軌道車輛塞拉門傳動及攜門裝置設計【含CAD圖紙、說明書、三維模型】

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畢業(yè)設計開題報告 課 題 名 稱： 軌道車輛塞拉門傳動及攜門裝置設計 學 生 姓 名： 指 導 教 師： 所在院(系)部： 專 業(yè) 名 稱： 年 3月 18 日 說 明 1．根據(jù)南京工程學院《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5．開題報告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結(jié)報告。 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 指導教師 課題來源 企業(yè)單位委托課題 課題類型 工程技術(shù)研究 課題名稱 軌道車輛塞拉門傳動及攜門裝置設計 畢業(yè)設計的 內(nèi)容和意義 畢業(yè)設計的 內(nèi)容和意義 1.1 課題任務： 從課題調(diào)查和科技文獻來獲得軌道車輛塞拉門及承載裝置技術(shù)基本要求；依據(jù)要求確定塞拉門及承載裝置設計構(gòu)架；并提出塞拉門及承載系統(tǒng)的實現(xiàn)手段。 1.2 研究背景： 城市軌道車輛以快速、大量的安全輸送旅客為主要目標，而車門是軌道車輛中的重要組成部分，直接影響著車輛的正常運行和旅客的安全。隨著城市軌道交通的迅速發(fā)展，城軌車輛（地鐵、輕軌、電車）的速度不斷提高，對車輛的密封性、安全性和舒適性的要求也越來越高，憑借其自身的優(yōu)勢和特點，塞拉門軌道車輛上得到了廣泛應用。 目前國內(nèi)的動車組多數(shù)采用單翼塞拉門，地鐵采用雙翼塞拉門。國內(nèi)常用的自動門主要是氣動門，如單翼氣動塞拉門、雙翼氣動內(nèi)藏式對開門，但是電動門作為一種新型的自動門系統(tǒng)，也逐漸被推廣使用。由于城市軌道車輛自動塞拉門系統(tǒng)在機械、電動、控制和制造工藝等方面具有高技術(shù)集成的技術(shù)特征，以前國內(nèi)地鐵、輕軌自動門系統(tǒng)一直被奧地利IFE、法國Faiveley等國外系統(tǒng)公司所壟斷。因此，開發(fā)研制適合我國國情的城市軌道車輛塞拉門系統(tǒng)，參與國內(nèi)、國際市場競爭，有利于促進國產(chǎn)自動門產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步，保護、促進和發(fā)展我國民族工業(yè)。 1.3 研究意義： 作為輕軌和地鐵車輛重要部件的車門在車輛的運營中扮演著重要的角色，車門形式的設計、開關機構(gòu)以及它們的加工制造與控制都直接影響著城市軌道車輛的安全運營狀況。因此，車門的重要地位也是其他任何部件所不能取代的。近二十年來，國家不斷對塞拉門的研究加大投資力度，國內(nèi)的塞拉門產(chǎn)業(yè)取得了突破性的發(fā)展，擁有了多項自主知識產(chǎn)權(quán)。然而與國際先進水平的塞拉門相比，國內(nèi)的塞拉門還存在笨重、體積大、噪聲大等缺點，在國際市場上缺乏競爭力。隨著鐵路客車運用時間的延長，既有塞拉門在使用性、檢修維護性等方面暴露出了越來越多的問題。 企業(yè)使用的軌道車輛塞拉門及傳動裝置存在諸多問題，影響了軌道車輛運行的安全性、輕量化等。本課題采用輕量化及現(xiàn)代制造技術(shù)對企業(yè)使用的塞拉門傳動及攜門裝置進行研究，設計具有高安全性、可靠性的塞拉門傳動及攜門裝置，達到提高效率，實現(xiàn)安全、輕量之目的，對產(chǎn)品進行改進。 文獻綜述 文獻綜述 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 德國、奧地利和日本的鐵路工業(yè)是世界的佼佼者，尤其是日本的鐵路新干線開創(chuàng)了日本鐵路產(chǎn)業(yè)的里程碑，也為其他國家鐵路事業(yè)的發(fā)展樹立了榜樣。在車門的研究方面日本也有實質(zhì)性的突破，尤其表現(xiàn)在自動關門機的開發(fā)上。他們在設計通勤電動客車時，車門沒有設臺階，以便旅客能平穩(wěn)流動以及安全、迅速上下車，具有縮短停車時間的顯著功能。為了選擇適合我國國情的塞拉門，從1995年起，國內(nèi)幾家鐵路客車制造廠就已陸續(xù)批量試裝了IFE、康尼、BODE及FAIVELEY四家公司的塞拉門 產(chǎn)品，為以后我國塞拉門的最終定型以及合資奠定了基礎。上述四家國外公司生產(chǎn)的車門代表當前國際城市軌道交通車門技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。 現(xiàn)有塞拉門工作原理主要有以下兩種方式：一是門扇沿X軸向和Y軸向按預定軌道平移的運動組合實現(xiàn)門扇塞拉（Y軸向位移）動作。在X軸向和Y軸向必須具備兩套承載導向 ，結(jié)構(gòu)復雜造價昂貴。二是門扇沿X軸的平移和在X、Y平面的擺動的運動組合實現(xiàn)門扇的塞拉（Y軸向的位移），同樣需要兩套承載導向系統(tǒng)。 南京康尼機電股份有限公司的戴存、史翔等人針對兩種現(xiàn)有的塞拉門工作方式，提出了一種全新的塞拉門承載機構(gòu)，其目的旨在克服現(xiàn)有塞拉門所存在的不足，不僅具有良好的密封性能，而且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、零部件精度要求低、加工工藝性好、造價低廉。該塞拉門承載機構(gòu)其特征包括承載導軌、承載輪、導向滑道、承載小車、攜門架、上連接軸、下連接軸、上鉸鏈座、下鉸鏈座和導向輪，其中承載小車、上連接軸、下鉸鏈座和攜門架依次相接形成回轉(zhuǎn)副Ⅰ；攜門架、下連接軸、下鉸鏈座和門扇依次相接形成回轉(zhuǎn)副Ⅱ；承載輪與承載導軌相接，形成移動副Ⅰ；導向滑道與導向輪相接，形成預定軌跡的移動副Ⅱ；承載小車沿承載導軌作X軸向平移運動同時攜門架帶動門扇繞承載小車的X軸作旋轉(zhuǎn)運動；攜門架沿承載導軌作X軸向平移運動同時攜門架帶動門扇繞承載小車的C軸作旋轉(zhuǎn)運動；攜門架沿承載導軌作直線運動的同時繞承載小車的X軸做旋轉(zhuǎn)運動，攜門架帶動門扇在導向輪的作用下依照導向滑道的軌跡完成門扇Y軸方向的位移。該發(fā)明將平移運動和旋轉(zhuǎn)運動集成在一套承載導向機構(gòu)上，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，零部件精度要求低、加工工藝性好，造價低廉的優(yōu)點。 南京工程學院的劉極峰、楊小蘭目針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，構(gòu)建一種新的塞拉門齒帶雙軸導桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，以實現(xiàn)減小機構(gòu)尺寸和重量、降低制造成本、提高運動-密封可靠性的目的。該發(fā)明與國內(nèi)外塞拉門機構(gòu)相比，其特征在于： 1、主副承載軸雙軸固定在門架上，不僅承載能力大幅提高，整體強度、剛度顯著增加，而且運動部件零部件數(shù)量、重量明顯下降，可實現(xiàn)塞拉門機構(gòu)與傳動系統(tǒng)的輕量化； 2、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，構(gòu)件數(shù)少，具有尺寸小、重量輕、成本低的明顯優(yōu)勢，且運動是沒有上下的擺動量，使門扇快速開關時的動態(tài)穩(wěn)定性明顯提高，具有塞拉密封可靠與門扇啟閉迅速的特點。 3、攜門導桿與塞拉門門扇相固結(jié)，機構(gòu)中巧妙地將攜門桿套與軸套、螺母相互聯(lián)接，一方面增加了攜門導桿長度，使其強度、剛度顯著提高，另一方面大大提高了攜門桿套自身抗彎扭變形的承載能力。 4.選用花鍵聯(lián)接進一步提高了攜門導桿、攜門桿套的承載能力，同時具有定心精度高、應力集中小和相對運動的穩(wěn)定性好等特點。 北京博得交通設備有限公司的郝新對自動門的傳動方式進行了仔細研究。目前國內(nèi)外自動門系統(tǒng)有兩種傳動方式——齒帶傳動和螺旋傳動。齒帶傳動是指自動門系統(tǒng)的左、右兩扇門頁分別通過齒帶夾板與齒帶兩側(cè)相連，齒帶兩端有齒帶輪架，使得齒帶形成一個閉環(huán)；通過驅(qū)動元件的驅(qū)動，使齒帶繞著齒帶輪做旋轉(zhuǎn)運動，同時帶動兩扇門頁做相反方向的運動，達到兩扇門頁同步運動的狀態(tài)。而螺旋傳動是指自動門系統(tǒng)的左、右兩扇門頁分別通過螺母組件與螺桿相連，螺桿為左旋和右旋對稱結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動元件的驅(qū)動，使螺桿做旋轉(zhuǎn)運動，同時帶動兩扇門頁的螺母組件做相反方向的運動，達到兩扇門頁同步運動的狀態(tài)。螺旋傳動具有運動準確、易于平衡、扭矩大等特點，但制造精度要求高，占用空間大、重量大，易磨損，潤滑、密封要求高，維護維修頻次高；齒帶傳動有柔性傳動，精度要求低，易于維護，制造成本低等優(yōu)點，但帶易打滑和延伸等缺點，導致其應用受限。 通過以上綜述可以分析出在對塞拉門傳動及攜門裝置的研究中，我們可以通過建立仿真模型，從實際出發(fā)，以輕量，高效，經(jīng)濟為目的，從材料和結(jié)構(gòu)方面入手展開研究。 參考文獻 1. 趙光波等.城軌車輛車門的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].流體傳動與控制，2008 (1）：38-43 2. 侯坤，陳俊川. 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