架：

机架为双立柱式型钢护板联合结构，所有板材及型钢都经抛丸预涂底漆处理，并经过焊后闷火消除应力处理采用一体加工后与底座焊接，耐磨导轨板采用螺栓连接能够方便更换，机架具有足够的强度、钢性及耐腐蚀性。顶部与传动装置联接采用止口螺栓定位，形成门式结构，受力条件好，拆卸安装方便，自动定位准确，方便维修保养。  

2）传动装置：

传动装置由传动装置由减速机直联带动具有自锁功能的梯形螺纹螺杆旋转，通过丝母带动托架升降，传动结构简单，无噪音，吊装受力状态好,维修保养方便。丝杠/螺母传动系统采用了包括承载螺母和安全螺母的双螺母设计，两螺母均有足够的承载能力，

当在使用中发生载重螺母磨损和其它意外情况时，所有荷载将直接作用在安全螺母螺母上从而避免意外事故发生。另外为防止减速机在电气失灵行程突破限位的情况下遭到破坏，丝杠上部设有安全死挡环。丝杠材质采用40CrNiMo，具有很高的强度和韧性。

防护钢螺母的设置：在载重螺母下方设置同螺距的防护钢螺母，当在使用中发生载重螺母磨损和其它意外情况时，所有荷载将直接作用在防护钢螺母上从而避免意外事故发生。

3）托架：

托架由左右主立板、主立板连接轴、伸缩式托臂、托头、横担梁、主螺母、防护钢螺母、滚轮等组成。左右主立板是主要受力构件，不仅自身受力而且其结构形式决定了受力轮系的受力状态、轮系对机架双立柱的压力大小，因此将左右主立板改为钩型结构对轮系进行了适当的分散，最大限度的改善左右主立板、受力轮系、机架双立柱、伸缩式托臂的受力状态。横担梁与主螺母为外部联接结构，散热性好，更换方便。

4）走行装置：

走行装置为外购3吨手动液压插车,走行灵活机动。

5）微调系统：

架车机的拖头安装有微调系统，由车体铰接式接触块、销轴式压力传感器、滚动直线导轨、丝杠、齿轮、行星摆线真轮减速机及安装体、限位系统组成。为了保证车体与转向架之间的对正，架车机在架车负载的情况下具有横向对中微调功能，横向对中微调范围为±50mm，调整操纵方便，性能安全可靠，摩擦阻力小，可实现车体的轻松、缓慢平稳的横向移动而不使车体发生任何形变。

限位系统的作用是为防止微调进入死点而造成电气及机械的损坏更防止人手被挤伤。

二 总体设计与升降部分设计

2.1总体设计说明

过去一直使用日伪时期遗留下来的千斤顶，不但效率低，劳动强度也大，而且不安全，电动架车机是检修铁道车辆的一种常用设备电力机车检修转向架下部的机械部分和检修牵引电机时, 均需架车。由于电力机车构造本身架车比落轮方便, 所以电力机车无论在架修、定修或临修, 架车比较频繁。因此, 电动架车机为电力机务段必不可少的检修设备, 也是机务段一开始就必备的三项，铁路机务专用设备是机务设备的重要组成部分，它对保证机车段修质量，提高整备能力，确保行车安全，完成运输生产任务具有重要作用。多年以来，以铁路局和设计院为主体，广大职工和技术人员在生产中打高技术革新和开展标准设计，造出许多好的机务专用设备，取得了很大成绩，奠定了机务专用设备发展的基础。

15吨电动架车机是铁路机车检查修理专用设备，是一个内燃、电力机务段进行机车大修的必备设备。其主要用途就是将机车的车体以上部分架起、悬空。以便将车体底部的走行部分分解修理。

结构上，架车机电传动装置，机架托架、控制柜组成。架车时，四台架车机为一组联合动作架车，架车过程中根据运行需要可进行单台调整。传动装置由电机、行星摆线针轮减速器，齿轮组成，安装在架车机顶部，减速器速比为71，减少了传动件，提高了动效率，降低了运行时的噪音。机架为双立柱式，两立柱为箱形焊接结构，结构紧凑刚大，四台架车机上均装有接线箱及控制按钮，上、下限位行程开关、操作方便，既可以在控制柜上操作，又可在架车机上操作，给架车调整带来方便。该架车机已交付襄樊北机务段使用。实际运用证明，该机结构合理，性能良好，深得用户好评，现为段内的重要检修设备。

.  目前机务段配属机车正处在六轴车和八轴车同时存在，而且往往是先上六轴车，逐步过渡到八轴车。机型结构也逐步变化，国产车逐步由SS3、SS4、SS5型代替SS1型，另外从法国进口8K型电力机车，从日本进口6Ｇ型三转向架六轴车，从苏联进口8G型八轴双节车，这些机车架车最低点的高度和行程都有变化。由于这些机车架车净行程有增加的趋势，造成未来架车工艺和修改架车机设备高度的复杂性，针对上述情况下列几点看法。

①不宜增加净行程，应从机车构造改变，事先考虑为检修工艺创造条件。架车时，车体高达3米，加以四台架车机并不绝对同步，都会给架车安全带来困难性，增加危险性，加以15Ｔ电动架车机是按压杆设计，高行程受力条件更不稳定，根本方法是使前后排障器易于拆卸，或降低转向架高度

②改变修车工艺后，吊车吨位、库房高度、投资均相应增加。

③设计新的架车机，改压杆为拉杆，新设计专用设备，再经试制试验周期长。

电控系统：

该架车机组为联动移动式架车机，4台单体架车机为一组，32个单体架车机为一套，一套架车机组可实现一列（8辆编组）动车组的同时架车需要。

一组架车机组统一由一个综合控制柜控制，综合控制柜为可移动式，电源线、控制线等与控制柜之间的连接采用航空插头连接形式，便于架车机组移动到其他检修线上的使用。综合控制柜的移动方便、灵活。

一套架车机组（共32个单体架车机）联动架车时，把8个综合控制柜连接到另一个控制柜（与单组的综合控制柜不同）进行8组联动架车。其中任意一组都可单独架车，这样既实现了单组架车的需要又满足了联动架车的需要。

综合控制柜具有如下功能：

具有设备状态自检功能，对升降机构的操控功能。

具有自动对升降移动装置的初始位进行状态检测和显示的功能。

具有指令提升和指令确认的功能。

按架车机位分别设置显示屏和操控装置。

参考文献

【1】20吨移动式架车机技术说明书

【2】吴庆鸣 何小新  工程机械设计  武汉   武汉大学出版社   2006.4

【3】杨国平 现代工程机械技术    北京 机械工业出版社   2006.3

【4】移动式架车机图纸

【5】历辉，李万琼．机架的等效载荷简化．1994(16)：310～314

【6】刘鸿文.材料力学（上册）(第三版)北京：高等教育出版社，1992；320-328

【7】15t移动架车机技术条件(TB/T1686-2000).北京：中国铁道出版社，2001

【8】机工程手册编辑委员会编·机械工程手册·第二版。

【9】张一公编著·常用工程材料选用手册·北京:机械工业出版社·1998.

【10】徐灏编著·机械强度的可靠性设计·北京：机械工业出版社，1984

【11】刘代祥等编著·袖珍机械公式手册重庆：重庆出版社，1985

【12】机械设计手册·第二版·北京：化学工业出版社1979

【13】中国航空研究院编著·应力强度因子手册（增订版）·北京：科学出版社，1993

【14】赵少汴等主编·疲劳设计·北京：机械工业出版社，1992

【15】洪其麟主编·机械结构可靠性·北京：航空工业出版社，1993

【16】东北重型机械学院等编·机床设计手册·上海：上海科学技术出版社，1990

【17】吴宗泽主编·机械设计师手册·上下册·北京：机械工业出版社，2002

【18】吴宗泽主编·机械设计使用手册·第2版·北京：化学工业出版社，2003

【19】机械工程手册·第二版·机械设计基础卷，机械零部件设计卷·北京：机械工业出版社，1996

【20】余梦胜，吴宗泽主编·机械零部件设计手册-选型、设计、指南·北京：机械工业出版社，1996

【21】中国标准出版社，中国机械工业标准汇编·北京：中国标准出版社，1990

【22】吴宗泽，罗圣国主编·机械设计课程设计手册·第二版·北京：高等教育出版社，1999

【23】曾正明主编·机械工程材料手册·金属材料·第六版·北京：机械工业出版社，2003

【24】卜炎主编·机械设计大典·第三卷·南昌：江西科学技术出版社，2002

【25】朱孝录主编·机械设计大典·第四卷·南昌：江西科学技术出版社，2002