牽引驅(qū)動(dòng)及緩沖連接裝置

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1、第5章 牽引驅(qū)動(dòng)裝置思考題：v1）輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)裝置中的六連桿機(jī)構(gòu)具有哪些方向的變位能力？v2）鼓形齒式聯(lián)軸器與金屬撓性板聯(lián)軸器產(chǎn)生變位的基本工作原理有何不同？它們的變位能力受什么限制？ 1.2.第5章 牽引驅(qū)動(dòng)裝置的安裝形式一作用將牽引電動(dòng)機(jī)的扭矩有效地轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架輪對(duì)轉(zhuǎn)矩，利用輪軌的粘著機(jī)理，驅(qū)使車輛沿著鋼軌運(yùn)行。 (通過驅(qū)動(dòng)裝置將驅(qū)動(dòng)力傳遞給輪對(duì)產(chǎn)生牽引力）二結(jié)構(gòu)形式通常有軸懸式、架懸式和體懸式之分。而在城軌車輛上通常采用如下形式：軸懸式驅(qū)動(dòng)電機(jī)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)橫向布置牽引電動(dòng)機(jī)縱向布置輪對(duì)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)式架懸式驅(qū)動(dòng)單電機(jī)彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)單電機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)(全彈

2、性驅(qū)動(dòng))對(duì)角配置的萬向軸驅(qū)動(dòng)(架懸式) 3.牽引電動(dòng)機(jī)體懸式驅(qū)動(dòng)（略）其中：現(xiàn)代輕軌車輛和地鐵車輛轉(zhuǎn)向架大多采用撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)式架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；而舊的輕軌車輛轉(zhuǎn)向架常常采用縱向布置的單電機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。軸懸式：電機(jī)一端支在車軸上，另一端尾部吊掛 在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，電機(jī)與輪對(duì)無聯(lián)軸器，直接進(jìn)行力矩傳遞。此方式一系簧下重量大，只適用于低速。架懸式：電機(jī)全部懸掛在構(gòu)架上，電機(jī)重量屬于簧上部分。牽引電機(jī)與輪對(duì)之間需通過聯(lián)軸器傳遞力矩，適用于200km /h以下的高速動(dòng)車組。體懸式：電機(jī)全部或大部分懸掛在車體上，電機(jī)重量屬于二系以上。牽引電機(jī)與輪對(duì)之間需通過聯(lián)軸器傳遞力矩，適用于200km /h以上

3、的高速動(dòng)車組。 軸懸式電機(jī)一端支在車軸上，另一端尾部吊掛 在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，電機(jī)與輪對(duì)無聯(lián)軸器，直接進(jìn)行力矩傳遞。此方式一系簧下重量大，只適用于低速。 軸懸式 架懸式 電機(jī)全部懸掛在構(gòu)架上，電機(jī)重量屬于簧上部分。牽引電機(jī)與輪對(duì)之間需通過聯(lián)軸器傳遞力矩，適用于200km/h以下的高速動(dòng)車組。 體懸式：電機(jī)全部或大部分懸掛在車體上，電機(jī)重量屬于二系以上。牽引電機(jī)與輪對(duì)之間需通過聯(lián)軸器傳遞力矩，適用于200km/h以上的高速動(dòng)車組。 體懸式：以半體懸懸掛方式吊掛在車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，通過輪對(duì)空心軸六連桿彈性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、單邊剛性直齒輪驅(qū)動(dòng)車輪。 1.三牽引電機(jī)橫向布置軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(剛性、彈性）剛性軸懸式驅(qū)

4、動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖（見下圖）構(gòu)架彈性吊掛大齒輪輪對(duì) 抱軸承剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理圖小齒輪牽引電機(jī)彈性吊掛構(gòu)架車軸齒輪箱30 橫向安裝的牽引電機(jī)的抱軸承 特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修方便；簧下死重量大電機(jī)和驅(qū)動(dòng)齒輪箱的重量之半屬簧下死重量，輪軌間的動(dòng)作用力很大（且速度越高，輪軌動(dòng)作用力越大）；牽引電機(jī)、軸承和牽引齒輪等工作條件惡劣；由于其驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)彈性很差，往往造成集電器過載甚至損壞。適用于：運(yùn)用速度較低的輕軌車輛（有軌電車），120km /h以下31 2. 彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（160km /h以下）結(jié)構(gòu)與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，只是在車軸和電動(dòng)機(jī)六連桿機(jī)構(gòu)彈性橡膠關(guān)節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)彈性吊掛抱軸承間加了一根空

5、心軸，而該空心軸兩端通過彈性元件（六連桿機(jī)構(gòu)及橡膠關(guān)節(jié)）與左右車輪相抱軸承 空心車軸構(gòu)架連。而大齒輪與空心軸固結(jié)在一起。特點(diǎn)彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖車軸齒輪箱小齒輪大齒輪與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)基本相同，只是輪軌動(dòng)作用力經(jīng)彈性元件緩沖后再傳給齒輪和電動(dòng)機(jī)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。32由于空心軸彈性聯(lián)軸器偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，易帶來附加垂向動(dòng)載荷，對(duì)于高速運(yùn)行存在弊病。 彈性聯(lián)軸器（橡膠柱銷套六連桿結(jié)構(gòu)） 四 牽引電機(jī)橫向布置架懸式驅(qū)動(dòng)裝置1. 撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)架懸式驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)原理圖（見下圖）牽引電機(jī)懸吊牽引電動(dòng)機(jī)橫向布置撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)架懸式驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)原理圖 33 撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)架懸式驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖驅(qū)

6、動(dòng)輪對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)構(gòu)架齒輪箱吊掛牽引齒輪箱WN聯(lián)軸節(jié) 牽引電機(jī)懸掛34 撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)架懸式驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖連接構(gòu)架齒輪箱安全索連接構(gòu)架 彈性吊桿安全凸緣聯(lián)軸節(jié)電動(dòng)機(jī)速度牽引電動(dòng)機(jī)（安裝在構(gòu)架）傳感器35 深圳地鐵一號(hào)線長(zhǎng)客車輛轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)裝置 36 深圳地鐵一號(hào)線株機(jī)車輛轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)裝置 37 v驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器所起的基本作用為：1）同心軸間力矩傳遞；2）適應(yīng)軸間的徑向、軸向及偏角三向變位；3）提供驅(qū)動(dòng)軸系必要的彈性，以降低傳動(dòng)噪聲；4）為驅(qū)動(dòng)裝置總成的裝配帶來便利。 可實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出軸相對(duì)于（?。X輪輸入軸間的相互跳動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)很靈活，運(yùn)動(dòng)阻力很小，同時(shí)能平順傳遞電機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩。在運(yùn)動(dòng)過程中

7、，兩個(gè)外筒就像“樹葉一樣”漂浮在半聯(lián)軸節(jié)的齒頂上這就是“浮動(dòng)”一詞的來歷。同時(shí)電機(jī)輸出軸和齒輪輸入軸間除傳遞扭矩之外也沒有任何約束，再加上中間隔板兩邊設(shè)有彈簧或橡膠，屬于“撓性”連接。其運(yùn)動(dòng)范圍為：結(jié)構(gòu)：由半聯(lián)軸節(jié)（外齒軸套）、外筒（內(nèi)齒套筒）和中間隔板等組成。半聯(lián)軸節(jié)的外齒和外筒的內(nèi)齒始終相互嚙合,傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩。運(yùn)動(dòng)：徑向跳動(dòng)量最大值約12m m；軸向跳動(dòng)量最大值約10m m。 38 撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)1 2 WN 39 聯(lián)軸節(jié)的具體結(jié)構(gòu) pinion半聯(lián)軸節(jié)（外齒軸套）Sleeve外筒（內(nèi)齒套筒）中間隔板 運(yùn)動(dòng)分析 40 具體結(jié)構(gòu)剖視圖齒形剖面鼓形齒 41 特點(diǎn)簧下死重量?。姍C(jī)重量全部懸

8、掛于構(gòu)架橫梁上成為簧上重量，但牽引齒輪和齒輪箱之重量的一半仍然屬于簧下死重量），減小了輪軌間的動(dòng)作用力；同時(shí)大大改善了牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件；但牽引齒輪的工作條件并未得到改善；且與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置相比，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但與其它架懸式結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單得多。 42 鼓形齒聯(lián)軸器特點(diǎn)：v鼓形齒聯(lián)軸器的外齒軸套可在內(nèi)齒外套內(nèi)軸向浮動(dòng)， 在電機(jī)軸伸和小齒輪軸伸間留有間隙， 以適應(yīng)電機(jī)和 車軸間相對(duì)的橫向變位。v因采用的是鼓形齒， 外齒軸套可在內(nèi)齒外套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)偏角， 故電機(jī)軸線和車軸軸線間的相對(duì)偏角變位可得到補(bǔ)償 。 v 2軸間的徑向變位補(bǔ)償，也是通過內(nèi)外齒套間的轉(zhuǎn)動(dòng)偏角來實(shí)現(xiàn)。齒形剖面鼓形齒 鼓形齒聯(lián)軸器

9、缺點(diǎn)：v剛性大， 無彈性， 不能減振、 緩沖；v齒面存在摩擦和磨損， 壽命有限； v傳動(dòng)噪聲大； v需要加注潤(rùn)滑油， 增加了污染的環(huán)節(jié)； v傳動(dòng)周向間隙( 齒間) 較大， 易產(chǎn)生脈動(dòng)沖擊；、 v頻繁換向的適應(yīng)性差。 齒輪嚙合的缺點(diǎn)。 補(bǔ)充：TD撓性板式聯(lián)軸節(jié)架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理和工作特點(diǎn)與撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)基本相同，只是由TD撓性板結(jié)構(gòu)代替半聯(lián)軸節(jié)（外齒）和外筒（內(nèi)齒）結(jié)構(gòu)來傳遞扭矩，同時(shí)補(bǔ)償電機(jī)輸出軸相對(duì)于（?。X輪輸入軸間的相互跳動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。 固定側(cè)連接器 中間偶連器固定側(cè)連接器43 優(yōu)點(diǎn)：1.沒有磨損；2.無需潤(rùn)滑（免維護(hù)）。TDTwin Disk撓性彈簧板TD撓性板式聯(lián)軸

10、節(jié)結(jié)構(gòu) 44 TD撓性聯(lián)軸器v TD撓性聯(lián)軸器屬于金屬撓性板聯(lián)軸器 ，目前在國內(nèi)主要用在北京地鐵復(fù)八線車輛上。v它主要通過金屬彈性膜片來實(shí)現(xiàn)減振和角向、 軸向、 徑向變位補(bǔ)償。v TD撓性聯(lián)軸器的核心部件是金屬撓性板。它采用 v若干數(shù)量的方形框金屬膜片疊合方式構(gòu)成。在螺栓連接部位增加2片短直角形膜片， 以增強(qiáng)局部強(qiáng)度。 TD撓性聯(lián)軸器特點(diǎn)：v優(yōu)點(diǎn)：無需潤(rùn)滑， 減振好 ， 噪聲低， 免維護(hù)。v缺點(diǎn)：T D撓性聯(lián)軸器工作時(shí)金屬膜片受力比較復(fù)雜。v驅(qū)動(dòng)力矩使膜片產(chǎn)生拉壓應(yīng)力， 三向變位補(bǔ)償產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和高頻循環(huán)疲勞應(yīng)力。v膜片材料的力學(xué)性能要求非同一般， 需采用抗高頻循環(huán)疲勞、 耐銹蝕 、 高彈性的

11、特殊金屬薄片材料。v目前國內(nèi)難以生產(chǎn)T D撓性聯(lián)軸器， 主要受到特殊金屬薄片材料關(guān)鍵技術(shù)的限制。 v根據(jù)分析結(jié)果和相關(guān) 資料 ，金屬膜片要求 的抗拉強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到12 0 0 MP a ， 同時(shí)其疲勞強(qiáng)度應(yīng)在5 0 0 6 0 O MP a ，目前國內(nèi)材料和熱處理 工藝難 以實(shí)現(xiàn) 。 2. 輪對(duì)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)彈性橡膠關(guān)節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)短吊掛牽引電動(dòng)機(jī)的兩端均通過長(zhǎng)、短吊掛與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁或端梁六連桿機(jī)構(gòu)相連，并在車軸上加內(nèi)空心軸外空心軸上了一根空心軸，其長(zhǎng)吊掛構(gòu)架一端通過彈性元件滾動(dòng)軸承（六連桿機(jī)構(gòu)和橡膠關(guān)節(jié)）與車輪連接， 輪對(duì)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖DF11和SS9準(zhǔn)高速機(jī)車均采用輪對(duì)

12、空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)車軸齒輪箱小齒輪大齒輪另一端同樣通過彈性元件與驅(qū)動(dòng)大齒輪連接。而外空心軸和齒輪箱與牽引電動(dòng)機(jī)連成一體，全部吊掛在構(gòu)架上稱為簧上重量。 驅(qū)動(dòng)力矩的傳遞過程由牽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩經(jīng)輸出軸小齒輪大齒輪傳動(dòng)銷左側(cè)彈性元件和六連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)空心軸右側(cè)彈性元件和六連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)銷右側(cè)車輪 車軸 左側(cè)車輪。 特點(diǎn)a) 簧下死重量?。妱?dòng)機(jī)懸掛在構(gòu)架上，牽引電機(jī)、牽引齒輪和齒輪箱等全部重量均為簧上重量，可最大限度地減輕簧下死重量），減小了輪軌動(dòng)作用力；b) 改善了牽引電動(dòng)機(jī)及牽引齒輪的工作條件；c) 具有足夠的徑向扭轉(zhuǎn)剛度，可避免驅(qū)動(dòng)裝置牽引時(shí)的粘滑振動(dòng)；d) 該系統(tǒng)的軸向、縱向和垂向剛度很

13、小，能很好滿足輪對(duì)相對(duì)于系統(tǒng)的各向運(yùn)動(dòng)；e) 機(jī)車起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)能先于輪對(duì)轉(zhuǎn)過一微小角度，改善了牽引電機(jī)啟動(dòng)換向條件。但是，f) 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維修困難； g) 連桿結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的離心力會(huì)使車輪載荷不穩(wěn)定。46 3. 電機(jī)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)牽引電動(dòng)機(jī)的兩端均通彈性吊掛齒形聯(lián)軸器彈性扭軸牽引電動(dòng)機(jī)彈性吊掛過彈性吊掛與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁相連，但在電機(jī)內(nèi)部將轉(zhuǎn)子鐵芯挖空，并通過齒形聯(lián)軸器將扭 滾動(dòng)軸承電機(jī)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)原理圖構(gòu)架彈性聯(lián)軸節(jié)彈性吊掛小齒輪車軸齒輪箱大齒輪矩傳給彈性扭軸，再通過彈性聯(lián)軸節(jié)與驅(qū)動(dòng)小齒輪連接。但車軸齒輪箱一端仍然通過抱軸承與車軸相連，另一端通過彈性吊掛與構(gòu)架相連（與軸懸式

14、類似）。47 特點(diǎn)a) 簧下死重量較?。妱?dòng)機(jī)懸掛在構(gòu)架上，全部重量均為簧上重量。但齒輪箱的重量之一半仍然懸掛在軸上，屬簧下死重量），減小了輪軌動(dòng)作用力；b) 改善了牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件，但牽引齒輪的工作條件與軸懸式相同并未有所改善；c) 但，彈性扭軸的柔性很大，使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈性太軟，容易使輪對(duì)在驅(qū)動(dòng)過程中產(chǎn)生粘滑振動(dòng)（致命弱點(diǎn)，SS5機(jī)車就因?yàn)椴捎迷擈?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生嚴(yán)重的粘滑振動(dòng)） ；d) 且，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維修困難。 48 1.2.軸懸式驅(qū)動(dòng)電機(jī)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)橫向布置牽引電動(dòng)機(jī)縱向布置輪對(duì)空心軸架懸式驅(qū)動(dòng)撓性浮動(dòng)齒式聯(lián)軸節(jié)式架懸式驅(qū)動(dòng)單電機(jī)彈性軸懸式驅(qū)動(dòng)單電機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)(全彈

15、性驅(qū)動(dòng))對(duì)角配置的萬向軸驅(qū)動(dòng)(架懸式) 3. 為什么采用單電機(jī)縱向布置呢？因?yàn)椋?轉(zhuǎn)向架軸距短（一般輕軌車輛轉(zhuǎn)向架軸距在1900 2100mm間），主要為了適應(yīng)輕軌車輛通過很小的曲線半徑要求； 直流牽引電動(dòng)機(jī)體積大若采用兩臺(tái)橫向布置的直流牽引電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩根動(dòng)軸，則受軸距限制的轉(zhuǎn)向架中可利用的空間有限，還要在車軸上布置制動(dòng)盤，因此牽引電動(dòng)機(jī)的功率只能限于50 60kW，顯然不能滿足一般輕軌車輛單軸電動(dòng)機(jī)功率為100kW左右的要求。 52 五 牽引電機(jī)縱向布置單電機(jī)架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1. 結(jié)構(gòu)原理圖（見右圖）牽引電動(dòng)機(jī)與齒輪減速箱連成一體完全彈性地懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的橫梁上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)減速齒輪（錐

16、齒輪）懸掛在構(gòu)架上橡膠彈性關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)空心軸，再經(jīng)橡膠連桿機(jī)構(gòu)（即聯(lián)軸器）將扭矩傳遞給輪對(duì)。 49 2. 特點(diǎn) 可較大地縮短軸距； 兩輪對(duì)由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)成組驅(qū)動(dòng)，可有效避免輪對(duì)空轉(zhuǎn)打滑； 可最大限度地減輕簧下死重量（電機(jī)和齒輪箱等全部為簧上重量），能明顯改善電機(jī)及齒輪的工作條件； 但，兩輪對(duì)的直徑差對(duì)運(yùn)行阻力和輪軌磨耗影響較大（因?yàn)檗D(zhuǎn)向架內(nèi)的兩個(gè)輪對(duì)被機(jī)械聯(lián)結(jié)在一起，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同），因此必須嚴(yán)格控制各車輪的輪徑差。 50 六 對(duì)角配置的萬向軸架懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)原理（見圖）齒輪箱彈性吊掛 53 萬向軸連接器 2. 特點(diǎn) 兩牽引電動(dòng)機(jī)對(duì)角全懸掛于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的橫梁上，可減小輪軌間的動(dòng)作用力； 通過

17、萬向軸傳遞牽引電動(dòng)機(jī)與齒輪傳動(dòng)裝置間的扭矩； 齒輪箱一端彈性懸掛于構(gòu)架的端梁，另一端抱在輪對(duì)車軸上（與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置相同）。 54 七 牽引電動(dòng)機(jī)體懸式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)原理（見圖）有多種結(jié)構(gòu)形式，此僅為其中一種。 55 2. 特點(diǎn) 牽引電動(dòng)機(jī)完全放置于（懸掛于）車體之上，可進(jìn)一步減輕轉(zhuǎn)向架質(zhì)量（即所謂簧間質(zhì)量，特別是能夠減輕轉(zhuǎn)向架的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量），提高轉(zhuǎn)向架高速運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性； 通過萬向軸傳遞牽引電動(dòng)機(jī)與齒輪傳動(dòng)裝置（輪對(duì)）間的扭矩； 齒輪箱一端彈性懸掛于構(gòu)架的側(cè)梁，另一端抱在輪對(duì)車軸上（與剛性軸懸式驅(qū)動(dòng)裝置相似） 。 56 第四節(jié) 城軌車輛車鉤緩沖裝置1 車鉤緩沖裝置的用途、組成

18、及分類2 城軌車輛車鉤緩沖裝置的幾種典型結(jié)構(gòu) 1車鉤連接車鉤分離 思考題：v1）密接式車鉤有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？與一般車鉤有何區(qū)別？v2）緩沖器的功能和原理是什么？其容量如何確定？v3）試述軌道車輛緩沖器的主要類型及其特點(diǎn)。 1 車鉤緩沖裝置的作用、組成及分類1. 作用用來連接列車中各車輛使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。2. 組成車鉤（亦稱牽引連掛裝置）用來保證動(dòng)車和車輛彼此連接，并且傳遞拉伸力（牽引力）。緩沖裝置用來傳遞和緩沖壓縮力，并且使車輛彼此之間保持一定的距離。3. 分類按照牽引連掛裝置的連接方式，可分為自動(dòng)車鉤和非自動(dòng)車鉤。自動(dòng)車鉤不需

19、要人工參與就能實(shí)現(xiàn)連接，而非自動(dòng)車鉤則要有人工完成車輛之間的連接。自動(dòng)車鉤又可分為兩種基本類型：非剛性車鉤和剛性車鉤。我國鐵路一般客、貨車均采用非剛性的自動(dòng)車鉤，對(duì)于高速列車和城市軌道交通車輛則應(yīng)采用剛性的自動(dòng)車鉤（即密接式車鉤）。 v非剛性車鉤允許兩個(gè)相連接的車鉤鉤體在垂直方向上有相對(duì)位移。v剛性車鉤，也稱為密接式車鉤，它的連接不允許兩連掛車鉤存在相對(duì)位移，而且對(duì)前后的間隙要求應(yīng)限制在很小的范圍之內(nèi)。如呈傾斜狀態(tài)。 非剛性車鉤(一般客、貨車)v 1)簡(jiǎn)化了兩車鉤縱向中心線高度偏差較大的車輛相互連掛的條件（例如，空車和重車）v 2)車鉤強(qiáng)度大。v 3)不需要復(fù)雜的鉤尾銷連接結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的對(duì)心裝置

20、。v 4)車鉤鉤體的結(jié)構(gòu)和鑄造工藝較為簡(jiǎn)單。 一車鉤緩沖裝置的結(jié)構(gòu)組成 3 自動(dòng)車鉤結(jié)構(gòu) 4車鉤拆裝(2)車鉤拆裝(1)開口銷（1），（2） 三 車鉤的三態(tài)作用下鎖銷鉤舌鉤鎖鐵鉤舌推鐵下鎖銷桿鉤鎖鐵擋住鉤舌連掛后位置鉤鎖鐵讓開鉤舌摘掛位置鉤鎖鐵完全張開且不落下 準(zhǔn)備掛鉤6 二車鉤作用力的傳遞過程當(dāng)車輛受拉時(shí)，作用力的傳遞過程為：車鉤鉤尾銷鉤尾框后從板緩沖器前從板前從板座牽引梁；車鉤 鉤尾銷 鉤尾框 牽引梁當(dāng)車輛受壓（沖擊）時(shí)，作用力的傳遞過程為：車鉤鉤尾銷鉤尾框前從板緩沖器后從板前從板后從板緩沖器后從板座牽引梁。 5 四 緩沖裝置（器）結(jié)構(gòu)1. 緩沖器的工作原理借助于壓縮彈性元件來緩和沖擊作用

21、力，同時(shí)在彈性元件變形過程中利用摩擦和阻尼來吸收沖擊能量。2. 緩沖器的類型彈簧式緩沖器、摩擦式緩沖器、橡膠緩沖器、摩擦橡膠式緩沖器、粘彈性橡膠泥緩沖器、液壓緩沖器及空氣緩沖器等。目前使用最廣泛的為摩擦式緩沖器和摩擦橡膠式緩沖器。 7 3. 緩沖器的性能參數(shù)緩沖器的性能直接影響列車的牽引總重、運(yùn)行速度、車輛的總重、編組作業(yè)效率和列車運(yùn)行平穩(wěn)性等涉及鐵路運(yùn)輸效能的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。決定緩沖器特性的主要參數(shù)是：緩沖器的行程、最大作用力、容量及能量吸收率等。 行程：緩沖器受力后產(chǎn)生的最大變形稱為行程。此時(shí)彈性元件處于全壓縮狀態(tài)，如果再加大外力，變形量也不會(huì)再增加。 最大作用力：緩沖器產(chǎn)生的最大變形時(shí)

22、所對(duì)應(yīng)的作用外力。 容量：緩沖器在全壓縮過程中，作用力在其行程上所作的功的總和稱為容量。它是衡量緩沖器能量大小的主要指標(biāo)，如果容量太小，則當(dāng)沖擊力較大時(shí)就會(huì)使緩沖器全壓縮而導(dǎo)致車輛剛性沖擊。 8 初壓力：緩沖器的靜預(yù)壓力。初壓力的大小將影響列車的起動(dòng)加速度。 能量吸收率：緩沖器在全壓縮過程中，有一部分能量被阻尼所消耗，其所消耗部分的能量與緩沖器容量之比稱為能量吸收率。能量吸收率愈大，則表明緩沖器吸收沖擊能量的能力愈大，反沖作用就愈小，否則，緩沖器必須往復(fù)工作幾次才能將沖擊能量消耗盡，這將導(dǎo)致車鉤、車底架過早疲勞損傷，并且加劇列車縱向沖動(dòng)。一般要求緩沖器能量吸收率不低于70%。 9 剛性車鉤（城

23、軌車輛及高速動(dòng)車組）密接式車鉤v 1)減小了兩個(gè)車鉤連接表面之間的間隙，從而降低了列車中的縱向力，提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。v 2)由于車鉤零件的位移減小了，并且在這些零件上作用的力也減小了，因此改善了自動(dòng)車鉤內(nèi)部零件的工作條件。v 3)減小了車鉤連接表面的磨耗。v 4)減小了由于兩連掛車鉤相互沖擊而產(chǎn)生的噪聲，這對(duì)于城市軌道車輛和客車尤為重要。v 5)避免在意外撞車事故時(shí)，發(fā)生一個(gè)車輛爬到另一個(gè)車輛上的危險(xiǎn)。 2 城軌車輛車鉤緩沖裝置的幾種典型結(jié)構(gòu)對(duì)于高速列車和城軌車輛的車鉤緩沖裝置常采用機(jī)械、氣路、電路均能同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接的密接式車鉤。這種車鉤屬于剛性自動(dòng)車鉤，它要求在兩車鉤連接后，其間沒有

24、上下和左右的移動(dòng)，而且縱向間隙也限制在很小的范圍內(nèi)（約12m m）。這對(duì)提高列車運(yùn)行平穩(wěn)性、降低車鉤零部件的磨耗和噪聲均有重要意義。國內(nèi)外常見的密接式車鉤有三種結(jié)構(gòu)形式：1. 日本新干線高速列車上所采用的柴田式密接式車鉤，我國北京地鐵車輛的車鉤即屬此列；2. 常見于歐洲國家所制造的地鐵、輕軌及高速車輛上的Schafenberg型（亦稱沙庫）密接式車鉤，德國制造的上海地鐵車輛亦采用這種車鉤；3. 德國的BSI-COMPACT型密接式車鉤。 10 一北京地鐵的密接式車鉤 11 柴田式車鉤工作原理連掛前狀態(tài)鉤頭鉤舌解鉤桿彈簧連掛中狀態(tài) 連掛后狀態(tài)閉鎖后狀態(tài)12 解鉤前狀態(tài)解鉤過程解鉤狀態(tài)解鉤后狀態(tài)

25、解鉤過程詳細(xì)說明13 柴田式車鉤 二上海地鐵的密接式車鉤（沙庫）緩沖裝置 14全自動(dòng)車鉤(1)全自動(dòng)車鉤(2) 15沙庫車鉤有三種類型：全自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤和半永久性車鉤。全自動(dòng)車鉤：實(shí)現(xiàn)機(jī)械、氣路和電路的自動(dòng)連接。半自動(dòng)車鉤：機(jī)械、氣路自動(dòng)連接，但電路需人工手動(dòng)連接。半永久性車鉤的機(jī)械、氣路、電路的連接都需要人工手動(dòng)操作，一般只有在架修、大修時(shí)才能分解。 16 沙庫車鉤工作原理 17 沙庫車鉤工作原理 18 19 16 20 北京地鐵的密接式車鉤上海地鐵的密接式車鉤CRH5車鉤掛鉤CRH5車鉤前罩 三 BSI-COMPACT型密接式車鉤 21 德國的BSI-COMPACT型密接式車鉤主要用

26、于歐洲、巴西等國的地鐵、輕軌車輛和城郊列車上。 BSI-COMPACT型密接式車鉤作用原理 22 v兩鉤連掛時(shí)，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的彈簧，直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合。 v兩鎖栓的鼻子咬合后，彈簧回復(fù)原位，達(dá)到連掛閉鎖位。 v兩鉤分解時(shí)，扳動(dòng)鉤頭上方手柄或操縱解鉤風(fēng)缸，使一個(gè)鉤的鎖栓要一直回拉到另一個(gè)鉤的鎖栓能夠脫開為止。或者同時(shí)操作兩鉤的鎖栓使之脫開。 半永久牽引桿（棒式車鉤）v除了上述3種常見的密接式車鉤外，還有一種半永久牽引桿。v通常使用在由若干輛動(dòng)車和拖車組成的一個(gè)比較獨(dú)立的單元內(nèi)。v它兩端分別通過剛性銷與車體底架相連接，桿內(nèi)有橡膠塊作為彈性緩沖元件，起到一定的緩沖減振作用。

27、 半永久牽引桿(棒式車鉤)半自動(dòng)車鉤和緩沖器 23 車鉤上主要是三個(gè)部分需要連接，機(jī)械連接、電子連接和氣路連接。全自動(dòng)車鉤就是這三個(gè)部分全部自動(dòng)連接，不需要人工去幫助連接。半自動(dòng)車鉤是機(jī)械連接、氣路連接與全自動(dòng)車鉤相同，為自動(dòng)連接。而電子連接需要人工操作。 半永久棒式車鉤及緩沖器吊環(huán)螺栓（EYE） 24 浦鎮(zhèn)廠為上海地鐵制造車輛中間車用半永久車鉤 25 安裝座緩沖器卡箍結(jié)構(gòu) 26 v判斷題：1）剛性車鉤不允許兩相連接車鉤構(gòu)體在垂直方向上有相應(yīng)位移，且對(duì)前后間隙要求限制在很小的范圍之內(nèi)。（）2）當(dāng)車輛在事故沖擊時(shí)，車輛的碰撞速度超過1012km/h，這時(shí)車鉤所受到的沖擊壓縮力超過橡膠彈簧的承載能

28、力，靠近鉤頭的沖擊吸收裝置才起作用。（）4）車輛連接裝置包括：車鉤緩沖裝置和貫通道裝置，通過它們使列車中車輛相互連接，實(shí)現(xiàn)相鄰車輛橫向力的傳遞和通道的連接。（）5）非剛性車鉤不允許兩個(gè)相連接的車鉤鉤體在垂直方向上有相對(duì)位移；剛性車鉤允許兩相連接車鉤構(gòu)體在垂直方向上有相對(duì)位移。（）6）半自動(dòng)車鉤可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械、氣路和電路的完全自動(dòng)連掛和解鉤，或人工解鉤。（） 8）車鉤受拉時(shí)，縱向力傳遞順序?yàn)椋籂恳龡U彈性膠泥芯子內(nèi)半筒彈簧盒車體?？梢?，無論車鉤手拉或受壓，緩和器始終受壓。（）9）環(huán)形橡膠緩沖器可作為車鉤緩沖器裝置的重要部件，用來吸收車輛沖擊能量。當(dāng)兩列車相撞時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生可恢復(fù)的和不可恢復(fù)的變形。（）

29、 v選擇題：1）國產(chǎn)密接式車鉤主要有以下哪些部分組成：( )車鉤鉤頭、 橡膠式緩沖器、風(fēng)管連接器、 電器連接器 A. B. C. D.2）（）的機(jī)械、氣路和電路的連接和解鉤都需要人工操作，但一般只有在架修以上的作業(yè)時(shí)才進(jìn)行分解。 A.半自動(dòng)車鉤 B.自動(dòng)車鉤 C.半永久性牽引桿 D.半永久性牽引桿和半自動(dòng)車鉤3）半永久性牽引桿用于（）之間的編組，使編組實(shí)現(xiàn)連接。 A.列車單元 B.同一單元內(nèi)車輛 C.不同單元車輛 D.列車單元同另一單元內(nèi)的任一車輛D CB v簡(jiǎn)答題：1）簡(jiǎn)述車鉤緩沖裝置的作用？2）剛性車鉤與非剛性車鉤相比各有哪些優(yōu)點(diǎn)？3）試述Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置的組成并說明其工作原理。 1）簡(jiǎn)述車鉤緩沖裝置的作用？車鉤緩沖裝置是用來連接列車中各車輛使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。2）剛性車鉤與非剛性車鉤相比各有哪些優(yōu)點(diǎn)？（1）減小了兩個(gè)車鉤連接表面之間的間隙，從而也降低了列車中的縱向力，提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。（2）由于車鉤零件的位移減小了，并且在這些零件上作用的力也減小了，因此改善了自動(dòng)車鉤內(nèi)部零件的工作條件。（3）減小了車鉤連接表面的磨耗。（4）減小了由于兩連接車鉤相互沖擊而產(chǎn)生的噪音，這對(duì)于城市軌道車輛和客車尤為重要。（5）避免意外撞車事故時(shí)，發(fā)生一個(gè)車輛爬到另一個(gè)車輛 上的危險(xiǎn)。