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畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
課 題 名 稱： 軌道車輛塞拉門傳動(dòng)及攜門裝置設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名：
指 導(dǎo) 教 師：
所在院(系)部：
專 業(yè) 名 稱：
年 3月 18 日
說(shuō) 明
1．根據(jù)南京工程學(xué)院《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫(xiě)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫(xiě)。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱。
4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫(xiě)的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。
5．開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫(xiě)一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
課題來(lái)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(dòng)及攜門裝置設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)的
內(nèi)容和意義
畢業(yè)設(shè)計(jì)的
內(nèi)容和意義
1.1 課題任務(wù)：
從課題調(diào)查和科技文獻(xiàn)來(lái)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(shè)計(jì)構(gòu)架；并提出塞拉門及承載系統(tǒng)的實(shí)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(biāo)，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(yùn)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(duì)車輛的密封性、安全性和舒適性的要求也越來(lái)越高，憑借其自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，塞拉門軌道車輛上得到了廣泛應(yīng)用。
目前國(guó)內(nèi)的動(dòng)車組多數(shù)采用單翼塞拉門，地鐵采用雙翼塞拉門。國(guó)內(nèi)常用的自動(dòng)門主要是氣動(dòng)門，如單翼氣動(dòng)塞拉門、雙翼氣動(dòng)內(nèi)藏式對(duì)開(kāi)門，但是電動(dòng)門作為一種新型的自動(dòng)門系統(tǒng)，也逐漸被推廣使用。由于城市軌道車輛自動(dòng)塞拉門系統(tǒng)在機(jī)械、電動(dòng)、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(guó)內(nèi)地鐵、輕軌自動(dòng)門系統(tǒng)一直被奧地利IFE、法國(guó)Faiveley等國(guó)外系統(tǒng)公司所壟斷。因此，開(kāi)發(fā)研制適合我國(guó)國(guó)情的城市軌道車輛塞拉門系統(tǒng)，參與國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，有利于促進(jìn)國(guó)產(chǎn)自動(dòng)門產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，保護(hù)、促進(jìn)和發(fā)展我國(guó)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(yùn)營(yíng)中扮演著重要的角色，車門形式的設(shè)計(jì)、開(kāi)關(guān)機(jī)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(yùn)營(yíng)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(lái)，國(guó)家不斷對(duì)塞拉門的研究加大投資力度，國(guó)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(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。然而與國(guó)際先進(jìn)水平的塞拉門相比，國(guó)內(nèi)的塞拉門還存在笨重、體積大、噪聲大等缺點(diǎn)，在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。隨著鐵路客車運(yùn)用時(shí)間的延長(zhǎng)，既有塞拉門在使用性、檢修維護(hù)性等方面暴露出了越來(lái)越多的問(wèn)題。
企業(yè)使用的軌道車輛塞拉門及傳動(dòng)裝置存在諸多問(wèn)題，影響了軌道車輛運(yùn)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(duì)企業(yè)使用的塞拉門傳動(dòng)及攜門裝置進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)具有高安全性、可靠性的塞拉門傳動(dòng)及攜門裝置，達(dá)到提高效率，實(shí)現(xiàn)安全、輕量之目的，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：
德國(guó)、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(kāi)創(chuàng)了日本鐵路產(chǎn)業(yè)的里程碑，也為其他國(guó)家鐵路事業(yè)的發(fā)展樹(shù)立了榜樣。在車門的研究方面日本也有實(shí)質(zhì)性的突破，尤其表現(xiàn)在自動(dòng)關(guān)門機(jī)的開(kāi)發(fā)上。他們?cè)谠O(shè)計(jì)通勤電動(dòng)客車時(shí)，車門沒(méi)有設(shè)臺(tái)階，以便旅客能平穩(wěn)流動(dòng)以及安全、迅速上下車，具有縮短停車時(shí)間的顯著功能。為了選擇適合我國(guó)國(guó)情的塞拉門，從1995年起，國(guó)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(guó)塞拉門的最終定型以及合資奠定了基礎(chǔ)。上述四家國(guó)外公司生產(chǎn)的車門代表當(dāng)前國(guó)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(yù)定軌道平移的運(yùn)動(dòng)組合實(shí)現(xiàn)門扇塞拉（Y軸向位移）動(dòng)作。在X軸向和Y軸向必須具備兩套承載導(dǎo)向 ，結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)昂貴。二是門扇沿X軸的平移和在X、Y平面的擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)組合實(shí)現(xiàn)門扇的塞拉（Y軸向的位移），同樣需要兩套承載導(dǎo)向系統(tǒng)。
南京康尼機(jī)電股份有限公司的戴存、史翔等人針對(duì)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(jī)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(jiǎn)單、可靠性高、零部件精度要求低、加工工藝性好、造價(jià)低廉。該塞拉門承載機(jī)構(gòu)其特征包括承載導(dǎo)軌、承載輪、導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌相接，形成移動(dòng)副Ⅰ；導(dǎo)向滑道與導(dǎo)向輪相接，形成預(yù)定軌跡的移動(dòng)副Ⅱ；承載小車沿承載導(dǎo)軌作X軸向平移運(yùn)動(dòng)同時(shí)攜門架帶動(dòng)門扇繞承載小車的X軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；攜門架沿承載導(dǎo)軌作X軸向平移運(yùn)動(dòng)同時(shí)攜門架帶動(dòng)門扇繞承載小車的C軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；攜門架沿承載導(dǎo)軌作直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)繞承載小車的X軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，攜門架帶動(dòng)門扇在導(dǎo)向輪的作用下依照導(dǎo)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(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)集成在一套承載導(dǎo)向機(jī)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(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。
南京工程學(xué)院的劉極峰、楊小蘭目針對(duì)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(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)減小機(jī)構(gòu)尺寸和重量、降低制造成本、提高運(yùn)動(dòng)-密封可靠性的目的。該發(fā)明與國(guó)內(nèi)外塞拉門機(jī)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(qiáng)度、剛度顯著增加，而且運(yùn)動(dòng)部件零部件數(shù)量、重量明顯下降，可實(shí)現(xiàn)塞拉門機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)的輕量化；
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shì)，且運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有上下的擺動(dòng)量，使門扇快速開(kāi)關(guān)時(shí)的動(dòng)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(diǎn)。
3、攜門導(dǎo)桿與塞拉門門扇相固結(jié)，機(jī)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(dǎo)桿長(zhǎng)度，使其強(qiáng)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(jìn)一步提高了攜門導(dǎo)桿、攜門桿套的承載能力，同時(shí)具有定心精度高、應(yīng)力集中小和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
北京博得交通設(shè)備有限公司的郝新對(duì)自動(dòng)門的傳動(dòng)方式進(jìn)行了仔細(xì)研究。目前國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門系統(tǒng)有兩種傳動(dòng)方式——齒帶傳動(dòng)和螺旋傳動(dòng)。齒帶傳動(dòng)是指自動(dòng)門系統(tǒng)的左、右兩扇門頁(yè)分別通過(guò)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(gè)閉環(huán)；通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)，使齒帶繞著齒帶輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)兩扇門頁(yè)做相反方向的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到兩扇門頁(yè)同步運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。而螺旋傳動(dòng)是指自動(dòng)門系統(tǒng)的左、右兩扇門頁(yè)分別通過(guò)螺母組件與螺桿相連，螺桿為左旋和右旋對(duì)稱結(jié)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)，使螺桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)兩扇門頁(yè)的螺母組件做相反方向的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到兩扇門頁(yè)同步運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。螺旋傳動(dòng)具有運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、易于平衡、扭矩大等特點(diǎn)，但制造精度要求高，占用空間大、重量大，易磨損，潤(rùn)滑、密封要求高，維護(hù)維修頻次高；齒帶傳動(dòng)有柔性傳動(dòng)，精度要求低，易于維護(hù)，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，但帶易打滑和延伸等缺點(diǎn)，導(dǎo)致其應(yīng)用受限。
通過(guò)以上綜述可以分析出在對(duì)塞拉門傳動(dòng)及攜門裝置的研究中，我們可以通過(guò)建立仿真模型，從實(shí)際出發(fā)，以輕量，高效，經(jīng)濟(jì)為目的，從材料和結(jié)構(gòu)方面入手展開(kāi)研究。
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研究?jī)?nèi)容
研究?jī)?nèi)容:
1． 進(jìn)行塞拉門及承載裝置工作原理分析；
2． 進(jìn)行塞拉門及承載裝置設(shè)計(jì)；
3． 進(jìn)行塞拉門及承載裝置仿真實(shí)驗(yàn)。
研究計(jì)劃
研究計(jì)劃：
第三周：網(wǎng)上收集、借閱資料，熟悉課題內(nèi)容
第四周：初步方案及結(jié)構(gòu)形式確定
第五周：完成開(kāi)題報(bào)告，外文翻譯
第六周：提出設(shè)計(jì)方案
第七周：設(shè)計(jì)方案論證
第八周：繪制圖紙及設(shè)計(jì)計(jì)算
第九周：繪制圖紙及設(shè)計(jì)計(jì)算
第十周：繪制圖紙及設(shè)計(jì)計(jì)算
第十一周：項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)測(cè)試
第十二周：項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)分析
第十三周：項(xiàng)目測(cè)試分析
第十四周：整理撰寫(xiě)論文
第十五周：整理撰寫(xiě)論文
第十六周：準(zhǔn)備答辯
特色與創(chuàng)新
1、針對(duì)國(guó)內(nèi)塞拉門普遍采用的螺旋傳動(dòng)方式，本次設(shè)計(jì)采用齒帶傳動(dòng)，該傳動(dòng)具有噪聲少，承載能力高，傳動(dòng)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。
2、本次設(shè)計(jì)采用劉極峰、楊小蘭老師的專利—一種塞拉門齒帶雙軸導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，相較于國(guó)內(nèi)塞拉門達(dá)到了輕量化和低噪聲的目的。
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見(jiàn)
院部意見(jiàn)
主任簽名：
年 月 日
教學(xué)院長(zhǎng)簽名：
年 月 日
8