軌道車輛塞拉門傳動(dòng)及攜門裝置設(shè)計(jì)【說明書+CAD+UG】

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析；n2.進(jìn)行塞拉門及承載裝置設(shè)計(jì)；n3.進(jìn)行塞拉門及承載裝置仿真實(shí)驗(yàn)；塞拉門現(xiàn)狀塞拉門現(xiàn)狀n德國、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創(chuàng)了日本鐵路產(chǎn)業(yè)的里程碑，也為其他國家鐵路事業(yè)的發(fā)展樹立了榜樣。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)的開發(fā)上。他們?cè)谠O(shè)計(jì)通勤電動(dòng)客車時(shí)，車門沒有設(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。為了選擇適合我國國情的塞拉門，從1995年起，國內(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，為以后我國塞拉門的最終定型以及合資奠定了基礎(chǔ)。上述四家國外公司生產(chǎn)的車門代表當(dāng)前國際城市軌道交通車門技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式n傳動(dòng)方式介紹 現(xiàn)在塞拉門主流的傳動(dòng)方式有兩種，一種是絲杠傳動(dòng)，一種是齒帶傳動(dòng)，兩種傳動(dòng)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)螺桿傳動(dòng)是指自動(dòng)門系統(tǒng)的左、右兩扇門頁分別通過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 門頁的螺母組件做相反方向的運(yùn)動(dòng)達(dá)到兩扇門頁同步運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。齒帶傳動(dòng)齒帶傳動(dòng)齒帶傳動(dòng)是指自動(dòng)門系統(tǒng)的左、右兩扇門頁分別通過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)；通過驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)，使齒帶繞著齒帶輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)兩扇門頁做相反方向的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到兩扇門頁同步運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。傳動(dòng)方式選擇傳動(dòng)方式選擇n兩種傳動(dòng)方式對(duì)比 1）尺寸精度要求 螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)必須控制門傳動(dòng)系統(tǒng)的確切尺寸。為了成功地完成車門的裝置,必須要有更精確的車輛制造精度和門系統(tǒng)制造精度,同時(shí)加工螺桿與螺母組件也需要很高的精度。這必然導(dǎo)致一些附加費(fèi),導(dǎo)致車輛和門系統(tǒng)成本的上升。齒帶傳動(dòng)系統(tǒng)由于是柔性的傳動(dòng)系統(tǒng),故不需要過高的精度即可以達(dá)到滿足要求的功能。n2）傳動(dòng)力矩的要求n螺桿傳動(dòng)需要強(qiáng)大的力矩和強(qiáng)大的傳動(dòng)系統(tǒng)才能完成預(yù)定的動(dòng)作,因此螺桿傳動(dòng)必須占用更多的空間、采用更重的重量和更高代價(jià)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以達(dá)到目標(biāo)。齒帶系統(tǒng)則不需要特殊的力矩要求即可驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，從而減少了空間占用,減輕了結(jié)構(gòu)重量。從能量消耗的角度看,更小的驅(qū)動(dòng)力矩意味著對(duì)于車輛較小的能量需求，從而減輕了車輛的負(fù)擔(dān)。n3）維修間隔的要求n螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)每隔幾個(gè)月需要定期清洗、潤滑,每隔5年整個(gè)系統(tǒng)必須全面檢查甚至更換，即螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)需要頻繁的維護(hù)。齒帶傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)證明在15年的維護(hù)中總的維修間隔沒有任何的顯著要求。而維護(hù)工作的增加也意味著車輛運(yùn)營商成本的增加。n綜上所述n為了克服許多現(xiàn)有城軌自動(dòng)門系統(tǒng)傳動(dòng)裝置存在的環(huán)境適應(yīng)性差，可靠性不高，車輛運(yùn)行時(shí)門系統(tǒng)的維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)，齒帶傳動(dòng)更適應(yīng)未來市場(chǎng)的需要,是軌道車輛自動(dòng)門系統(tǒng)傳動(dòng)方式的發(fā)展趨勢(shì)。承載啟閉方式承載啟閉方式n1）A型塞拉門 沿X方向?qū)崿F(xiàn)門的對(duì)開和關(guān)，沿Y方向?qū)崿F(xiàn)塞拉運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封，沿X方向的承載軸不固定，它同時(shí)沿Y方向移動(dòng)，因此承載軸穩(wěn)定性稍差，結(jié)構(gòu)尺寸大，占用空間大。n2）B型塞拉門 沿X方向?qū)崿F(xiàn)門的對(duì)開與關(guān)，X方向移動(dòng)的承載軸固定，剛性好，塞拉運(yùn)動(dòng)是采用繞X軸旋轉(zhuǎn)的搖桿擺動(dòng)，帶動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)門的塞拉，剛性較好，但結(jié)構(gòu)尺寸大，且作塞拉運(yùn)動(dòng)時(shí)，門頁有一個(gè)上下的擺動(dòng)量，影響門頁快速開關(guān)時(shí)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性n3）C型塞拉門 沿X方向?qū)崿F(xiàn)門的開關(guān)，承載軸固定，門的塞拉運(yùn)動(dòng)是采用繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的塞拉密封，剛性好，但作塞拉時(shí)門頁沿Z軸方向需加強(qiáng)支撐，結(jié)構(gòu)尺寸較大，成本較高。承載裝置設(shè)計(jì)承載裝置設(shè)計(jì)n本課題所設(shè)計(jì)的承載驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)過研究對(duì)比，決定選用劉極峰、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)。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖工作原理工作原理n電機(jī)得電通過主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)齒帶做上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)從動(dòng)輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、帶動(dòng)下帶夾沿X方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；由于帶夾與輔軸套固結(jié)為一體，且通過聯(lián)桿A、聯(lián)桿B、聯(lián)桿C與主軸套、導(dǎo)桿套相互固結(jié)，故使得導(dǎo)桿套帶動(dòng)導(dǎo)桿一起沿X方向作直線運(yùn)動(dòng)；又由于導(dǎo)桿上聯(lián)接有滾輪、導(dǎo)向槽、門頁，故同時(shí)通過帶動(dòng)門頁沿X方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)門頁的開與關(guān)；由于導(dǎo)桿與門頁是被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其上滾輪受槽型凸輪的運(yùn)動(dòng)限制，故導(dǎo)桿與門頁只能沿槽型凸輪運(yùn)動(dòng)。承載機(jī)構(gòu)特點(diǎn)承載機(jī)構(gòu)特點(diǎn)n1）主副承載軸雙軸兩端均固定在門架上，與國產(chǎn)塞拉門承載軸整體參與運(yùn)動(dòng)情況相比，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)部分零部件數(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。n2）與國外B、C型塞拉門相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，運(yùn)動(dòng)構(gòu)件數(shù)大為減少，具有尺寸小、重量輕、成本低的明顯優(yōu)勢(shì)，且運(yùn)動(dòng)時(shí)門頁沒有上下的擺動(dòng)量，使得門頁快速開關(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頁啟閉迅速的特點(diǎn)。n3）因?yàn)閷?dǎo)桿與塞拉門門頁相固結(jié)，需通過導(dǎo)桿套作塞拉運(yùn)動(dòng)，其所受彎扭應(yīng)力很大，因此機(jī)構(gòu)中巧妙地將主軸套、導(dǎo)桿套、輔軸套相互聯(lián)接，一方面增加了導(dǎo)桿長度，使其強(qiáng)度、剛度顯著增強(qiáng)；另一方面使主副承載軸受力更趨合理，大大提高了導(dǎo)桿套自身抗彎扭變形的承載能力。承載裝置側(cè)視圖承載裝置側(cè)視圖承載軸設(shè)計(jì)承載軸設(shè)計(jì)方案一：實(shí)心承載軸 承載軸長度為0.8m（只對(duì)桿長的一半進(jìn)行分析）承載軸直徑為0.04m方案二：空心承載軸承載軸長度為0.8m（只對(duì)桿長的一半進(jìn)行分析）承載軸外徑為0.04m承載軸內(nèi)徑為0.02m攜門導(dǎo)套攜門導(dǎo)套攜門導(dǎo)桿攜門導(dǎo)桿UG建模與仿真建模與仿真n第一步繪制零部件，有電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、絲桿、螺套、固定板、軸套、承載軸、導(dǎo)軌、導(dǎo)輪、連桿、攜門架、門板。n第二步裝配零部件，根據(jù)各個(gè)部件之間的配合關(guān)系，位置關(guān)系裝配。n第三步給定驅(qū)動(dòng)力，設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)副，進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。仿真仿真n第一步，創(chuàng)建必要的連桿，注意給出固定連桿。n第二步，創(chuàng)建個(gè)連桿的運(yùn)動(dòng)副，確定相鄰連桿之間的咬合，并給出驅(qū)動(dòng)力。對(duì)于滑輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡尤其重要，需要滿足塞拉運(yùn)動(dòng)（即在剛剛開啟或最重關(guān)閉的一時(shí)間段，車門的運(yùn)動(dòng)為向側(cè)向，向下，向車廂內(nèi)側(cè)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)）。n第三步，求解運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫仿真。仿真結(jié)果仿真結(jié)果n謝謝各位老師觀賞