机械5

前言 城市交通是城市的大动脉,它的发展直接影响着城市经济的发展。随着时代的进步,经济的不断发展,人口逐年增加,城市面积也不断扩大,而城市汽、电力急剧增加,加重了原有狭窄道路的负荷,道路交通十分紧张,使城市交通成为当前面临的一个十分严峻的问题。现代城市需要高速而又便捷的交通来运送市民上、下班,购物和娱乐,为适应这一需要,必须建立以快速交通为主,公共电汽车为辅的综合公共交通系统。在中国目前已发展了跨坐式单轨交通系统,它的最大运量低于地铁,近似于轻轨交通。这种城市单轨交通,作为一种新型的现代化交通工具,正以它突出的优越性越来越受到人们的青睐,并在应用中不断趋于完善和提高。 在城市轨道交通的交通制式方面，跨座式在日本成熟应用40年的基础上，现已成功地在重庆轻轨较新线一期工程中得到很好的应用。目前已在正式运营中，相信随着重庆轻轨的投入运营，具有我国特色的跨座式单轨城市轨道交通将会越来越得到我国城市轨道交通建设市场的青睐和重视。 研究大功率城市轨道牵引驱动装置是城市轨道交通发展趋势的一种要求。能大大的提高城市轨道交通的通勤能力，满足城市发展的需要。 牵引驱动装置最原始的结构式上世纪初现在美国后在法国所应用的直接式驱动装置，即没有传动机构，而将牵引电机的电枢直接装在电车的动轴上的一种驱动装置。几乎是在同一时期，由美国工程师J.Sprague设计试制成功的轴支撑式牵引电动机驱动装置，在干线机车上得到广泛应用。 而单轨城市轨道交通驱动系统与常规地铁相比也存在着诸多不同。其中的一点就是常规地铁由于空间比较大以及结构上的特点，电机轴与车轴是平行布置的，而单轨的电机安装的转向架构架侧面，电机轴与车轴之间存在90度的轴交角。轨道交通车辆动力转向架驱动装置是驱动车辆运行的重要装置，其设计是否合理不仅直接影响到转向架的结构形式，而且影响到车辆动力性能的好坏。 目录 摘要I ABSTRACT II 第1章绪论1 1.1跨坐式城市轨道交通的发展现状和市场要求1 1.2跨坐式城市轨道交通的发展方向1 1.3基本参数2 第2章跨坐式城市轨道车辆牵引驱动系统装置3 2.1牵引驱动系统的结构特点3 2.2轨道车辆转向架的基本作用和要求3 第3章牵引驱动装置总布置设计5 3.1驱动装置的设计原则5 3.2驱动系统的方案选择7 3.3减速器类型的选择8 3.3.1基本参数8 3.4牵引电机的选择8 3.4.1选择牵引电机的容量9 3.4.2查表选取牵引电动机10 3.5确定传动比以及传动比的选择10 3.5.1总传动比10 3.5.2传动比的分配10 3.6动力参数的计算11 3.6.1各轴转速11 3.6.2各轴输入功率11 3.6.3各轴输入转矩11 第4章齿轮的设计和计算12 4.1高速级齿轮计算12 4.1.1材料选择12 4.1.2选择小齿轮齿数12 4.1.3按齿面接触强度设计12 4.1.4按齿面接触强度计算13 4.1.5按齿根弯曲强度设计14 4.1.6几何尺寸计算16 4.2低速齿轮计算17 4.2.1材料选择17 4.2.2选择小齿轮齿数17 4.2.3按齿面接触强度设计17 4.2.4按齿面接触强度设计计算18 4.2.5按齿根弯曲强度设计19 4.2.6按齿根弯曲强度设计设计计算20 4.2.7几何尺寸计算20 4.2.8验算21 第5章减速箱轴的设计和计算22 5.1主动轴的设计22 5.1.1选择材料22 5.1.2求作用在齿轮上的力23 5.1.3确定轴的最小直径23 5.1.5校核轴的强度24 5.1.6按弯扭合成应力校核轴的强度25 5.2中间轴的设计25 5.2.1选择材料，确定许用应力25 5.2.2确定轴的最小直径25 5.2.3确定各轴段尺寸25 5.2.4校核轴的强度26 5.2.5按弯扭合成应力校核轴的强度27 5.3驱动车轴设计28 5.3.1选择材料28 5.3.2确定轴的最小直径28 5.3.4校核轴的强度29 5.3.5按弯扭合成应力校核轴的强度30 第6章相关结构说明31 6.1联轴节31 6.2中心销31 6.3角接触球轴承31 6.4圆锥滚子轴承32 第7章结论与展望33 致谢34 参考文献35 目录 摘要I ABSTRACT II 第1章绪论1 1.1跨坐式城市轨道交通的发展现状和市场要求1 1.2跨坐式城市轨道交通的发展方向1 1.3基本参数2 第2章跨坐式城市轨道车辆牵引驱动系统装置3 2.1牵引驱动系统的结构特点3 2.2轨道车辆转向架的基本作用和要求3 第3章牵引驱动装置总布置设计5 3.1驱动装置的设计原则5 3.2驱动系统的方案选择7 3.3减速器类型的选择8 3.3.1基本参数8 3.4牵引电机的选择8 3.4.1选择牵引电机的容量9 3.4.2查表选取牵引电动机10 3.5确定传动比以及传动比的选择10 3.5.1总传动比10 3.5.2传动比的分配10 3.6动力参数的计算11 3.6.1各轴转速11 3.6.2各轴输入功率11 3.6.3各轴输入转矩11 第4章齿轮的设计和计算12 4.1高速级齿轮计算12 4.1.1材料选择12 4.1.2选择小齿轮齿数12 4.1.3按齿面接触强度设计12 4.1.4按齿面接触强度计算13 4.1.5按齿根弯曲强度设计14 4.1.6几何尺寸计算16 4.2低速齿轮计算17 4.2.1材料选择17 4.2.2选择小齿轮齿数17 4.2.3按齿面接触强度设计17 4.2.4按齿面接触强度设计计算18 4.2.5按齿根弯曲强度设计19 4.2.6按齿根弯曲强度设计设计计算20 4.2.7几何尺寸计算20 4.2.8验算21 第5章减速箱轴的设计和计算22 5.1主动轴的设计22 5.1.1选择材料22 5.1.2求作用在齿轮上的力23 5.1.3确定轴的最小直径23 5.1.5校核轴的强度24 5.1.6按弯扭合成应力校核轴的强度25 5.2中间轴的设计25 5.2.1选择材料，确定许用应力25 5.2.2确定轴的最小直径25 5.2.3确定各轴段尺寸25 5.2.4校核轴的强度26 5.2.5按弯扭合成应力校核轴的强度27 5.3驱动车轴设计28 5.3.1选择材料28 5.3.2确定轴的最小直径28 5.3.4校核轴的强度29 5.3.5按弯扭合成应力校核轴的强度30 第6章相关结构说明31 6.1联轴节31 6.2中心销31 6.3角接触球轴承31 6.4圆锥滚子轴承32 第7章结论与展望33 致谢34 参考文献35 摘要 城市的发展带动了整个城市轨道交通的快速发展。单轨交通是其中的一种，它有着与常规地铁比较明显的区别，它有自己独特的方式和较为灵活的发展条件。在未来城市轨道交通发展过程中，必将会发挥重要的作用。 本设计是通过分析跨坐式城市轨道交通的发展现状和市场需求，在选定了轨道车辆动力转向架驱动装置类型的基础上，进行驱动装置的总体设计。通过选择减速齿轮箱的结构形式、确定齿轮箱总体尺寸和齿轮的主要尺寸参数，完成了减速齿轮箱的结构设计。