受电弓课程设计说明书

《受电弓课程设计说明书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、受电弓56受电弓西南交通大学机械综合设计I设计说明书设计题目：受电弓机构设计指导老师：刘光帅学生姓名：董泽园（）机械五班董作见（）机械四班2011年06月56受电弓目录引言41选题背景51.1问题的提出51.2文献综述（即研究现状）51.3设计的技术要求及指标62机构选型72.1设计方案的提出72.1.1连杆机构72.1.2弓头机构92.2设计方案的确定102.2.1连杆机构102.2.2弓头机构103尺度综合113.1机构关键尺寸计算113.1.1连杆机构113.1.2弓头机构163.2机构关键尺寸优化174受力分析194.1

2、机构动态静力描述194.1.1机构的压力角进行分析194.1.2连杆机构的动态静力分析194.1.3对点B,点E进行运动学分析204.2机构动态静力变化曲线描述214.2.1连杆机构的传动角变化曲线224.2.2连杆机构的动态静力225机构建模275.1机构运动简图及尺寸标注275.1.1连杆机构275.2机构关键构件建模过程285.2.1弓头滑板机构285.2.2底座295.2.3主动杆305.2.4连架杆315.2.5升弓杆325.2.6平衡杆3456受电弓5.3机构总体装配过程355.3.1受电弓爆炸图355.3.2受电弓

3、机构装配图366机构仿真376.1机构仿真配置376.2机构仿真过程描述386.3仿真参数测量及分析386.4仿真中存在的不足397有限元分析397.1弓头机构的有限元分析397.2下臂杆机构的有限元分析438设计总结479收获及体会4810致谢4811参考文献5012附录5056受电弓56受电弓引言受电弓亦称集电弓（Pantograph），亦有人称之为输电架，是一种让电气化铁路车辆从高架电缆取得电力的设备的统称。动作原理：（1）升弓：压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转动，抬起

4、上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后迅速接触接触线。（2）降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，克服升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。受电弓的种类主要有四种主要形式的：（1）双臂式，双臂式集电弓乃最传统的集电弓，亦可称“菱”形集电弓，因其形状为菱形。但现因保养成本较高，加上故障时有扯断电车线的风险，目前部分新出厂的铁路车辆，已改用单臂式集电弓；亦有部分铁路车辆从原有的双臂式集电弓，改造为单臂式集电弓。（2）单臂式，除了双臂式，其后亦有单臂式的集电弓，亦可称为

5、“之”（Z）字形的集电弓。此款集电弓的好处是比双臂式集电弓噪音为低。不过依各铁路车辆制造厂的设计方式，在集电弓细部结构上可能会有些不同。（3）垂直式，除了上述两款集电弓，还有某些集电弓是垂直式设计，亦可称成“T”字形（亦叫作翼形）集电弓，其低风阻的特性特别适合高速行驶，以减少行车时的噪音。所以此款集电弓主要用于高速铁路车辆。（4）石津式，日本冈山电气轨道的第六代社长，石津龙辅1951年发明、又称为“冈电式”、“冈轨式”。我们主要针对目前普遍常用的单臂式受电弓进行了尺寸计算，校核，用solidworks对它进行了三维建模以及受力分

6、析等等。同时，在小组分工上，我们小组两个人密切合作，任务平均分配，力求运用集体的智慧把这一个课程设计做到尽量完美。56受电弓1选题背景1.1问题的提出随着目前铁路技术的发展，特别是中国的高铁技术在世界高铁技术的舞台上扮演着越来越重要的角色，受电弓作为铁路技术技术中一项核心的技术，越来越受到人们重视，双臂式受电弓因保养成本较高，加上故障时有扯断电车线的风险，目前部分新出厂的铁路车辆，已改用单臂式受电弓，因此人们对单臂式受电弓的研究越来越深入。在普通列车上使用的受电弓已经基本能满足我们运行使用的要求，但是随着我国铁路大提速的要求及高

7、铁的日益发展，实用与高速列车的受电弓就显得尤为重要。而普通列车上的受电弓的性能并不能完全满足高速列车的需求。因此，我们需要在结构尺寸，受力分析以及受电弓性能的稳定性上进行再次研究与分析，从而构建出能够适合在高速列车上安装的受电弓模型，这就是我们本次课程设计的立足点及最终目的。1.2文献综述（即研究现状）现在列车已经逐渐由内燃机车向电力机车发展转变，而在电力机车中，受电弓的作用是显而易见的：受电弓是列车接受来自电网电能的部件，安装在机车或动车的车顶上，它是通过弓头上的导电滑板与电网接触受电来发挥作用的。正因为受电弓的重要作用，所以

8、对它的研究也一直没有停止，国内外多年来一直都有专业人士在从事受电弓的设计与优化。对于高速受电弓，除了与普通受电弓相同的诸如磨耗小，可靠性高，运营和维修费较低的一般技术要求外，还应该具有以下更为严格的特点：（1）受流可靠。列车运行速度提高后，受电弓沿接触网导线移动