8884-可折叠轨检小车结构设计【优秀全套设计含毕业图纸】.rar8884-可折叠轨检小车结构设计【优秀全套设计含毕业图纸】.rar

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编号:20181024212208220525    类型:共享资源    大小:5.01MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-24
  
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郑州轻工业学院 毕业设计(论文)任务书 题目 可折叠轨检小车结构设计 专业班级 机制自动化 11-4 班 学号 姓名 南 哲 主要内容: 1:根据设计要求,拟定总体设计方案以及各部分的功能; 2:根据设计方案进行设计计算; 3:绘制可折叠轨检小车装配图, A0 一张 4:绘制部分零件图。 5:设计计算说明书不少于 1.5 万字,翻译不低于 3000 汉字,文献综述 不低于 3000 字。 基本要求: 1:能够满足标准规矩 1435-1470 的要求,两侧导轨不能导通。 2:能够顺利通过道岔、护轨,这些位置对小车测量不受影响。 3:能够测量导轨的轨距和超高,测量精度:轨距±3mm,超高±2mm。 4:能够测量接触线的导高和拉出值,测量精度:导高±5mm,拉出值 ±15mm。 5:能够测量铁路两侧的侧面限界,测量精度±10mm。 6:小车折叠要方便、定位要准确、重量要轻,总重不大于 38Kg。 完 成 期 限:2015.03.02~2015.06.20 指 导 教 师 签 名 : 杨 改 云 专业负责人签名: 2015 年 03 月 02 日 摘要 目前,我国的铁路建设不断发展,在轨道的检测过程中采用便携类型的轨 道检测车具成为了一种新的发展趋势。本文针对便携类型的检测车提出了总体 的设计方案,结合相关技术指标,提出了总体的性能要求,分析了轨道机构的 几何型体基本参数,如轨道之间的距离水平程度、高低度、轨道的基本方向等, 很大程度上对以往的检测难的问题予以了解决。对总体的结构布置予以了设计, 对各种传感器做了具体的性能和安装分析。 关键词:轨检小车 、折叠框架、棱镜 Abstract At present, the railway construction of our country is developing constantly, and the track inspection vehicle with portable type is a new trend in the track detection The detection of car for the portable type of proposed overall design scheme, according to the relevant technical indicators, the overall performance requirements are put forward, analysis the track mechanism of geometric body basic parameters, such as the distance between the orbital level, high low, track the basic direction, to a large extent the previous detection difficult problem to be solved. The overall structure layout is designed, and the performance and installation of various sensors are analyzed Keywords: rail inspection car, folding frame, prism 第一章 轨检小车综述 1、轨检小车简介 全称轨道几何状态检测仪,主要用于高速铁路,有轨电车,地铁,设计时 速较高的有砟铁路等。由轨距测量传感器、超高测量传感器、机身棱镜及手持 PDA 组成的测量小车和高精度全站仪、无线通讯单元等组成,检测铁路轨道内 部几何状态(轨距、水平、轨向、高低、正失扭曲)和外部几何状态(轨道中线偏 差、高程偏差)的测量装置。 轨检小车是成熟稳定的测量系统,具有使用方便,人员操作性简单,智能 化程度高等优势,在铁路的建设及后期的基本养护过程中起到了不可估量的作 用,对铁路的建设做了应有的贡献。 随着我国铁路运输朝着高速、重载、大密度方向的发展,随着高速化、数 字化铁路时代的到来,对严重影响行车安全的轨道平顺性的检测与控制越来越 重视和精细。 2、轨检小车国外品牌现有产品 2.1 德国 GEDO CE 类型的轨道检测小车拥有十分成熟以及可靠的测量装置,广泛 GEDOC 的应用于双枕块类型的无砟型轨道机构的精确调整的过程中,如雷达 2000,旭 普林手动施工)、道岔铺设、长轨铺设、联调联试、公务养护等铁路上的工程 项目。 是 轨测系统中一套十分有效和精确的方案,在欧洲国家 GEDOVorsyE 的铁路基础设施上运用的比较广泛,他们是运用线路中的基本数据予以十分迅 速的手机,从而分析得到初始的设计之和现在测量大小之间的基本误差。 2.2 瑞士安博格 该系列的基本产品是有瑞士安博格有限公司予以生产,它可以分为 GRP 1000 / GRP 3000 / GRP 5000 等几个类型。 2.2.1 GRP1000 轨检小车 安伯格 类型的轨道检测车辆基本用在对轨道机构的基本外形予以10GRP 测量, 能够提供一系列的轨道几何参数测量之后的的系列报表,操作 人员能够对报表的相关输出信息予以自己定义,例如轨道机构中的线坐标大小、 左边和右边轨到的绝对位置信息的偏差、轨道间的距离、超出高度等几何参数。 GRP1000 的优势 1、全套设备自瑞士进口,质量有保证,精度满足铁道部对国内新建客专的 要求。 2、配置日本松下军用型笔记本电脑,防尘、防摔、防水; 3、软件已汉化,并有多种其它国家语言可供选择。 4、提供 3 种不同的软件。 GRPwin 软件:现场测量控制及数据采集。 软件:轨道机构的数据调整量的基本计算以及相关报表的输GRPSlabep 出。 5、具有十分优质的售后服务体系,足以应付各种突发状况,给客户提供最 佳的售后服务。 2.2.2 GRP VMS(GRP 轨道快速测量系统) ,把绝对性的测量和相对性GRPVMS安 伯 格 运 用 绝 对 控 制 的 相 对 测 量 原 理 的测量彼此有效的结合予以匹配,彼此更加高效的运用了 cp3,在精度的保证 下,极大的提高了工作的效率。 GRP VMS 系统应用于新建龙厦铁路 此软件的应用比较成熟,特别容易上手使用。 GRP VMS 的优点 1、能够进行精确的基本捣固方法,能够输出任何一个轨枕机构的起拨道量。 以往的基本方法往往是相隔 5m 或着是 10 米来进行采集一个点。 2、 有效的进“”直 接 将 起 拨 道 量 导 入 到 捣 固 机 里 面 , 大 机 自 动 化 作 业 , 实 现 人 机 网 行彼此结合,提高了工作的效率。 3、系统 ,对保证 非常有帮助,非常适合于有砟相 对 精 度 高 轨 道 的 平 顺 性 轨道捣固测量。 3.国内自主研发主要产品 我国自主开发了许多型号的轨道检测小车,为国家节约了生产成本,主要 有: 3.1 日月明 该机器是 江 西 日 月 明 实 业 有 限 公 司 生 产 、 推 广 及 销 售 。 3.2 TRIG1000 铁路轨道检测仪 该产品由郑州辰维科技股份有限公司负责推广与销售工作。 3.3 南方高铁轨检系统 该产品由广州南方高速铁路测量技术有限公司负责推广与销售工作。 3.4 悦诚 该产品由长沙悦诚科技有限公司生产、推广及销售。 4、折叠轨检小车设计要求及技术描述 4.1 本次毕业设计的技术要求如下: 1.1:能够满足标准规矩 1435-1470 的要求,两侧导轨不能导通。 1.2:能够顺利通过道岔、护轨,这些位置对小车测量不受影响。 1.3:能够测量导轨的轨距和超高,测量精度:轨距±3mm,超高 ±2mm。 1.4:能够测量接触线的导高和拉出值,测量精度:导高±5mm,拉出值 ±15mm。 1.5:能够测量铁路两侧的侧面限界,测量精度±10mm。 1.6:小车折叠要方便、定位要准确、重量要轻,总重不大于 38Kg。 2、轨检小车需要进行的检测项目 2.1 轨道组成 轨道机构属于铁路的主要结构,是一个系统性的工程,它由钢轨构件、轨 枕构件、联结构件、道床构件,防爬装置和道岔装置等等。 (1)钢轨 钢轨构件往往是有碳素钢通过加工而成,他的作用是承受火车等的车轮上 的载荷,以及将所受到的力传递给轨枕构件,与此同式,他为机车的车轮机构 给予了连续、平滑的运行表面。 铁轨 (2)轨枕 轨枕构件通常安装在道床构件以及钢轨构件之间,往往用来接受钢轨构件 传递的载荷和基本振动,同时将其传递给倒床构件,他的另外一个作用是能够 确保钢轨之间的间距大小以及方向。轨枕构件按着不同的材质可以将其分为木 枕、混凝土枕和钢枕这三种类型。 木枕,又叫做枕木。木枕在世界的使用范围大约占有 70%。他的优势在于 其具有较好的弹性,铺设起来十分方便,和钢轨构件之间的联结较为简单,有 较好的绝缘基本性能;但其不足的是其使用寿命比较短。 混凝土枕,又叫做砼枕。它的优势在于其工作的稳定性比较好,相对木枕 其寿命比较长,养护以及维修的经济性比较高;但其不足在于其重量比较大、 工作弹性以及绝缘的基本性能比较差。 钢枕。其优势在于其能够抗腐菌侵蚀,以及可以抗白蚁以及其他虫的侵蚀; 但不足在于其容易被化学性的东西腐蚀,没有绝缘的功能,其后期的维修和保 养费用高。 (3)联结零件 连接装置往往可以分中间类型的联结零件以及接头类型的联结零件。 中间类型的联结零件:他是钢轨构件和轨枕构件两者的基本扣件,包括普通 道 钉 、 螺 纹 道 钉 、 刚 性 或 弹 性 扣 铁 、 垫 板 、 垫 层 、 防 爬 器 及 轨 距 杆 等 。 铁轨 ②接头类型的联结零件:用来连接两根钢轨构件的的基本工作零件,基本 包含了夹板构件、螺栓构件以及相应的弹簧垫圈。 (4)道床 通常他是采用碎石或者卵石等材料碴而组成的轨道机构基础,他的作用是 将轨枕机构的载荷比较平均的布置到基本的路基上,从而阻止轨枕构件的基本 纵向以及横向的基本移动;与此的同时,他为轨道机构的运行提供了十分良好 的排水功能、通风设施,从而确保了轨道的长期干燥,故让轨道机构拥有十分 的弹性素质。 (5)道岔 用来连接彼此相邻的基本轨道的专用装置, 由 转 辙 器 、 辙 叉 和 连 接 轨 道 组成。道岔机构的的基本作用是为 通机 车 车 辆 由 一 股 轨 道 转 入 另 一 股 轨 道 提 供 道。 2.1 轨距检测 在很久之前,每个国家的铁路系统的轨距大小是彼此不同的,窄的大约为 610mm、762mm、891mm,中等大约有 1000mm、1067mm、1372mm、1435mm,宽的 会达到 1524mm、1880mm、2141mm。 针对轨道机构的轨间间距水平、左右的基本轨道的水平、前面和后面高低 以及线路的基本方向、曲线大小的超标所做的一些相关的规定。通常情况下, 在铁路的直线地方,我国的变准的轨道的间距是 1435mm,通常情况下其误差应 该在+6 至-2mm 的范围内,左边轨道和右边轨道的水平高度不应该高于 4mm。 在曲线的基本轨道上,结合曲线的基本作业半径就必须扩大其形影的轨道, 我国最高容许标准轨距大小的铁道的基本轨距大小是 1450mm。为了平衡汽车旅 行对离心力的曲线轨道,轨道必须高于轨道(高)。我国的铁道予以提供最高 标准是不能够大于 150mm 的。在直线和曲线轨道的连接必须设置缓和曲线,曲 率,超高的曲线,轨道逐渐变化,保证运输的安全性和舒适性。 引导线的斜率在车轮的中心,因此也需要相应的钢轨表面,在钢轨表面擦 伤和轨腰弯的情况。故,在直线的修筑的铁路中,轨道地基的基本铺设轨底应 该有一定程度的坡度。中国铁路轨底坡度为 1:20 1:40 或斜坡。 铁路之间的铁路连接,左轨道接缝,钢轨热膨胀。除了常见的接头钢轨接 头,以及各种特殊连接,如连接异形接头不同轨道段;轨道电路绝缘和绝缘材 料的绝缘接头的使用;和伸缩缝或控制器,等各种的轨缝接头,所有国家都有 相应的规定,如中国铁路规定,普通节点的最大轨缝不应超过 18 毫米。 本次设计的折叠轨检小车能够满足国际铁路标准规矩 1435-1470 的要求。 规范指的是两个轨头轨顶 16 毫米内下两边缘效应之间的最小距离。表不合 格,使车辆运行产生的剧烈振动。1435 毫米公称值我国标准轨距。当计测试, 通过轨检小车轨距测量计的传感器。轨道检查车梁的长度必须提前严格标定, 测量可以用梁固定长度和可变长度测量传感器测量,然后测量仪设计的轨道相 比。轨迹图。 由于两条轨道有导电作用,因此轨检小车两侧导轨不能导通,要采用绝缘 装置,防止两侧轨道导通,产生危险。 2.2 道岔 铁路车辆是一种在一个域移动到另一个轨道电路的连接装置,通常是在火 车站,编组站了许多。有开关,可以充分发挥其生产能力。即使是单轨,把开 关,建筑的横截面大于列车的长度,你可以分的火车。开关方式在铁路中发挥 重要作用的轨道。 开关是一个大家庭,最常见的是普通单开关。它由开关,连接部分,青蛙 和三台护栏。开关,包括基本轨尖轨和转辙机械。当机车车辆轨道从 A 点到 B 点的通道,开关的机械操作,在尖轨移动尖轨 1 棒 1 基本轨的位置,2 分裂出 来的 2 个基本轨道,从而打开 B 车道,关闭轨道。 轨检小车要能够通过道岔的能力,这样才能在检测轨道过程顺利进行。 2.3 护轨 在基本轨内侧加两平行轨道(通常)旧轨,保护下车轮,帮助被困在边缘。 水平游泳车轮有限公司在基本轨和护栏的缝隙。在铁轨的青蛙,另一边的交叉 位置,有守卫铁路桥的位置。 在青蛙的两侧护栏,用来控制车轮的轮辋,设置成罐的边缘,防止碰撞与 叉心。护栏可用于共轨或特种断面钢轨生产护栏。护栏的保护范围应包括青蛙 的喉咙叉 8 心 50 毫米的长度,并要求一个适当的利润率。在计划中,它是由中 间的扁平,两段缓冲开放时期。轨检小车要能够通过护轨的能力,这样才能在 检测轨道过程顺利进行。 2.4 中线坐标及轨面高程 轨道上的基本中心线的坐标以及轨面的基本高程大小的检测,属于最基本 的轨道建设道路工程的质量评价体系。通过检测测量坐标和高程值,比较不同 电路的设计值,可以直观的反映铁路工程质量全面。在轨道中心线坐标和轨面 高程检测,采用高精度全站仪测得的背叛检查在棱镜的三维坐标中心的车,整 个车站的位置应靠近中心线,而不是在控制点上的横向两侧;站立位置首先要 考虑目标的距离,二是关闭控制点之间的距离(一般应大于 15 米) 自由裁量权的价值是在垂直方向上的表面的轨道不平顺度。测量在字符串 前面的范围以 10 米为中国铁道部高度的要求,和实际线路的最大偏差值,每 1 点价值。 高和低光可以使道床阻力明显下降,造成污垢无缝轨道。对严重违法行为 的自由裁量权将导致严重的点头和摇头的 UPS 和起伏,列车大大减轻车轮,悬 架,即使贫穷和方向上的曲线段的运行,可能导致脱轨。测量身高的涡流传感 器我选择 GD—01 型电涡流传感器,高频涡流效应传感器的非接触式传感器的工 作原理,在前端探头线圈振荡器高频电流的形成,线圈产生高频磁场。当被测 表面线圈靠近金属,由于高频电磁场作用下,感应电流在金属表面,涡流。产 生一定程度的交变类型的磁场,运用电流的基本方向相反的作用线圈,磁场, 两个磁场叠加改变初级线圈的阻抗。因此,P 长袍和金属表面的测量距离可以 通过探头线圈的变化测量 impedance.front-end 基于探头线圈阻抗输出的变化 是一个直流电压信号的距离成比例的变化,在高和低的我在一个垂直的电涡流 传感器测量车轮轮框安装参数的测量,对轨道上的探测器,当和铁轨的距离发 生变化的时候便可测得参数。 2.5 水平(超高)检测 列车通过曲线时,会产生向外的离心力的作用,其效应使得曲线轨道很挤, 不仅加快了外轨的磨损,严重时还可通过挤压外轨列车倾覆。平衡离心力的作 用,在超高设置在铁路曲线轨道。轨道检查车承载水平传感器测量汽车的横向 角检测,再加上两轨顶中心之间的距离,可以计算行高,然后测量超高、设计 比较。每次作业,水平传感器必须,示意图如下: 水平是相对于曲线段线路而言的。在曲线通过线列车,由于离心力的作用, 外轨的磨损,轨道外。为了平衡离心力,降低两钢轨磨损的不均匀程度,保证 轨道的稳定性,和离心力在一定范围内,先知将需要提高,外轨制造汽车车身 陷入形成向心力,以平衡离心力的大小。外轨抬高数值是外轨的水平轨道几何 参数的值不能太小,以保证不脱轨的高速火车翻车事故由于离心力;轨道水平 也不能太大,确保低速列车通过曲线时的向心力而内侧倾斜的危险。 水平是相对于直线段线路而言的。直线,在两条铁路设计规范要求的直线 段轨道的高度是相等的,即在两钢轨水平。水平不光辊的振动会使车辆,造成 一侧车轮负荷的增加,对轮重减载的一侧,严重的会导致单轴倾角传感器角度 传感器火车 derailment.lca316t 测量水平,外观只有 30 毫米20 毫米大小, 实时输出姿态角,使用简单,较强的抗外部电磁干扰的能力,有强烈的冲击振 动,其主要特点是:齐纳电压 5 V 输入,输出模式 0 ~ 5 V,输出电压信号, 利用电容微摆的原理,为什么地球重力原理,当倾斜角度单位,地球的引力将 在相应的摆锤产生的重力分量,相应的电容会发生变化,随着电容量的放大, 滤波,输出信号,根据。根据以上考虑,我把 lca316t 单轴倾角传感器,安装 在测量车梁,随着车身的倾斜来获得参数的水平。 2.6 里程 里程指的是距离测量小车轨道的测量,通过参数范围,可以确定在轨道内 的其他参数的变化范围,因此,对多少赛道安全因素,是否需要修理或更换轨 道。传感器的测量范围是我 m310581 光电编码器的选择,通过与轨道和小车速 度同步接触,编码器将信号脉冲传递到主机的数据处理和存储。他测量 125 毫 米输入功率 6 V 至 12 V 车轮周长,可连续工作。 根据以上几个测量要求进行结构设计,从而使折叠小车具备专业测量功能。 2、机构选型 2.1、轨检小车的结构形式 轨检小车从其结构形式划分有“T”型、 “H”型两种结构。 “T”型结构 “T”型结构,小车机架采用 T 字型结构,一侧采用两个固定轮与铁轨的端 面和侧面接触,另一侧采用浮动轮,只与钢轨端面接触,通过轨距传感器来称 量轨距。 “H”型结构 “H”型结构,轨检小车由四个轮组组成,一侧采用两个固定轮与铁轨的端 面和侧面接触,另一侧采用两个浮动轮,只与钢轨端 面接触,通过接触小轮与 本侧的侧面接触给轨距传感器检测信号,从而达到轨距检测的目的。 2.2 结构形式对比 轨道检查仪和轨道测量仪的外观基本相似,可通称为轨检小车。目前国内 常 采用“T”型结构,其主要目的是在维持小车沿见 的 轨 检 小 车 都 不 约 而 同 的 轨道走行姿态的同时,结构简洁,重量轻,提高便携性,但”T”型结构隐含着 一个达到 0.1mm 以上的原理性误差,即假轨距、假水平问题。相对于轨道检查 仪、轨道测量仪轨距、水平检测项目测量允许误差±0.3mm 而已,假轨距导致 的误差不能忽略,必须在测量时采用软件或者硬件的方法对其进行适当的补偿 不能忽略,必须在测量时采用软件或硬件的方法对其进行适当的补偿。这一方 面会增加轨检小车的软硬件复杂度,同时也不可避免地带来一定的新误差。 对比分析以上几种结构,我选择 H 型结构进行折叠结构的设计,设计的这 种折叠式轨检小车“H”型结构,能实现对轨距、 ,从结构上水 平 的 直 接 测 量 防止假轨距、假水平的产生。采用“H”型结构的轨道检查仪不仅适用于正线轨 道,还能适应道岔等复杂线形。采用折叠设计,具有快速折叠、安装移动的特 点,结构简单,安装方便,可实现单人折叠,方便移动。 2.3 折叠轨检小车方案确定 对比以上两个结构, “T”型结构,由三个轮子组成平面,结构简单,但存 在假水平问题。 “H”结构,结构对称, “H”结构相对“T”型结构复杂,但较 容易做成折叠形式,因此,此次设计的轨检小车由“H”结构开始设计。 折叠小车采用 4 个轮子,其中两个轮子为固定轮,两个轮子在一侧安装, 与一侧钢轨端面及侧面接触,另一侧轮子为浮动轮,只与钢轨面接触,同侧安 装一套压紧浮动轮,此轮与钢轨侧面接触,通过轮子的浮动测量钢轨轨距。 根据设计要求,本套设备总重小于 38Kg,因此首选进行设计计算。 三、轨检小车设计计算 3.1 轨检小车设计要求: 1:能够满足标准规矩 1435-1470 的要求,两侧导轨不能导通。 2:能够顺利通过道岔、护轨,这些位置对小车测量不受影响。 3:能够测量导轨的轨距和超高,测量精度:轨距±3mm,超高±2mm。 4:能够测量接触线的导高和拉出值,测量精度:导高±5mm,拉出值 ±15mm。 5:能够测量铁路两侧的侧面限界,测量精度±10mm。 6:小车折叠要方便、定位要准确、重量要轻,总重不大于 38Kg。 3.2 总体测量方案 便携式轨道检测车是没有动力推动轨道检查车。轨道检查车推进速度 1 米/ 秒,帧和四轮踏面以上支持,走平行于框架梁轮轴。通过设计任务,轨道参数 检测项目包括厚度,高度,水平,铁路里程。所谓表是指 16 毫米以下的两个轨 道在轨道面之间的距离。测量可在 16 毫米的钢轨表面框架底部安装弹簧张紧机 构,由磁栅尺传感器进行测量。所谓的层次是指在一个给定的长度在两轨之间 水平高度差。由于计可以直接测量的参数,因此可通过轨道检查车束角测量, 并通过三角函数的关系,只要便携式轨道检测车角度传感器安装在框架梁可以 测量。 铁路的价值是在水平平面的中心线位置线,直线导轨使用 10 M 串量误差不 超过 5 毫米,曲线段轨道 20 米的字符串值场是矢量。高度是钢轨踏面在垂直方 向上比光滑程度。标准根据铁道部,测量身高要求带 10 米范围内的字符串前面 的范围,与实际的最大偏差值。 ,所以轨道高度,水平是基于某些参数,如定义 了线的长度,和线的长度比便携式轨道检测车的尺寸要大得多。便携式轨道检 测车,轨道的直接测量、高低、水平等参数是不可能的。 所以,本文决定选取倾角类型的传感器来定位,利用已知坐标基准目标, 结合双轴倾角传感器得到的两个观点,是解决便携式检测车轨道相反的刚体位 移方程得到,地球系统中的位置和姿态。根据轨道直接测量基于轨道检查车固 定坐标系中的相对坐标监测,提出采用刚体位移方程求解坐标变换,得到轨道 上的测量点的大地坐标系的坐标。将得到的曲线拟合测量点的坐标,可以得到 空间,如计算,可以得到钢轨和轨道的几何参数,如高和低,水平。 3.3系统组成 此类型的轨道检测小车包含了机械部分,测量部分,数据收取部分、处理 与存储部分,计算与分析软件包组成。如图2-1 所示。 图 2-1 轨道自动检测车系统构成 机械系统:机械系统包括检测汽车底盘,转向机构,测量机构,行走机构, 等大部分框架和轨道上面花纹。测量系统,测量系统的液位测量系统,包括测 量系统,测量系统,测距系统。与传统的磁栅尺传感器,测量仪测量系统,简 单可靠。通过角度传感器测量系统测量的水平,两左右对称安装角度传感器, 可以大大减少在跟踪中梁变形引起的测量误差。利用电涡流传感器测量高度测 量系统。采用光电编码器测量里程测量系统的数据采集,处理。存储系统,包 括信号整集的基本电路,用来进行滤波的基本电路,多路型数据的采集卡,计 算机,软件的研制平台机构,输出及输入信号显示,存储类型,计算和输出等。 分析软件:计算和分析软件包,包括测量控制软件,数据处理软件,报表生成 软件,集成管理和数据库。 3.4 总体结构布置设计 总体的外形安排如图 2-2。小车的总体长度为 1580mm,总体的基本宽都 1300mm,总体的基本高度为 832mm。主要结构由纵向梁,梁,行走机构,导向 机构,测量机构,推动,笔记本电脑等,横梁和纵梁的轨检车的支持。三将轨 道检查车的行走轮与钢轨踏面上行走。三轮密切轨道检查车踏轨道和重量测量 行走时三车轮踏面平面是由轨道测量点面。一个导轮机构进行轨道检查车沿着 轨道切向纵梁梁的右侧。导纸轮弹簧刚度系数越大,保证纵向的指导作用。梁 的中心有一个测量机构,测量轮在 16 毫米在行走车轮轮辋的最低水平,为了确 保钢轨踏面下 16 mm 厚度测试仪。通过焊接固定在笔记本电脑架梁。 2.2 结构布置图 3.5 行走轮机构的设计 行走机构主要支架,行走轮,支承轴,深沟球轴承和轴套。行走轮用于支 撑轨道检查车,并能踏上轨道沿轨道作纯滚动。支撑顶部的两梁螺栓和轨道检 查车或梁上要保证一定的并行性。的滚动轴孔轴线和轨道检查车梁顶面安装, 同时,圆柱度行走轮的保证,保证在四点推飞机过程的轨道检查车梁, “平行平 面钢轨踏面。 机械产品并不是零件的简单组合,其中各个零件都是以一定的方式相互联 系并具有互换性。控制零件以及零件之间的形状位置公差在便携式轨道检测车 的设计中显得尤为重要。 在确定便携式轨道检测车的行为公差是主要考虑一下因素: (1) 零件在在总部件中的基本作用。 (2) 零件上个表面的作用。 (3) 零件表面形状和位置误差对相邻零件的影响。 (4) 零件的行为公差对整体测量精度的影响。 便携式轨道检测车上,通过行走轮和测量钢轨踏面支撑,步行通过轮轴确 定的平面,而不是确定的四轨道踏面,所以行走轮机构的基本形位公差大小对 外形结构的影响比较大,是设计中应该仔细考虑的问题。 3.6 导向轮机构的设计 导轮机构发挥指导作用,使轨道检查车纵梁总是沿着直线行走,从而保证 测量仪,对轨道参数的水平,例如实际参数。其结构由支架,导杆,深沟球轴 承,弹簧,导向轮和加筋板的组成。为了确保导杆不堵塞,保证支撑杆和轨道 检查车梁平行。 深沟球轴承用于支撑导向轮,使其不向一侧倾斜,同时也起到导向作用, 使导向轮沿深沟球轴承导槽滑动。同时,为了减少导槽和深沟球轴承的侧摩阻 力,保证导墙的粗糙度 1.6.spring 有效行程和计的弹簧行程的测量机构,同样 为 24 毫米。 3.7 测量轮机构的设计 在中央纵梁安装轮机构的测量,可以用来测量如轨道参数,其结构如图 3- 5 所示,主要有支架,两导杆,测量轮,两对深沟球轴承,四个弹簧,钢板等, 支撑架用于支撑整个测量轮机构。磁栅尺传感器导杆相连,由于磁栅尺传感器 触点弹簧力的作用,所以要保证磁栅尺传感器测量车轮接触保持接触状态。技 术要求,仪表的测量范围是 1435 ~ 1470 毫米,所以春天的旅行 35 毫米,可以 满足测量要求。导杆由两支架支撑,确保水平和垂直滑动导杆的自由。通过支 撑架顶部的平面上测量轮机构 和轨检车底部连接,通过螺栓连接安装与总量下方。为了保持导杆侧向滑 动自如保证深沟球轴承安装孔和轨道检查车梁平行。 3.8 可伸拆卸把手的设计 在左边的束流位置可伸缩手柄安装,推动汽车的跟踪测量,其结构如图3-6 所示,主要由手柄,拧紧螺栓,拧紧固定架,等用于控制手柄螺栓可调,确保 在任意长度的手柄可以稳定推动汽车。固定架用于固定手柄的位置,使汽车的 测量可以更顺利。 3.9深沟球轴承的校核 本设计校核低速轴上轴承寿命,该轴上的轴承只受径向载荷,轴承的预期 计算寿命 Lh=100000h。 对轴的轴承径向承载的是一对行动和反应。 各轴承负荷: F= mg/n 式中m—测量小车的质量(kg); g—重力加速度 n '—轴承数量 带入数据,可求的: F= mg/n=38x9.8/8=46.55N  轴承的转速为: n =v/l 式中 v —小车行进速度(m/s) l —走行轮走一圈的长度(m) 带入数据,可求的: n =v/l=(2x 60 x103) /125= 960r/ min 查《机械设计》第七版312 P 页公式(13—5)知,以小时表示的轴承寿命 Lh 为:       Lh=106/60n(c/p)E 式中n—轴承的转速(r/min); C—额定动载荷(KN); P—载荷(KN);  6—指数,对于球轴承, 6 =3。 轴承的转速n=,查相关手册其代号为6000 C=4.58kN,将相关数据代入轴承寿命 h L 计算公深 沟 球 轴 承 的 基 本 额 定 动 载 荷 式可求得: LH=5.98X106h L h 远大于 L ‘h  ,轴承的寿命满足设计要求。 3.10 轴的设计计算 首先根据设计要求,本套折叠轨检小车总重量不大于 38Kg,因此小车的总重按 照 38Kg,即 G=38Kg。 小车速度,由于轨检小车是由人推着进行检测的,一般人的步速为 112~116 步每分钟,每步间距约 0.75 米,因此设定小车速度 v=112x0.75=84 m/min. 小车车轮外径,初步设计为 Φ80. 按剪切强度条件初步估算轴的直径 机器的运动简图确定后,一致总重力 G 为 38Kg,分配到四个轴上分别是 9.5Kg,根据轴的受力分析,主要承受剪切应力。 转速为 r=84(m/Min)/πd=84/3.14/0.08=334.39≈335r/min。 重心据支撑点的距离为 1435/2=717.5mm。 按弯扭合成强度计算 把轴设计好后,往往需要将转轴予以弯扭合成强度校核。 对于钢制轴可按第三强度理论计算,强度条件为: 由上式可推得轴设计公式为: D≥12 —当量应力(N/㎜2) ; Me—当量弯矩(N·㎜) , ; M 为危险位置的基本合成弯矩大小, , 式中,MH、MV 属于作用在水平面上、垂直面上的的基本弯矩。 W-危险位置的弯曲指数 -折合系数, 根据元整后轴颈 D=16mm 3.11 轴的材料及选择 轴的材料主要是碳素钢和合金钢。 碳素钢比合金钢便宜,不敏感的应力集中,已被广泛应用。普通碳钢具有 30,40,45 和 50 钢,其中应用最广泛的 45 钢。以提高其机械性能,正火或调 质处理可执行。 合金钢具有良好的力学性能,但价格较贵。其当有作用负荷大,要求的外 形体积小,重量比较轻,以及其他的特殊要求的轴的构件,适合选取合金钢的 材质。 球墨铸铁是容易得到复杂的形状,和振动吸收好,灵敏度较低,应力集中, 适用于形状复杂的轴的制造,如曲轴和凸轮轴。 3.12 轴承选择 一般来说,选择轴承的步骤可能概括为: 1. 结合轴承零件的基本作业条件,选取轴承零件的类型、公差大小以及游隙 大小; 2. 结合轴承零件的基本载荷情况以及基本工作条件,通过求解计算来确定轴 承零件的基本类型,或者结合所选轴承零件类型的要求,来予以计算; 3. 验算所选轴承的额定载荷和极限转速。 选择轴承的极限转速是主要因素,涤纶寿命和承载能力,其他因素有助于 确定轴承类型,结构,为最终解决方案的尺寸和公差等级和游隙。 1. 类型选择 各类滚动轴承具有不同的特性,适用于各种机械的不同用法。通常有下列 因素应在选择轴承类型考虑。:一般选择当承受负荷推力轴承,用于高速应 用的角接触轴承通常采用球轴承,重径向负荷下,采用滚子轴承。总之,使 用来自不同厂家的人员,众多的轴承产品,选择合适的类型。 • 轴承所占机械的空间和位置 在一般的设计当中,一般确定轴的尺寸,然后选择滚动轴承根据轴的尺寸。用 球轴承通常是小轴,轴选用滚子轴承。然而,当在方向机轴承直径的限制,选 择滚针轴承,特殊的灯光和超光系列的球或滚子轴承;当轴承在机器的轴向位 置受到限制时,可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。 • 轴承所受载荷的大小、方向和性质 载荷是选用轴承的最主要因素。滚子轴承用于承受重载荷,在负载轻、中 型球轴承,渗碳轴承钢制造或贝氏体淬火,能承受冲击和振动载荷。 在负载的方向,纯径向负荷下,可选用深沟球轴承,圆柱滚子轴承或滚针轴 承。小纯轴向负荷,可选用推力球轴承;高纯轴向载荷下,可选用推力滚子轴 承。轴承的径向和轴向负荷时,角接触球轴承一般选择或圆锥滚子轴承。 • 轴承的调心性能 当轴心不同于轴承座上,中心线的角度误差,或因两支撑较大的轴向刚度 较小的轴间距,容易弯曲或倾斜,可以选择调心性能好的调心球或球面滚子轴 承,以及轴承等轴承外。轴弯曲微微倾斜或情况,保持正常的工作。 轴承调心性能的好坏,与其允许的不同轴度有关,不同轴度值愈大,调心 性能愈好。各类轴承允许的不同轴度见表 1�1 • 轴承的刚性 轴承的刚性,是指轴承产生单位变形所需要的力的大小。滚动轴承的弹性 变形很小,可以不需要在大多数机械的考虑,但在一些机械,如主轴,轴承的 刚度是一个重要的因素,一般应选用圆柱和圆锥滚子轴承。由于载荷下轴承这 两种,滚动体与滚道属于点接触,刚性差。 此外,各类轴承还可以通过预紧,达到提高轴承刚度的目的。如角接触球 轴承和圆锥滚子轴承,为防止轴的振动,提高轴承的刚度,通常施加一定的轴 向力时预先安装,使其相互间的压力。注意,量太大。太大,会使轴承摩擦增 大,温升较高,影响轴承的使用寿命。 • 轴承的转速 每个轴承的类型有其自身的极限转速,它是由物理特性如尺寸形成的,确定 的类型和结构,极限转速是指最高运行速度轴承(通常用 r / min) ,超过这一 极限会导致轴承温度升高,润滑油的干燥,甚至使轴承卡住了。 使用场合所要求的速度范围有助于决定什么类型的轴承,图 1 给出了通用轴 承最典型的速度范围。D 是轴承尺寸,它通常是指轴承的节圆直径,在选择轴 承,使用轴承内径和外径的平均值,单位 mm。 用节圆直径 D 乘以轴转速(r/min)极限速度的因素,糖尿病肾病(DN)在 选择轴承类型和尺寸是非常重要的。大部分的轴承制造商目录提供产品的极限 转速值,而实践证明,在条件低于限制速度 90%是好的。 润滑脂润滑轴承的极限转速比油润滑轴承的极限转速低,轴承的供油方式 对极限速度的影响可以达到 2。表 1 极限速度校正因子的形式提供了一些轴承 润滑(K) 。必须注意,油脂润滑的轴承,其极限转速速度一般只有轴承采用一 个高质量的油循环系统,80%的极限速度,但油雾润滑系统,其极限转速一般比 相同的基本润滑系统 50%。 保持架的设计和结构也影响轴承的极限转速,由于滚动体和保持架表面滑 动接触,更昂贵的,设计合理的使用,高质量和低摩擦材料的笼子里,不仅可 以分离辊,并帮助保持滑动接触的润滑膜。但像笼笼冲价格便宜,往往只是保 持滚动分离。因此,他们存在事故倾向性和令人痛心的滑动接触,从而在较低 的速度限制。 一般来说,在高速工作的情况宜选用深沟球轴承,角接触球轴承,圆柱滚子 轴承;在低转速工况,可选用圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承的极限转速,一般 约 65%的深沟球轴承,圆柱滚子轴承,角接触球轴承的 60% 70%。推力球轴承的 极限转速低,只能用于低速的场合。 针对同一类型的基本作业轴承,体积越小,允许的转速较高。在选择轴承 时,应注意使实际转速低于极限转速。 • 轴承游动和轴向位移 通常,一个轴承的距离给支持轴。为了适应轴和外壳,影响热程度不同, 安装时应在轴向固定轴承,另一个轴承的轴可以游泳(轴承) ,为了防止轴拉伸 或收缩引起的卡死。游泳轴承通常选择无防备的圆柱滚子轴承的内圈或外圈 (原 2000 型,32000 型)和滚针轴承,主要包括内部结构允许轴和适当的轴向 位移的轴承壳。在这一点上,内圈与轴,外圈与外壳孔采用紧配合。当采用整 体式轴承做游泳轴承,如深沟球轴承,调心滚子轴承,安装时必须在外圈与外 壳孔的允许,或内圈与轴采用松配合,轴可以自由游动。 图 1�3 显示了几种定位和定位结构的圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承,调心 滚子轴承、深沟球轴承的基本定位模型,当作为定位安装松动。所有推力滚子 轴承均属定位型轴承。 • 便利于轴承的安装和拆卸 关于是否选择轴承类型,轴承安装拆卸方便,也必须慎重考虑,特别是对 于大型和超大型轴承安装和拆卸尤为重要。一般可分离的角接触球轴承的外圈, 圆锥滚子轴承,圆柱滚子轴承和滚针轴承,便于安装和拆卸比较,其内圈和外 环可以安装在轴或外壳孔。此外,锥形孔的内径,用一组组的球面滚子轴承, 双列圆柱滚子轴承,调心球轴承,也将安装比较容易。 除之上的基本因素外,还应考虑轴承的工作环境温度,轴承密封和摩擦转 矩,和特殊要求的振动和噪
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