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机电与车辆工程学院 计算书 学生姓名 专 业 机械工程及自动化 班 级 学 号 指导教师 北京建筑大学 二O 一四年月日 地铁转向架3M 转盘结构设计计算书 转盘结构计算所用到的主要技术参数: 1 、 地铁车辆轴重:15T 2 、 运行速度4KM/h;轨距1435mm;转向架轴距2300mm 3 、 转盘直径3000mm;回转速度0.9-1.5r/min 4 、 外形尺寸:Φ3000mm 5 、 载重8t; 6 、 工作能力:一个工艺转向架/每次; 7 、 定位/锁定装置:0°、90°、180°270°四组; 8 、 钢轨间隙:<=5mm 9 、 轨道高差:<=2mm 1 0 、 轨距偏差:<=2mm 1 1 、 转盘外圆周与地坪内圆周径向间隙<=15mm 1 2 、 操作方式:电动/手动 回转支承的计算与选择 根据转向架及轮对的工作特性,当转向架或者轮对通过轨道时,会产生倾覆力矩,而倾覆力矩最终由回转支承来承受。当转向架或者轮对停在转盘中央时,则由回转支承来承受该轴向力。运转时,通过齿轮接触会产生径向力。 已知设计要求相关参数 外形尺寸:直径3000mm 地铁车辆轴重:17T 载重:8T 回转支承的计算选取及校核 回转支承所承受的作用力包括:轴向力、径向力、倾覆力矩。 拟采用单排四点解除球式回转支承(01 系列) 设计通过地铁车辆转向架轴重为 15T,设计载重为 8T,转盘盖板及回转支承轴承的自重约为 5T。 总共分为三种情况计算: 情况 1:转向架前轮刚运行至转盘上时(受力分析如图 1) 轴向力:Fa= (15ᵄ × 10 ᵄ kg⁄) 2 + 5ᵄ × 10 ᵄ kg⁄= 1.25 × 105ᵄ⁄ 倾覆力矩:M = [(15ᵄ × 10 ᵄ kg⁄) 2⁄ ] × 1318mm = 9.56 × 104N ∙m 径向力:Fr = 0 情况 2:转向架后轮刚运行至转盘上时(受力分析如图 2) 轴向力:Fa = (15ᵄ × 10 ᵄ kg⁄) + 5ᵄ × 10 ᵄ kg⁄= 2.0 × 105ᵄ 倾覆力矩:M = [(15ᵄ × 10 ᵄ kg⁄) 2⁄ ] × 168mm = 1.26 × 104 N ∙m 径向力:Fr = 0 情况3:转向架整体位于转盘上并且电机开始运转时 轴向力:Fa = (8ᵄ × 10 ᵄ kg⁄) + 5ᵄ × 10 ᵄ kg⁄= 1.3 × 105ᵄ 倾覆力矩:M = [(8ᵄ × 10 ᵄ kg⁄) 2⁄ ] × 168mm = 6.72 × 103 N ∙ m 径向力:Fr = mω2ᵅ = 8 ᵄ × 0.05ᵰ2 × 168ᵅᵅ = 33.13 ᵄ 注:因为回转平台的回转速度很慢,对径向载荷可以忽略不计,只要按静载荷选择回转支承...

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