牵引装置设计方案1.0.doc

城轨车辆牵引装置设计初步方案
一、 城轨车辆特点
1、 启动/停车频繁,瞬间加速度大
2、 设计时速一般在120公里/时
3、 转向机结构紧凑，各机构空间受限
二、 设计原则和设计要求
1、 满足车辆需求,尽量创新
2、 检修/落车方便，减少重量
3、 不约束车辆垂向运动，仅实现纵向力的传递
4、 相关参数：
车辆自重
24 t
轴重
18 t
车辆总重
48 t
转向架质量
6.0 t
一系弹簧横向刚度
1340/2660 N/mm
牵引点高度
457.5 mm
转臂旋转角度
〈=7°
三、 Z字型牵引拉杆初步设计方案
Ⅰ 参考来源
1、 AM96型转向架
AM96型转向架应用于国内国产25T型客车，转向架采用U形无摇枕结构,牵引装置采用Z字型牵引拉杆设计。设计时速200km/h。车辆总重越50t.
牵引拉杆材料,40Cr,经850 e 淬火、5 20 e回火后的屈服极限σs 为785 MPa, 强度极限σb为980MPa， 在正常运营状态下的安全系数为3.94, 超常状态下的安全系数为2.2, 均有很大的强度裕量。
牵引座采用GE280 铸钢材料， 其屈服极限σs 为280 MPa， 强度极限σb为480 MPa， 在正常运营状态下的安全系数为4。8, 超常状态下的安全系数为1.35， 有很大的强度裕量。
中心销橡胶套由钢外套、内套与橡胶硫化而成.为提高整体运用的可靠性， 硫化后的拉杆节点需通过模具挤压外套使直径方向产生1.5mm 的预压缩量.
2、 TAV—S104
TAV—S104由阿尔斯通公司于2002年设计，CRH5的转向架由此提出相关技术改进而来.设计最高速度250km/h.轴重16-17t，载重约55t，转向架牵引装置采用Z字型牵引拉杆设计。
中央牵引拉杆座为钢板焊接结构,材料采用耐候刚，焊接后通过退火热处理消除残余盈利，其强度设计按照JISE4207标准。
牵引拉杆设计原则要求与两侧的抗蛇形减震器的方向保持一致，即要求拉杆于车体中央牵引拉杆座的连接点及抗蛇形减震器的车体安装电处于车体中心同一侧。
橡胶节点要求是，在满足纵向载荷传递的同时,不影响拉杆与中央牵引拉杆座链接端的垂向和横向位移.
Ⅱ、结论
Z字型牵引拉杆具有落车作业简单，占用空间大，结构复杂等特点。通过以上两种车型不难看出，Z字型牵引拉杆适用于设计时速达到或者接近200km/h的列车。因此非常适合用于高速客车,应用于大客流、较长距离的运输。将此牵引装置应用于城轨交通车辆时需注意列车的加速度。城轨列车在载重和时速因实际环境限制,通常时速不超过100km/h，因此相比于以上两种列车来说具有更大的加速度。这就要求牵引装置能够承受更大的瞬间载荷。
Ⅲ、初步设计设想
总体上参照AM96型牵引拉杆座设计.中心销橡胶套采用内凹形式，呈圆柱形，底部的压板留有一定尺寸小孔，方便定位。
与牵引销座部位相连的牵引拉杆头采用滑道式设计,设定一定角度的圆弧，防止列车偏转角度过大。拉杆另一侧,圆孔尽量圆滑，增加更多的接触面。
拉杆长度根据列车H型转向架构架而定。
牵引座下凹，拉杆突出，配合一定角度转动。活动范围±7°

牵引销座，两边的伸出部分与牵引销座平齐。

四、 中心销设计
中心销上部圆柱部分方便与列车定位，方形平面起支撑列车作用。中心销下部也呈圆柱形，与牵引销座配合，圆台边缘可卡在牵引销座上.