地鐵走行部驅動裝置設計

1. 回轉驅動裝置有什麼作用它和回轉支承有什麼區別

回轉驅動裝置又叫回轉減速器、轉盤減速器、回轉機構是回轉支承裝上渦版輪蝸桿或者齒輪、電權機或者減速機的一種模塊化裝置。

回轉驅動裝置因為模塊化作業很好的節省了使用者安裝時間，功能集中也方便了設計者產品設計。目前廣泛用於工業機器人、太陽能發電等領域。

回轉驅動裝置因其結構模塊標准化，也阻礙了一些個性化定製的需求。很多復雜結構還是沒辦法使用這種結構。還是需要傳統的回轉支承與電機傳動部件分開設計安裝。大規模的使用還是遙遙無期.

2. 我在做起重機設計，想問一下大家LDA驅動裝置是什麼其中包含減速器制動器等的功能么

LDA驅動裝置是通用型卧式減速機，是特別適用於電動單梁起重機等類似起重機械的運行驅動裝置，它可與錐形轉子電動機和帶齒圈的運行車輪組合成「三合一」的運行機構，它的第一級閉式齒輪可以更換，以便得到不同的傳動比，從而滿足不同運行速度的要求。
此驅動裝置結構簡單，輕小緊湊、維護保養極為方便。
速度有20、30、45、60、75米/分,速比分別是3.7/2.48/1.66/1.22/1。
LDA只是一個變速箱，至於制動么，全靠錐形轉子制動三相非同步電機。

3. 設計一機床自動間歇潤滑電路，潤滑工作有一台電機帶動油泵完成。要求潤滑10s後停止2分鍾，不斷循環工作

使用幾個時間繼電器與接觸器控制就可以了。

現代機械製造中加工機械零件的方法很多：除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件，一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。機床在國民經濟現代化的建設中起著重大作用。

車床是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

數控裝置，是數控機床的核心，包括硬體（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟體，用於輸入數字化的零件程序，並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。

驅動裝置，是數控機床執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。它在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。

輔助裝置，指數控機床的一些必要的配套部件，用以保證數控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭，還包括刀具及監控檢測裝置等。

4. 軌道交通動力裝置是什麼

1 概述

城市軌道交通具有安全、快速、准時、高效、節能、無污染和佔地少的特點，能滿足城市發展和環境保護的現實要求。發展城市軌道交通是解決城市公共交通問題的根本途徑，也是城市可持續發展戰略的必然選擇。現代快速城市軌道交通系統採用全封閉車道、自動信號控制調度系統和輕型快速電動車組，行車密度大，h～ 40 km 平均旅行速度一般為30 km /h，最高運行h～ 90 km 速度為80 km /h，單向最大載客能力可達6 萬人h～ 8 萬人h。城市軌道交通車輛有三大關鍵技術：VVV F 調頻調壓交流傳動與控制技術；輕量化車體技術；輕量化、高性能、高可靠性轉向架技術。

現代城市軌道交通車輛的類型一般可以分為A 型、B 型、C 型和低地板輕軌車。其中，低地板輕軌車又可分為70% 低地板和100% 低地板2 種。目前，同時具有發展城市軌道交通的現實需要和經濟實力的多為客流量大的大中型城市，其快速軌道交通系統發展的主流是以A 型車或B 型車為基礎，基本編組單元為2M + 1T 或1M+ 1T 的電動車組立體化運行。整個軌道交通系統正朝著地下鐵道、高架輕軌和近郊地面三位一體的立體化、網路化方向發展。採用VVV F 交流傳動技術和輕量化耐候鋼或不銹鋼車體的B 型車，能夠滿足我國一些城市軌道交通系統的發展要求，並有一定的技術經濟性，其走行部為輕量化、低雜訊的無搖枕轉向架。

2 轉向架選型分析

2. 1 城市軌道交通對轉向架的特殊要求

與干線鐵路相比，城市軌道交通有以下特點：

(1) 間距短，啟停頻繁，對牽引和制動性能要求很高；
(2) 曲線半徑小，對走行部要求高；
(3) 線路坡度大，可達30‰～ 60‰；
(4) 載重從1816 t (310 人) 到26 t (432 人)，空重車重量差大；
(5) 行車密度大，最短行車間隔可達115 m in～ 2 m in，自動控製程度高；
(6) 運行環境特殊，安全可靠性要求極高；
(7) 對雜訊要求嚴格；
(8) 需滿足城市總體風格和居民的審美要求，車輛造型和色彩要求極富創造性。

對於轉向架的運行穩定性、輕量化、低雜訊、高可靠性、易維護及特殊的運行環境必須給予足夠的重視。轉向架對車輛的運行性能和行車安全至關重要，對軌道交通系統運行的經濟性有重大影響。

2. 2 國內既有轉向架的特點

目前，國內地鐵、輕軌電動客車用轉向架除國產的外，還有引進國外技術的，主要有2 種：一種是上海地鐵1 號線、2 號線和廣州地鐵1 號線用轉向架，為從歐洲整機進口的產品；另一種是北京復八線地鐵用轉向架，為引進韓國韓進重工技術研製生產的產品。其中，上海2 號線地鐵車輛也用於我國第一條高架輕軌—— 明珠線。為便於分析比較，將各種轉向架的主要技術特徵和參數列於表1。
表1 現有地鐵、輕軌轉向架的主要技術特徵和參數

註：上海地鐵1 號線用轉向架為橡膠彈性聯軸器

2. 3 轉向架的發展方向

縱觀國內外情況，A 型或B 型城市軌道交通車輛走行部的發展趨勢是輕量化、低雜訊的無搖枕轉向架，一系懸掛為橡膠彈簧，二系懸掛為空氣彈簧與抗側滾扭桿並用，牽引電機橫向架懸，採用單元式基礎制動裝置。城市軌道交通車輛的線路條件和走行特性與干線鐵路車輛有很大不同，如轉向架的結構設計空間十分苛刻；採用交流傳動技術，齒輪傳動比很高；載客量很素的綜合作用給城市軌道交通車輛轉向架的設計帶來大，運行環境特殊，安全可靠性要求極高，等等。這些因了特殊的困難。

3 轉向架總體設計要求和主要技術參數

3. 1 轉向架總體設計要求

(1) 轉向架的綜合性能應符合規定的限界和線路條件，能夠滿足地下鐵道、高架線路和近郊地面大容量、快速城市軌道交通系統的運用要求。
(2) 轉向架具有適宜的運行穩定性和良好的曲線通過能力。
(3) 運行平穩性指標按GB5599—1985 《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規范》的規定執行：車輛在空載和滿載之間的任何載荷條件及各種運營速度下，其垂向和橫向平穩性指標均小於或等於215，且性能穩定。
(4) 轉向架的安全性指標按GB5599—1985 《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規范》的規定執行：脫軌系數Q ?P ≤1. 0；輪重減載率?P ?P ≤016；傾覆系數D ≤018。
(5) 轉向架關鍵零部件的靜強度、動強度符合有關國際標准或TB1335—1996 《鐵道車輛強度設計及試驗鑒定規范》的要求。
(6) 適當採取輕量化措施，轉向架總重約415t(不含驅動裝置)。
(7) 可靠性高，對可能的故障均採取安全措施。
(8) 可維護性好。

3. 2 轉向架主要技術參數

4 轉向架主要結構設計特點

B 型城市軌道交通車輛轉向架為輕量化、低雜訊、無搖枕轉向架。軸箱彈簧為無磨耗圓錐疊層橡膠彈簧，採用H 型鋼板壓型焊接構架，中央懸掛為空氣彈簧直接支承車體的三無結構，採用單元式單側閘瓦踏面制動裝置，牽引電機橫向架懸。轉向架分為動車轉向架(圖1) 和拖車轉向架(圖2)。在動車轉向架的每根車軸上裝有1 台交流牽引電動機、齒輪傳動箱和聯軸器。動車轉向架與拖車轉向架相比，除軸箱彈簧的特性參數不同外，其他零部件可完全互換。

圖1 動車轉向架裝配圖

圖2 拖車轉向架裝配圖

首次採用I2DEA S 軟體對轉向架直接進行三維裝配設計。構架、軸箱等的三維造型設計為後續的有限元強度計算打下了基礎。對各零部件進行了准確的質量、轉動慣量、重心和主慣性軸位置的計算，以便為轉向架的動力學性能計算提供可靠的基礎數據。

4. 1 輪對軸箱定位裝置

輪對軸箱定位裝置採用圓錐疊層橡膠彈簧(圖3) ，橡膠彈簧的優點在於具有非線性剛度特性，並有隔離高頻振動和降低輪軌雜訊的作用。對三向彈簧參數進行優化選擇，在獲得轉向架適宜的蛇行運動穩定性和滿足傳遞制動力、牽引力要求的前提下，注重提高轉向架的曲線通過能力。在軸箱彈簧與軸箱之間設有調整墊片，以便於落車調整。軸箱蓋與構架之間設有安全吊環。

圖3 輪對軸箱彈簧裝配圖

採用我國現行標準的H SD 型車輪，車輪滾動圓直徑為<840 mm ，踏面為LM 型磨耗形踏面。遠期有條件時將採用雜訊優化車輪和大等效斜度圓弧踏面。車軸為非標RC3 軸，軸頸直徑為<120 mm，軸頸中心距為1 930 mm 。採用<120mm ×<240mm ×160mm 雙列圓柱滾子軸承，軸箱材料為鑄鋼，有條件時將採用鋁合金。

4. 2 構架組成

構架為H 型輕量化低合金高強度鋼板焊接結構，主要由2 根側梁和2 根橫梁組成(圖4)。側樑上蓋板、下蓋板和立板的厚度分別為12 mm 、14 mm 、10 mm，側梁內部設有多塊厚度為8 mm 的筋板。構架橫梁採用直徑<180 mm 、壁厚14 mm 的無縫鋼管，可提高構架主體結構的可靠性。側梁與橫梁的連接處和兩橫梁之間設有縱向加強梁。

圖4 構架裝配圖

構架側樑上焊有制動缸安裝座、軸箱彈簧定位座等，橫樑上焊有牽引電機吊座、齒輪箱吊桿座、牽引拉桿座和橫向緩沖器座等。所有關鍵安裝座的位置精度均通過對轉向架構架的整體加工獲得。採用三維有限元分析法進行了構架應力和振動模態分析。計算表明，構架整體應力分布合理，不存在薄弱環節。模態分析採用了L anczo s 方法，最低階模態振型為構架扭曲，頻率為3011 H z 。正常運用情況下，轉向架構架的使用壽命不低於車體壽命(30 a)，在此期間內不需要對轉向架進行結構修整。轉向架焊接製造完工後需進行消除焊接內應力的處理。

4. 3 中央懸掛裝置

中央懸掛裝置採用低橫向剛度、大扭轉變形的空氣彈簧直接支承車體的三無結構，垂向用可變阻尼節流閥減振，橫向安裝油壓減振器，還設有非線性橫向緩沖止擋和新型抗側滾扭桿裝置(圖5)。動車頭部轉向架裝設排障器和信號天線托架。當採用第三軌受電時，還需裝設第三軌受流器。
圖5 無搖枕型中央懸掛裝配

牽引裝置由中心銷、牽引梁、復合彈簧和新結構Z 形牽引拉桿組成，牽引點距軌面高度為385 mm 。新結構Z 形牽引拉桿具有低的橫向及垂向附加剛度，提高了車輛的橫向及垂向動力學性能，實現了無磨耗、無間隙牽引。

4. 4 基礎制動裝置

動車、拖車轉向架均採用單側單元式踏面制動裝置，制動力優先由動車的再生制動負擔。每軸設1 個帶彈簧停放制動器的單元制動缸，停放制動能力滿足用戶規定的最大限制坡道要求。此方案的優點在於，動車、拖車轉向架的制動裝置(除制動倍率外) 完全相同。與軸裝盤形制動和輪裝盤形制動相比，該轉向架具有較低的簧下質量，有利於減小輪軌之間的動作用力。單元制動缸的主要技術參數見表3。

4. 5 齒輪傳動裝置採用斜齒輪一級減速，以使傳動平穩，降低傳動雜訊。為降低簧下質量，齒輪箱材料採用高強度鑄造鋁合金。採用剛性可移式鼓形齒聯軸器或TD 型撓性板式聯軸器(圖6)。齒輪箱採用具有雙面密封效果的機械式迷宮密封，免維護，無磨損。傳動裝置的傳動比等主要技術參數將依據列車基本單元的配置和牽引電機的選擇來確定。

圖6 牽引電機傳動裝置

4. 6 其他裝置

5 轉向架動力學性能參數優化

鐵道車輛是一個復雜的多體動力學系統，不但有各個部件之間的相互作用力和相對運動關系，還有輪軌之間復雜的相互作用關系。在轉向架設計過程中，筆者與北方交通大學合作，利用德國鐵路專用軟體S IM 2 PA CK 建立了車輛系統的多體動力學模型，對影響車輛動力學性能的轉向架主要參數進行了優化計算。包括：一系圓錐橡膠彈簧的三向剛度、二系橫向減振器阻尼、抗蛇行減振器阻尼、抗側滾扭桿剛度和車輪踏面斜度的變化等。車輛系統的每種參數對車輛的動態響應、蛇行運動穩定性和曲線通過性能三個方面的影響是不同的，而且，提高車輛蛇行運動臨界速度和改善車輛曲線通過性能這兩者對懸掛參數的要求是有矛盾的。因此，車輛懸掛系統的結構設計和參數選擇，只能按實際運用條件進行綜合考慮。這些條件包括最高運營速度、曲線半徑和超高以及線路不平順等。通過多方案的參數優化選擇，轉向架蛇行運動的計算臨界速度為220 km /h，動車、拖車的運行平穩性指標小於2. 5，曲線通過能力和運行安全性指標滿足有關標準的要求。

6 結論與建議

立足於國內技術，研製出具有國際先進水平的轉向架，對我國城市軌道交通的發展具有重大意義。轉向架的結構設計受車輛限界、地板高度、車輛寬度和軸重等的嚴格限制。通過B 型城市軌道交通車輛轉向架的設計，筆者有以下幾點體會：

(1) 雖然完成了轉向架的設計和理論分析計算，但結構設計的合理性、關鍵零部件的疲勞強度以及運行性能仍有待於進一步試驗和長期的運用考驗。
(2) 對於採用VVV F 交流傳動的A 型和B 型城市軌道交通車輛來說，踏面單元制動是較理想的基礎制動方式。
(3) 車輪直徑大小及其輻板形式不僅影響輪軌之滑防空轉控制感測器、接地電刷裝置和固體輪緣潤滑間的相互作用，也關繫到轉向架傳動裝置的設計和牽引電機的選擇。應盡快研製車輪直徑和輻板形式合理的雜訊優化車輪。
(4) 有關單位應研製專門適用於城市軌道交通車輛的大等效斜度圓弧踏面，以提高城市軌道交通系統運營的經濟性。
(5) 城市軌道交通車輛轉向架的研製是一個復雜的系統工程。轉向架的設計與線路、限界條件、傳動技術的發展以及轉向架基礎零部件的技術水平密切相關。
(6) B 型城市軌道交通車輛轉向架的基本結構和技術完全可以用於A 型車，只需根據A 型車鋁合金車體的設計特點對轉向架固定軸距和空氣彈簧上支承面高度進行適當調整即可。

5. 設計已螺旋輸送機的驅動裝置設計說明書

計算內容 計算結果
一， 設計任務書
設計題目：傳送設備的傳動裝置
（一）方案設計要求：
具有過載保護性能（有帶傳動）
含有二級展開式圓柱齒輪減速器
傳送帶鼓輪方向與減速器輸出軸方向平行
（二）工作機原始數據：
傳送帶鼓輪直徑___ mm,傳送帶帶速___m/s
傳送帶主動軸所需扭矩T為___N.m
使用年限___年，___班制
工作載荷（平穩，微振，沖擊）
（三）數據：
鼓輪D 278mm，扭矩T 248N.m
帶速V 0.98m/s，年限 9年
班制 2 ，載荷 微振
二.電機的選擇計算
1. 選擇電機的轉速：
a. 計算傳動滾筒的轉速
nw= 60V/πd=60×0.98/3.14×0.278=67.326 r/min
b.計算工作機功率
pw= nw/9.55×10³=248×67.326/9.55×10³=1.748Kw
2. 工作機的有效功率
a. 傳動裝置的總效率
帶傳動的效率η1= 0.96
彈性聯軸器的效率η2= 0.99

滾筒的轉速
nw=67.326 r/min
工作機功率
pw=1.748Kw

計算內容 計算結果
滾動軸承的效率 η3=0.99
滾筒效率 η4=0.96
齒輪嚙合效率 η5=0.97
總效率 η=η1×η2×η34×η4×η5²=
0.95×0.99×0.994×0.96×0.97²=0.816
c. 所需電動機輸出功率Pr=Pw/η=1.748/0.816=2.142kw
3. 選擇電動機的型號：
查參考文獻[10] 表16-1-28得 表1.1
方案
號 電機
型號 電機
質量
(Kg) 額定
功率
(Kw) 同步
轉速(r/min) 滿載
轉速
(r/min) 總傳
動比
1 Y100L1-4 34 2.2 1500 1420 21.091
2 Y112M-6 45 2.2 1000 940 13.962
根據以上兩種可行同步轉速電機對比可見，方案2傳動比小且質量價格也比較合理，所以選擇Y112M-6型電動機。
三.運動和動力參數的計算
1. 分配傳動比取i帶=2.5
總傳動比 i=13.962
i減=i/i帶=13.962/2.5=5.585
減速器高速級傳動比i1= =2.746
減速器低速級傳動比i2= i減/ i1=2.034
2. 運動和動力參數計算:

總效率
η=0.816

電動機輸出功率
Pr=2.142kw

選用三相非同步電動機Y112M-6
p=2.2 kw
n=940r/min
中心高H=1112mm,外伸軸段D×E=28×60

i=13.962
i12=2.746
i23=2.034

P0=2.142Kw

計算內容 計算結果
0軸(電動機軸):
p0=pr=2.142Kw
n0=940r/min
T0=9.55103P0/n0=9.551032.119/940=21.762N.m
Ⅰ軸(減速器高速軸):
p1=p.η1=2.1420.95=2.035Kw
n1= n0/i01=940/2.5=376
T1=9.55103P1/n1=51.687 N.m
Ⅱ軸(減速器中間軸):
p2=p1η12=p1η5η3=2.0350.970.99
=1.954 Kw
n2= n1/i12=376/2.746=136.926 r/min
T2=9.55103 P2/n2=136.283N.m

Ⅲ軸(減速器低速軸):
p3=p2η23= p2η5η3=1.876 Kw
n3= n2/i23=67.319 r/min
T3=9.55103 P3/n3=266.133 N.m
Ⅳ軸(鼓輪軸):
p4=p3η34=1.839 Kw
n4= n3=67.319 r/min
T4=9.55103 P4/n4=260.884 N.m
四.傳動零件的設計計算
(一)減速器以外的傳動零件
1.普通V帶的設計計算
(1) 工況系數取KA=1.2
確定dd1, dd2:設計功率pc=KAp=1.22.2=2.64Kw n0=940r/min
T0=21.762N.m
p1=2.035Kw
n1=376r/min
T1=51.687N.m
p2=1.954Kw
n2=136.926 r/min
T2=136.283 N.m
p3=1.876Kw
n3=67.319 r/min
T3=266.133N.m

p4=1.839 Kw
n4=67.319r/min
T4=260.884 N.m

小帶輪轉速n1= n0=940 r/min
選取A型V帶 取dd1=118mm
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376) 118=295mm
取標准值dd2=315mm
實際傳動i=dd1/ dd2=315/118=2.669
所以n2= n1/i=940/2.669=352.192r/min(誤差為6.3%>5%)
重取 dd1=125mm,
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376)125=312.5mm
取標准值dd2=315mm
實際傳動比i= dd1/ dd2=315/125=2.52
n2= n1/i=940/2.52=373.016
(誤差為8% 允許)
所選V帶帶速v=πdd1 n1/(601000)=3.14
125940/(601000)=6.152m/s
在5 ~25m/s之間 所選V帶符合
(2)確定中心距
①初定a0 :0.7(dd1 +dd2)≤a0≤ 2(dd1 +dd2)

308≤a0≤880 取a0=550mm
②Lc=2 a0+(π/2)( dd1 +dd2)+( dd2 -dd1)²/4 a0
=2550+(3.14/2) (315+125)+(315-125)²/4550=1807.559
③取標准值:Ld=1800mm
④中心距:a=a0+ (Ld­Lc)/2=550+(1800-1807.559)/2

計算內容 計算結果
=546.221mm
取a=547mm,a的調整范圍為:
amax=a+0.03 Ld=601mm
amin=a-0.015Ld=520mm

(2)驗算包角:
α≈180°-(dd2-dd1) 60° /a=180°-(315-125) 60°/547=159°>120°，符合要求。
(3)確定根數:z≥pc/p0』
p0』=Kα(p0+Δp1+Δp2)
Kα=1.25(1- )=0.948
對於A型帶:c1=3.7810-4,c2=9.8110-3,
c3=9.610-15,c4=4.6510-5
L0=1700mm
ω1= = =98.437rad/s
p0= dd1ω1[c1- - c3 (dd1ω1)²- c4lg(dd1ω1)]
=12598.437[3.7810-4- -9.6
10-15 (12598.437)²- 4.6510-5
lg(12598.437)]=1.327
Δp1= c4dd1ω1 =0.148
Δp2=c4dd1ω1 =0.0142
p0』=0.948 (1.327+0.149+0.0142)=1.413 Kw

確定根數：z≥ ≤Zmax
z= = 取z=2
（4）確定初拉力F0
F0=500 =500×
=175.633KN
（5）帶對軸的壓力Q
Q=2 F0zsin =2 =690.768KN
（二）減速器以內的零件的設計計算
1．齒輪傳動設計
（1）高速級用斜齒輪
① 選擇材料
小齒輪選用40Cr鋼，調質處理，齒面硬度250~280HBS大齒輪選用ZG340~ 640，正火處理，齒面硬度170 ~ 220HBS
應力循環次數N：
N1=60n1jLh=60×376×（9×300×16）=9.74×108
N2= N1/i1=9.74×108 ÷2.746=3.549×108
查文獻[2]圖5-17得：ZN1=1.02 Z N2=1.11（允許有一點蝕）
由文獻[2]式（5-29）得：ZX1 = ZX2=1.0，取SHmin=1.0，Zw=1.0，ZLVR=0.92
按齒面硬度250HBS和170HBS由文獻[2]圖（5-16（b））得：σHlim1=690Mpa, σHlim2=450 Mpa
許用接觸應力[σH]1 =（σHlim1/SHmin）ZN1 ZX1 Zw ZLVR=647.496 Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2 ZX2 Zw ZLVR
=459.540 Mpa
因[σH]2〈[σH]1，所以計算中取[σH]= [σH]2 =459.540 Mpa
②按接觸強度確定中心距
初定螺旋角β=12° Zβ= =0.989
初取KtZεt2=1.12 由文獻[2]表5-5得ZE=188.9 ，減速傳動u=i1 =2.746，取Φa=0.4
端面壓力角αt=arctan(tanαn/cosβ)=arctan（tan20°/cos12°）=20.4103°
基圓螺旋角βb= arctan(tanβ×cosαt)= arctan(tan12°×cos20.4103°)=11.2665°
ZH= = =2.450
計算中心距a:

計算內容 計算結果
a≥
=
=111.178mm
取中心距 a=112mm
估算模數mn=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×=
0.784~2.24
取標准模數mn=2
小齒輪齒數

實際傳動比： 傳動比誤差 在允許范圍之內
修正螺旋角β=
10°50′39〃
與初選β=12°相近，Zβ，ZH可不修正。
齒輪分度圓直徑

圓周速度
由文獻[2]表5-6 取齒輪精度為8級
③驗算齒面接觸疲勞強度
按電機驅動，載荷平穩，由文獻[2]表5-3 取 KA=1.25
由文獻[2]圖5-4（b），按8級精度和
取KV=1.023
齒寬 ，取標准b=45mm
由文獻[2]圖5-7（a）按b/d1=45/61.091=0.737,取Kβ=1.051
由文獻[2]表5-4，Kα=1.2
載荷系數K= KAKVKβKα=
計算重合度：
齒頂圓直徑
端面壓力角：
齒輪基圓直徑： mm
mm
端面齒頂壓力角：

高速級斜齒輪主要參數：
mn=2
z1=30, z2=80
β=
10°50′39〃
mt= mn/cosβ=2.036mm
d1=61.091mm
d2=162.909mm
da1=65.091mm
da2=166.909mm
df1= d1-2(ha*+ c*) mn=56.091mm
df2= d2-2(ha*+ c*) mn=157.909mm
中心距a=1/2(d1+d2)=112mm
齒寬b2=b=
45mm
b1= b2+(5~10)=50mm

計算內容 計算結果

齒面接觸應力
安全
④驗算齒根彎曲疲勞強度
由文獻[2]圖5-18（b）得：
由文獻[2]圖5-19得：
由文獻[2]式5-23：
取
計算許用彎曲應力：

計算內容

計算結果

由文獻[2]圖5-14得：
由文獻[2]圖5-15得：
由文獻[2]式5-47得計算

由式5-48： 計算齒根彎曲應力：

均安全。
⑵低速級直齒輪的設計
①選擇材料
小齒輪材料選用40Cr鋼，齒面硬度250—280HBS,大齒輪材料選用ZG310-570，正火處理，齒面硬度162—185HBS
計算應力循環次數N：同高速級斜齒輪的計算 N1=60 n1jL h=1.748×108
N2= N1/i1=0.858×108
計算內容

計算結果
查文獻[2]圖5-17得：ZN1=1.12 Z N2=1.14
按齒面硬度250HBS和162HBS由文獻[2]圖（5-16（b））得：σHlim1=690Mpa, σHlim2=440 Mpa
由文獻[2]式5-28計算許用接觸應力：
[σH]1 =（σHlim1/SHmin）ZN1 ZX1 Zw ZLVR=710.976 Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2 ZX2 Zw ZLVR
=461.472 Mpa
因[σH]2〈[σH]1，所以取[σH]= [σH]2 =461.472 Mpa
②按接觸強度確定中心距
小輪轉距T1=136.283N.m=136283N.m
初取KtZεt2=1.1 由文獻[2]表5-5得ZE=188.9 ，減速傳動u=i23=2.034，取Φa=0.35

計算中心距a: a≥
=145.294mm
取中心距 a=150mm估算模數m=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×150=
1．05~3
取標准模數m=2
小齒輪齒數

齒輪分度圓直徑

齒輪齒頂圓直徑：

齒輪基圓直徑： mm
mm
圓周速度
由文獻[2]表5-6 取齒輪精度為8級
按電機驅動，載荷平穩，而工作機載荷微振，由文獻[2]表5-3 取 KA=1.25
按8級精度和 取KV=1.02
齒寬 b= ,取標准b=53mm
由文獻[2]圖5-7（a）按b/d1=53/100=0.53,取Kβ=1.03
由文獻[2]表5-4，Kα=1.1
載荷系數K= KAKVKβKα=
計算端面重合度：

安全。
③校核齒根彎曲疲勞強度
按z1=50, z2=100,由文獻[2]圖5-14得YFa1=2.36 ,YFa2=2.22
由文獻[2]圖5-15得YSa1= 1.71，YSa2=1.80。
Yε=0.25+0.75/ εα=0.25+0.75/1.804=0.666
由文獻[2]圖5-18（b），σFlim1=290Mp, σFlim2=152Mp
由文獻[2]圖5-19，YN1= YN2=1.0,因為m=4〈5mm，YX1= YX2=1.0。
取YST=2.0，SFmin=1.4。
計算許用彎曲應力：
[σF1]= σFlim1YST YN1 YX1/SFmin=414Mp
[σF2]= σFlim2YST YN2 YX2/SFmin=217Mp
計算齒根彎曲應力：
σF1=2KT1YFa1YSa1Yε/bd1m=2×1.445×136283×2.36×1.71×0.666/53×100×2=99.866Mp〈[σF1]
σF2=σF1 YFa2YSa2/ YFa1YSa1=98.866Mp〈[σF2]
均安全。
五．軸的結構設計和軸承的選擇
a1=112mm, a2=150mm,
bh2=45mm, bh1= bh2+(5~10)=50mm
bl2=53mm, bl1= bl2+(5~10)=60mm
(h----高速軸，l----低速軸)
考慮相鄰齒輪沿軸向不發生干涉，計入尺寸s=10mm，考慮齒輪與箱體內壁沿軸向不發生干涉，計入尺寸k=10mm，為保證滾動軸承放入箱體軸承座孔內，計入尺寸c=5mm，初取軸承寬度分別為n1=20mm,n2=22，n3=22mm，3根軸的支撐跨距分別為：
計算內容

低速級直齒輪主要參數：
m=2
z1=50, z1=50 z2=100
u=2.034
d1=100mm
d2=200mm
da1=104mm
da2=204mm
df1=
d1-2(ha*+ c*) m=95mm
df2=
d2-2(ha*+ c*) m=195mm
a=1/2(d2+ d1)=150mm
齒寬b2 =b=53mm
b1=b2+
(5~10)=60mm

計算結果
l1=2(c+k)+bh1+s+bl1+n1=2×(5+10)+50+10+60+20=170mm
l2=2(c+k)+bh1+s+bl1+n2=2×(5+10)+50+10+60+20=

172mm
l3=2(c+k)+bh1+s+bl1+n3=2×(5+10)+50+10+60+20=172mm
(2)高速軸的設計：
①選擇軸的材料及熱處理
由於高速軸小齒輪直徑較小，所以採用齒輪軸，選用40r鋼，
②軸的受力分析：
如圖1軸的受力分析：

lAB=l1=170mm,
lAC=n1/2+c+k+bh1/2=20/2+5+10+50/2=50mm
lBC= lAB- lAC=170-50=120mm
(a) 計算齒輪嚙合力：
Ft1=2000T1/d1=2000×51.687/61.091=162.131N
Fr1=Ft1tanαn/cosβ1692.13×tan20°/cos10.8441°=627.083N
Fa1= Ft1tanβ×tan10.8441°=324.141N
(b) 求水平面內支承反力，軸在水平面內和垂直面的受力簡圖如下圖：

RAx= Ft1 lBC/ lAB=1692.131×120/170=1194.445N
RBx= Ft1-RAx=1692.131-1194.445=497.686N
RAy=(Fr1lBC+Fa1d1/2)/lAB=(627.083×120+324.141×
61.091/2)/170=500.888N
RBy= Fr1-RAy=627.083-500.888=126.195N
(c) 支承反力

彎矩MA= MB=0，MC1= RA lAC=64760.85N.mm
MC2= RB lBC=61612.32N.mm
轉矩T= Ft1 d1/2=51686.987N.mm
計算內容

計算結果

d≥ ③軸的結構設計
按經驗公式，減速器輸入端軸徑A0 由文獻[2]表8-2，取A0=100
則d≥100 ，由於外伸端軸開一鍵槽，
d=17.557（1+5%）=18.435取d=20mm，由於da1<2d,用齒輪軸，根據軸上零件的布置、安裝和定位的需要，初定軸段直徑和長度，其中軸頸、軸的結構尺寸應與軸上相關零件的結構尺寸聯系起來考慮。
初定軸的結構尺寸如下圖：

高速軸上軸承選擇：選擇軸承30205 GB/T297-94。
（2）中間軸（2軸）的設計：
①選擇軸的材料及熱處理
選用45號綱調質處理。
②軸的受力分析：
如下圖軸的受力分析：

計算內容

計算結果

lAB=l2=172mm,
lAC=n2/2+c+k+bh1/2=22/2+5+10+50/2=51mm
lBC= lAB- lAC=172-51=121mm
lBD=n2/2+c+k+bl1/2=22/2+5+10+60/2=56mm
(a) 計算齒輪嚙合力：
Ft2=2000T2/d2=2000×136.283/162.909=1673.118N
Fr2=Ft2tanαn/cosβ=1673.118×tan20°/cos10.8441°=620.037N
Fa2=Ft2tanβ=1673.118×tan10.8441°=320.499N
Ft3=2000T2/d3=2000×136.283/100=2725.660N
Fr3=Ft3tanα=2725.660×tan20°=992.059N
(b)求水平面內和垂直面內的支反力
RAx=(Ft2lBC+Ft3lBD )/lAB=(1673.118×121+2725.660×56)/172=2064.443N
RBx=Ft2+Ft3-RAX=1673.118+2725.660-2064.443=2334.35N
RAY=(Fa2d2/2-Fr2lBC+Fr3lBD)/lAB=(320.449×162.909/2-620.037×121+992.059×56)=190.336N
RBY=Fr3-Fr2-RAY=992.059-620.037-190.336=
計算內容

計算結果
181.656N
RA=2073.191N, RB=2341.392N
③軸的結構設計
按經驗公式, d≥A0 由文獻[2]表8-2，取A0=110
則d≥110 ，取開鍵槽處d=35mm
根據軸上零件的布置、安裝和定位的需要，初定軸段直徑和長度，其中軸頸、軸的結構尺寸應與軸上相關零件的結構尺寸聯系起來考慮。
初定軸的結構尺寸如下圖：

中間軸上軸承選擇：選擇軸承6206 GB/T276-94。
（3）低速軸（3軸）的設計：
①選擇軸的材料及熱處理
選用45號綱調質處理。
②軸的受力分析：
如下圖軸的受力分析：

計算內容

計算結果

初估軸徑：
d≥A0 =110
聯接聯軸器的軸端有一鍵槽，dmin=33.5（1+3%）=34.351mm，取標准d=35mm
軸上危險截面軸徑計算：d=（0.3~0.4）a=（0.3~0.4）×150=45~60mm 最小值dmin =45×（1+3%）=46.35mm，取標准
計算內容 計算結果
50mm
初選6207GB/T276-94軸承，其內徑，外徑，寬度為40×80×18
軸上各軸徑及長度初步安排如下圖：

③低速級軸及軸上軸承的強度校核
a、 低速級軸的強度校核
①按彎扭合成強度校核：
轉矩按脈動循環變化，α≈0.6
Mca1= Mc=106962.324N.mm
Mca2=
Mca3=αT=159679.800N.mm
計算彎矩圖如下圖：

計算內容

計算結果

Ⅱ剖面直徑最小，而計算彎矩較大，Ⅷ剖面計算彎矩最大，所以校核Ⅱ，Ⅷ剖面。
Ⅱ剖面:σca= Mca3/W=159679.8/0.1×35³=37.243Mp
Ⅷ剖面：σca= Mca2/W=192194.114/0.1×50³=15.376Mp
對於45號綱，σB=637Mp，查文獻[2]表8-3得
[σb] -1=59
Mp，σca<[σb] -1,安全。
②精確校核低速軸的疲勞強度
a、 判斷危險截面：
各個剖面均有可能有危險剖面。其中，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ剖面為過度圓角引起應力集中，只算Ⅱ剖面即可。Ⅰ剖面與Ⅱ剖面比較，只是應力集中影響不同，可取應力集中系數較大者進行驗算。Ⅸ--Ⅹ面比較，它們直徑均相同，Ⅸ與Ⅹ剖面計算彎矩值小，Ⅷ剖面雖然計算彎矩值最大，但應力集中影響較小（過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），所以Ⅵ與Ⅶ剖面危險，Ⅵ與Ⅶ剖面的距離較接近（可取5mm左右），承載情況也很接近，可取應力集中系數較大值進行驗算。
計算內容

計算結果
b.較核Ⅰ、Ⅱ剖面疲勞強度：Ⅰ剖面因鍵槽引
起的應力集中系數由文獻[2]附表1-1查得：kσ=1.76, kτ=1.54
Ⅱ剖面配合按H7/K6，引起的應力集中系數由文獻[2]附表1-1得：kσ=1.97, kτ=1.51。Ⅱ剖面因過渡圓角引起的應力集中系數查文獻[2]附表1-2（用插入法）： （過渡圓角半徑根據D-d由文獻[1]表4.2-13查取） kτ=1.419，故應按過渡圓角引起的應力集中系數驗算Ⅱ剖面
Ⅱ剖面產生的扭應力、應力幅、平均應力為：
τmax =T/ WT=266.133/0.2×35³=31.036Mp,
τa=τm =τmax /2=15.52Mp
絕對尺寸影響系數查文獻[2]附表1-4得：εσ =0.88，ετ =0.81，表面質量系數查文獻[2]附表1-5：βσ =0.92，βτ =0.92
Ⅱ剖面安全系數為：
S=Sτ=
取[S]=1.5~1.8，S>[S] Ⅱ剖面安全。
b、 校核Ⅵ，Ⅶ剖面：
Ⅵ剖面按H7/K6配合，引起的應力集中系數查附表1-1，kσ=1.97, kτ=1.51
Ⅵ剖面因過渡圓角引起的應力集中系數查附表1-2， ，kσ=1.612,kτ=1.43
Ⅶ剖面因鍵槽引起的應力集中系數查文獻[2]附表1-1得：kσ=1.82, kτ=1.62。故應按過渡圓角引起
計算內容

計算結果
的應力集中系數來驗算Ⅵ剖面
MVⅠ=113 RA=922.089×113=104196.057N.mm, TVⅠ=266133N.mm
Ⅵ剖面產生的正應力及其應力幅、平均應力：
σmax= MVⅠ/W=104196.057/0.1×50³=8.336Mp
σa=σmax=8.366 σm=0
Ⅵ剖面產生的扭應力及其應力幅，平均應力為：
τmax =TⅥ/ WT=266133/0.2×50³
絕對尺寸影響系數由文獻[2]附表1-4得：εσ =0.84，ετ
=0.78
表面質量系數由文獻[2]附表1-5查得：βσ =0.92，βτ =0.92
Ⅵ剖面的安全系數：
Sσ =
Sτ=
S=
取[S]= 1.5~1.8，S>[S] Ⅵ剖面安全。
六．各個軸上鍵的選擇及校核
1．高速軸上鍵的選擇：
初選A型6×32 GB1095-79：b=6mm，L=32mm，l=26mm,查文獻[2]表2-10，許用擠壓應力[σp]=110Mp，σp= 滿足要求；

計算內容

高速軸上
選A型6×32 GB1095-79：b=6mm，L=32mm，l=26mm
中間軸
選A型10×32 GB1095-79：b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,

計算結果
2．中間軸鍵的選擇：
A處：初選A型10×32 GB1095-79：b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm, [σp]=110Mp
σp= 滿足要求;
B處：初選A型10×45 GB1095-79：
b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,[σp]=110Mp
σp= 滿足要求.
3. 低速軸上鍵的選擇：
a.聯軸器處選A型普通平鍵
初選A型10×50 GB1096-79：b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm,查文獻[2]表2-10，許用擠壓應力[σp]=110Mp
σp= 滿足要求.
b. 齒輪處初選A型14×40 GB1096-79：b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm, [σp]=110Mp
σp= 滿足要求.
七．聯軸器的選擇
根據設計題目的要求，減速器只有低速軸上放置一聯軸器。
查表取工作情況系數K=1.25~1.5 取K=1.5
計算轉矩 Tc=KT=1.5×266.133=399.200Mp
選用HL3型聯軸器：J40×84GB5014-85，[T]=630N.m, Tc<[T],n<[n],所選聯軸器合適。
低速軸
聯軸器處選A型10×50GB1096-79：b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm
低速軸
齒輪處初選A型14×40GB1096-79：
b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm

選用HL3型聯軸器：J40×84GB5014-85
參考資料：機械課程設計，理論力學

6. 請問地鐵上所說的地鐵故障智能檢測系統是干什麼的起到什麼作用

地鐵車輛故障動態檢測系統，是一種自動監控車頂、車側、車底走行部異常狀態的智能化檢測系統。
系統安裝在地鐵車輛入庫線上，以不停車檢測的方式，自動完成對車體的高清圖像獲取。通過模式識別、特徵匹配等數字圖像處理技術，實現車體異物和關鍵部件的異常檢測。
系統的成功研發，填補了地鐵車體檢測空白，奇輝的產品為國內首創產品，適用於各型地鐵車輛日常動態檢測。

7. 地鐵用什麼驅動

地鐵是電力驅動的。

地鐵的供電方式一般而言，為減低隧道建造成本，大多會選擇使用第三軌供電方式以縮小隧道斷面，不過並非絕對。地鐵的供電方式主要如下：

1.架空接觸網（又稱接觸網供電）供應電力，是電氣化鐵路常用的兩種供電網路方式之一，也是無軌電車唯次一個的供電方式。在鐵路和城市軌道交通系統中，架空接觸網只有導線的一個電極，電力機車通過受電弓取電，再通過金屬輪軌迴流到電網中。

2.軌道供電，是鐵路電氣化的方法之一，常用於大眾運輸系統。

第三軌在原有兩軌路線側邊新增軌道帶電，車輛則利用集電靴獲得電力；電流經車輪和運行軌道回到發電廠。第四軌供電除了原有車輪支撐導引用軌道外，另外增設兩條軌道各供應直流電正負兩極，或者供應三相交流電，但不如第三軌式經濟，故不常見。

(7)地鐵走行部驅動裝置設計擴展閱讀：

地鐵逃生應遵循以下三個原則：

（1）守秩序：消防專家提醒，地鐵人流量大，一旦發生火災，乘客就容易失去理智到處亂跑。整個車輛里乘客逃生的能力差異大，一旦亂了秩序，對消防人員的營救會帶來極大難度。

（2）保持鎮靜：人在一個狹小封閉的空間，一旦發生問題很容易恐慌，鎮靜非常重要，要留意觀察。一旦發生火災，排煙系統會自動打開，乘客可以按緊急按鈕，風從哪裡吹來，人就往哪裡跑。

（3）不要蹲下：車里人群復雜，逃生能力不一。特別是婦女、兒童、老人，由於害怕會立刻蹲下，這樣就容易發生踩踏事件，造成不必要的損傷。

8. 地鐵屏蔽門結構

首先糾正一個概念問題，在地鐵里我們所謂的安全門也叫做屏蔽門英文：Platform Screen Door
機械部分：門體結構、門機系統
門體結構：頂箱、門狀態指示燈、門本體、立柱等
門機系統：電機、傳動裝置、鎖緊裝置等
1、電機
每個標准單元的滑動門需要一個電機裝置，電機是直流永磁電動機。
全高安全門電機裝置設計成組件單元，安裝於傳動螺桿裝置的端頭。
直流電機由門控單元（DCU）控制，無需減速器。
2、傳動裝置
全高安全門採用螺旋副傳動裝置。
3、自動鎖緊裝置

電氣部分：控制及監視系統、電源系統
控制系統：中央介面盤（PSC）、就地控制盤（PSL）、 IBP盤、就地控制盒（LCB）等