《车辆牵引与制动》教学大纲.docx

1、车辆牵引与制动课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Vehicle Traction and Brake课程代码UMCP3017课程性质专业必修课程授课对象车辆工程学分2学时45(36+9)主讲教师修订日期2021年6月28日指定教材彭俊彬，动车组牵引与制动，中国铁道出版社，2018年7月二、课程目标（-）总体目标：车辆牵引与制动是车辆工程专业轨道交通车辆方向一门理论性与实践性很强的专业 必修课，也是本专业主干课程之一。它建立在理论力学，电工电子技术，机械原理，机械设 计，车辆结构与原理等课程的基础上。通过本课程的学习，使学生掌握轨道交通车辆牵引与 制动基础理论，主要内容包括制动系统的概况和发展

2、动向，电制动、空气制动、防滑器和制 动控制系统的组成及工作原理；轨道车辆运行中的受力分析，轨道车辆运动方程的建立及运 行时分解算和轨道车辆制动问题解算。本课程重视理论与实践的结合，通过实验、实习等环 节进一步来提高学生分析问题、解决问题的能力。（二）课程目标：课程目标1:对轨道车辆牵引与制动系统有较全面和系统性的认识，并对轨道车辆牵引 和制动系统的最新发展动向和趋势有所了解。掌握车辆牵引与制动基础知识，能用于轨道车 辆牵引与制动系统的功能原理分析。课程目标2：掌握轨道交通车辆制动系统组成与工作原理，具有对轨道车辆制动系统研 究、开发与设计和解决车辆制动实际问题能力。掌握轨道车辆牵引计算的力学模

3、型构建方法， 可以对牵引计算模型正确分析，并可以设计出初步的牵引方案，具有分析和解算轨道车辆运 营、设计等复杂工程问题的能力。课程F1标3：掌握轨道交通车辆制动系统性能检验试验和牵引电算设计试验的操作流程, 能够对试验结果参数正确分析。课程目标4：掌握轨道交通车辆制动系统基本操纵原理、了解列车牵引计算规程基本概 念以及用途。（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表（1）完成实验报告。要求：（1）了解DK-1型电空制动机各 部件安装位置和布局；（2）掌握DK-1型电空制动机的 综合作用；（3）熟悉DK-1型电空制动机机 能检查方法和步骤；（4）初

4、步掌握制动机故障处理的 方法。10-11第5章列车 牵引计算 的力学模 型（1）列车牵引计算概述（2）牵引力（3）运行阻力（4）制动力5作业：（1）完成课后教师指定的问答 题。要求：（1）了解列车牵引计算的用途；（2）了解对列车运行有直接影响的力；（3）熟悉牵引力产生的原理以及 黏着牵引力与空转的概念；（4）掌握列车运行阻力的构成以 及制动力的形成与分析；12-13第6章合 力曲线、运动方程及时分解算（1）合力曲线图（2）列车运动方程（3）列车运行时分解 算（4）线路纵断面化简5作业：（1）完成课后教师指定的问答 题。要求：（1）掌握单位合力曲线图的绘 制；（2）熟悉列车运动方程的推导；（2）

5、熟悉列车时分解算中的分析法、均衡速度法等；（3）熟悉线路纵断面化简的方 法。14第7章动 车组制动 问题解算（1）制动距离的计算（2）紧急制动限速和 列车必须制动能力的计算3作业：（1）完成课后教师指定的问答 题。要求：15第8章动 车组牵引 电算（1）牵引计算算法与 模型概述（2）牵引计算的单质 点模型（3）牵引计算的多质点模型2作业：（1）完成课后教师指定的问答 题。要求：16-17实验3列车运行计算模拟实验4作业：（1）完成实验报告要求：（1）了解计算机在列车运行模拟 中的应用（2）掌握运用计算机模拟辅助规 划与设计的思路（3）掌握计算机模拟方法在铁路 线路设计与管理中的具体应用方 法六

6、、教材及参考书目（四号黑体）1. 动车组牵引与制动，彭俊彬，中国铁道出版社，2018.（推荐教材）2. 轨道车辆牵引与制动彭俊彬，胡准庆，科学出版社，2017.3. 城市轨道交通车辆牵引与制动，杨建伟，姚德臣，张军，李熙，清华大学出版社, 2018.4. 列车制动（第二版）饶忠，彭俊彬，中国铁道出版社，2010.5. 列车牵引计算（第三版），饶忠，焦风川中国铁道出版社，2009.6. 日本新干线列车制动系统，内田清五，中国铁道出版社，2004.七、教学方法 （四号黑体）1. 讲授法：授课教师就教学内容进行逐条仔细讲解，将正确的概念、思路传授给学生。2. 案例教学法：通过引入实际案例，讨论问题的

7、成因、变化和处置思路，培养学生解 决实际问题的初步能力。3. 课后练习和自学：布置课后练习，通过计算、问答和实践项目等形式，让学生课后 完成一定数量的练习，通过互相沟通、自学和询问老师等方式解决练习过程中遇到的实际问八、考核方式及评定方法（一）课程考核与评价方式及成绩比例表4：课程考核与课程目标的对应关系表考核方式考核要求考核权重支撑的课 程目标平时考核每章内容结束后测试23题。按20% 计入课程总成绩。20%1,2,4实验完成3个实验，根据实验态度（实验准 备、协作情况）、实验过程及实验报告 情况打分，按20%计入课程总成绩。20%3期末考试试卷题型包括选择题、判断改错题、简 答题和综合分析

8、题四类，期末考试卷面 成绩满分为100分，最终按60%计入总 成绩。60%1,2, 3,41. 评定方法课程总评成绩二平时成绩X 20%+实验成绩X 20鉴+期末考试成绩X 60%。2. 课程目标的考核占比与达成度分析表5：课程目标的考核占比与达成度分析表课程目标对应考核形式实际评测结果 （学生达到的平均水平）对应总分达成度课程目标1平时成绩、期末考试（平时成绩x20%） /3+期末考 试对应试题平均分x 60%20/3+期末考试对应试题总分x60%达成度=实 际测评结 果/对应总 分课程目标2平时成绩、期（平时成绩x20%） /3+期末考20/3+期末考试对应试达成度二实末考试试对应试题平均

9、分x60%题总分x60%际测评结果/对应总分课程目标3实验实验平均分x 20%20达成度二实 际测评结 果/对应总 分课程目标平时成绩、期末考试（平时成绩20%） /3+期末考 试对应试题平均分x60%20/3+期末考试对应试题总分x60%达成度二实 际测评结 果/对应总 分（三）评分标准（小四号黑体）课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60优良中合格不合格ABCDF课程目标1能完整、准确、清 晰、熟练地掌握车 辆牵引与制动基础 知识，能用于轨道 车辆牵引与制动系 统的功能原理分 析。能基本完整和准确 地掌握车辆牵引与 制动基础知识，能 用于轨道车辆牵引 与制动系

10、统的功能 原理分析，但不够 清晰、熟练。基本能了解车辆 牵引与制动基础 知识，能用于轨道 车辆牵引与制动 系统的功能原理 分析，但存在少量 遗漏和错误。勉强能了解掌握 车辆牵引与制动 基础知识，能用 于轨道车辆牵引 与制动系统的功 能原理分析，但 存在较多遗漏和 错误，且模糊不 清。基本无法了解掌 握掌握车辆牵引 与制动基础知 识，能用于轨道 车辆牵引与制动 系统的功能原理 分析课程目标2能完整、准确、清 晰、熟练的掌握轨 道交通车辆制动系 统组成与工作原 理，具有对轨道车 辆制动系统研究、 开发与设计和解决能基本完整和准确 的掌握轨道交通车 辆制动系统组成与 工作原理，具有对 轨道车辆制动系

11、统 研究、开发与设计 和解决车辆制动实基本能掌握轨道 交通车辆制动系 统组成与工作原 理，具有对轨道车 辆制动系统研究、 开发与设计和解 决车辆制动实际勉强能掌握轨道 交通车辆制动系 统组成与工作原 理，具有对轨道 车辆制动系统研 究、开发与设计 和解决车辆制动基本无法掌握轨 道交通车辆制动 系统组成与工作 原理，具有对轨 道车辆制动系统 研究、开发与设 计和解决车辆制课程评分标准90-10080-8970-7960-69<60目标优良中合格不合格ABCDF车辆制动实际问题 能力。掌握轨道车 辆牵引计算的力学 模型构建方法，可 以对牵引计算模型 正确分析，并可以 设计出初步的牵引 方案，

12、具有分析和 解算轨道车辆运 营、设计等复杂工 程问题的能力。际问题能力。掌握 轨道车辆牵引计算 的力学模型构建方 法，可以对牵引计 算模型正确分析， 并可以设计出初步 的牵引方案，具有 分析和解算轨道车 辆运营、设计等复 杂工程问题的能 力，但不够清晰、 熟练。问题能力。掌握轨 道车辆牵引计算 的力学模型构建 方法，可以对牵引 计算模型正确分 析，并可以设计出 初步的牵引方案， 具有分析和解算 轨道车辆运营、设 计等复杂工程问 题的能力，但内容 有少量遗漏和错 误，且模糊不清。实际问题能力。 掌握轨道车辆牵 引计算的力学模 型构建方法，可 以对牵引计算模 型正确分析，并 可以设计出初步 的牵引

13、方案，具 有分析和解算轨 道车辆运营、设 计等复杂工程问 题的能力，但内 容有较多遗漏和 错误，且模糊不 清。动实际问题能 力。掌握轨道车 辆牵引计算的力 学模型构建方 法，可以对牵引 计算模型正确分 析，并可以设计 出初步的牵引方 案，具有分析和 解算轨道车辆运 营、设计等复杂 工程问题的能 力。课程目标3能完整、准确、清 晰、熟练地掌握轨 道交通车辆制动系 统性能检验试验和 牵引电算设计试验 的操作流程，能够 对试验结果参数正 确分析。能基本完整和准确 地掌握轨道交通车 辆制动系统性能检 验试验和牵引电算 设计试验的操作流 程，能够对试验结 果参数正确分析， 但不够清晰、熟练。基本能掌握轨

14、道 交通车辆制动系 统性能检验试验 和牵引电算设计 试验的操作流程， 能够对试验结果 参数正确分析，但 内容有少量遗漏 和错误，且模糊不 清°勉强能掌握轨道 交通车辆制动系 统性能检验试验 和牵引电算设计 试验的操作流 程，能够对试验 结果参数正确分 析，但内容有较 多遗漏和错误， 且模糊不清。基本无法掌握轨 道交通车辆制动 系统性能检验试 验和牵引电算设 计试验的操作流 程，能够对试验 结果参数正确分 析。课程目标4能完整、准确、清 晰、熟练地掌握轨 道交通车辆制动系 统基本操纵原理、 了解列车牵引计算 规程基本概念以及 用途。能基本完整和准确 地掌握轨道交通车 辆制动系统基本操

15、纵原理、了解列车 牵引计算规程基本 概念以及用途，但 不够清晰、熟练。基本能掌握轨道 交通车辆制动系 统基本操纵原理、 了解列车牵引计 算规程基本概念 以及用途，但内容 有少量遗漏和错 误，且模糊不清。勉强能掌握轨道 交通车辆制动系 统基本操纵原 理、了解列车牵 引计算规程基本 概念以及用途， 但内容有较多遗 漏和错误，旦模 糊不清。基本无法掌握轨 道交通车辆制动 系统基本操纵原 理、了解列车牵 引计算规程基本 概念以及用途。课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60优良中合格不合格ABCDF课程目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1第1章动车组制动系统概述：第2章

16、动车组制动系统的工作 原理第5章列车牵引计算的力学模 型2-4能运用基本原理与方 法，分析车辆工程复杂问题 的影响因素，获得有效结 论。课程目标2第2章动车组制动系统的工作原理第3章CRH2型动车组制动系统第4章CRH5型动车组制动系统第5章列车牵引计算的力学模型第6章合力曲线、运动方程及时分解算第7章动车组制动问题解算第8章动车组牵引电算3-2能够针对车辆系统特 定需求，完成车辆部件系统 的设计。课程目标3课程实验：(1) 电空制动机模拟试验(2) 空气制动机模拟试验(3) 列车运行计算模拟实验4-2能够根据车辆特征，选 择研究路线，设计实验方 案，并构建实验系统，安全 地开展实验，正确地采

17、集实 验数据。课程目标4第3章CRH2型动车组制动系统第4章CRH5型动车组制动系统第5章列车牵引计算的力学模型第7章动车组制动问题解算6-1具有工程实践和社会 实践的经历。了解车辆工程 专业相关领域的技术标准 体系、知识产权、产业政策 和法律法规，理解不同社会 文化对工程活动的影响。三、教学内容第一篇动车组制动系统总论 第1章动车组制动系统概述1. 教学目标（】）了解本课程的性质、研究对象与基本任务:（2）了解制动的相关概念；（3）掌握制动系统的组成；（4）熟悉制动方式的分类、制动作用的种类：（5）了解制动系统的特点；2. 教学重难点（1）重点：制动方式的分类、制动作用的种类;3. 教学内容

18、（1）制动的意义（2）制动的相关基本概念（3）制动方式的分类（4）制动作用的种类（5）制动系统的组成（6）制动系统的特点第2章动车组制动系统的工作原理1. 教学目标（】）了解电制动系统概念；（2）掌握空气制动系统的原理；（3）熟悉基础制动装置结构；（4）了解防滑器的种类：（5）掌握空气制动系统控制原理。2. 教学重雅点（1）重点：空气制动系统组成与工作原理；（2）难点：制动控制系统工作的工作原理；3. 教学内容（1）电制动系统（2）空气制动系统（3）防滑装置（4）制动控制系统第二篇国产动车组制动系统第3章CRH2型动车组制动系统1. 教学目标（1）掌握CRH2型动车组的制动系统组成；（2）熟悉

19、CRH2型动车组的制动系统的总统配置情况;（3）了解CRH2型动车组的制动控制系统；2. 教学重难点（1）重点：CRH2型动车组的制动系统组成；（2）难点：CRH2型动车组制动控制系统：3. 教学内容（1）CRH2型动车组制动系统概述（2）CR1I2型动车组电制动系统（3）CRH2型动车组空气制动系统（4）CRH2型动车组防滑装置（5）CRH2型动车组制动控制系统第4章CRH5型动车组制动系统1. 教学目标（1）掌握CRH5型动车组的制动系统组成；（2）熟悉CRH5型动车组的制动系统的总统配置情况;（3）了解CRH5型动车组的制动控制系统；2. 教学重难点（1）重点：CRH5型动车组的制动系统

20、组成；（2）难点：CRH5型动车组制动控制系统：3. 教学内容（1）CRH5型动车组制动系统概述（2）CRH5型动车组电制动系统（3）CRH5型动车组空气制动系统（4）CRH5型动车组防滑装置（5）CRH5型动车组制动控制系统第三篇动车组牵引计算第5章列车牵引计算的力学模型1. 教学目标（1）了解列车牵引计算的用途；（2）了解对列车运行有直接影响的力；（3）熟悉牵引力产生的原理以及黏着牵引力与空转的概念;（4）掌握列车运行阻力的构成以及制动力的形成与分析；2. 教学重难点（1）重点：黏着奉引力与空转、列车运行阻力的构成；（2）难点：制动力的形成与分析；3. 教学内容（1）列车牵引计算概述（2）

21、牵引力（3）运行阻力（4）制动力第6章合力曲线、运动方程及时分解算1. 教学目标（1）掌握单位合力曲线图的绘制；（2）熟悉列车运动方程的推导；（2）熟悉列车时分解算中的分析法、均衡速度法等；（3）熟悉线路纵断面化简的方法。2. 教学重难点（1）重点：列车运动方程的推导；（2）难点：列车时分解算中的分析法、均衡速度法；3. 教学内容（1）合力曲线图（2）列车运动方程（3）列车运行时分解算（4）线路纵断面化简第7章动车组制动问题解算1. 教学目标（1）了解制动距离的计算的基本概念；（2）掌握空走时间与距离计算、有效制动距离计算；（3）熟悉紧急制动限速的解算：2. 教学重难点（1）重点：空走时间与距

22、离计算、有效制动距离计算;(2)难点：紧急制动限速的解算;3. 教学内容(1) 制动距离的计算(2) 紧急制动限速和列车必须制动能力的计算第8章动车组牵引电算1. 教学目标熟悉牵引计算的单质点模型与多质点模型构建思路；2. 教学重难点(1) 重点：牵引计算的单质点模型；(2) 难点：牵引计算的多质点模型；3. 教学内容(1) 牵引计算算法与模型概述(2) 牵引计算的单质点模型(3) 牵引计算的多质点模型实验一空气制动机模拟试验1. 实验目的(1) 了解JZ-7型空气制动机各部件位置和布局；(2) 掌握JZ-7型空气制动机的综合作用；(3) 初步掌握JZ- 7型空气制动机机能检查方法和步骤。2.

23、 重难点空气制动阀手柄运转位顺序。3. 实验主要内容通过空气制动阀手柄在各工作位置间的顺序转换，同时观察压力表指针的变化情况，分析、 判断空气制动机各部件是否处良好工作状态。实验二电空制动机模拟试验1. 实验目的(1) 了解DK1型电空制动机各部件安装位置和布局；(2) 掌握DK1型电空制动机的综合作用；(3) 熟悉DK-1型电空制动机机能检查方法和步骤；（4）初步掌握制动机故障处理的方法。2. 重难点空气制动阀手柄运转位顺序以及与电空制动控制器的配合。3. 实验主要内容通过电空制动控制器、空气制动阀手柄在各工作位置间的顺序转换，同时观察压力表指针的 变化情况，分析、判断DK-1型电空制动及其

24、各部件是否处于良好工作状态。实验三列车运行计算模拟实验1. 实验目的（1）了解计算机在列车运行模拟中的应用（2）掌握运用计算机模拟辅助规划与设计的思路（3）掌握计算机模拟方法在铁路线路设计与管理中的具体应用方法2. 重难点利用模拟软件，仿真输出不同路线下列车的运行速度时分曲线，分析在各种设定条件下（线 路，机车车辆，牵引重量等）的列车运行效果。3. 实验主要内容（】）列车运行模拟的发展过程；列车运行模拟系统的目标与功能设计，结合面向对象的系 统设计方法介绍模拟系统总体设计过程，从工程应用角度介绍系统输入界而设计、系统输出 界面设计及系统开发、应用。（2）利用模拟软件，仿真输出不同路线下列车的运

25、行速度时分曲线，分析在各种设定条件 下（线路，机车车辆，奉引重量等）的列车运行效果。四、学时分配表2：各章节的具体内容和学时分配表章节章节内容学时分配第一章动车组制动系统概述4第二章动车组制动系统的工作原理9第三章CRH2型动车组制动系统5第四章CRH5型动车组制动系统3第五章列车牵引计算的力学模型5第六章合力曲线、运动方程及时分解算5第七章动车组制动问题解算3第八章动车组牵引电算2实验1空气制动机模拟试验2实验2电空制动机模拟试验3实验3列车运行计算模拟实验4五、教学进度 （四号黑体）表3：教学进度表（五号宋体）周次章节名称内容提要授课时数作业及要求备注1-2第1章动车组制动 系统概述（1）制动的意义（2）制动的相关基本 概念（3）制动方式的分类（4）制动作用