Городской электрический транспорт. Курсовое и дипломное проектирование

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Тракторы»

ГОРОДСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ.

КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Учебно-методическое пособие

Минск

БНТУ

2010

УДК 629. 114.2.001.63: 378.244 (075.8) ББК 39.34я7

Г 70

Авторы:

В.П. Бойков, А.М. Сологуб, А.Ф. Андреев, Ч.И. Жданович, В.Г. Сидоров, А.С. Поварехо, Ю.Е. Атаманов

Рецензенты:

Г.М. Кухарёнок, В.В. Равино

Городской электрический транспорт. Курсовое и дипломное про-

Г 70 ектирование: учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-37 01 05 «Городской электрический транспорт» / В.П. Бойков [и др.]. – Минск: БНТУ, 2010. – 391 с.; вкл.

ISBN 978-985-525-226-0.

Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию содержит требования к тематике, составу, содержанию отдельных разделов и проектам в целом. Приводятся требования к оформлению графического, аналитического, иллюстрационного материала и расчетно-пояснительной записки. Даются рекомендации по проведению патентных исследований, анализу разработок объекта проектирования, выбору рациональной перспективной разработки темы проекта с выполнением технико-экономических обоснований, разделов технологического, охраны труда, указания по применению САПР и представлению материалов проекта, выполненных с применением технических средств, правила разработки электроприводов и электрических схем, оформление систем управления электрооборудованием. Излагаются требования построения тяговых характеристик изделий ГЭТ, расчетов и выбору электрооборудова-ния, зубчатых передач, подшипников и др. Приведен порядок оформления патентных исследований и правила оформления материалов заявки для защиты интеллектуальной собственности патентами.

Пособие предназначено для студентов специальности 1-37 01 05 «Городской электрический транспорт» и может быть использовано студентами других специальностей.

УДК 629.114.2.001.63: 378.244 (075.8) ББК 39.34я7

Авторы выражают благодарность А.В. Романовичу за оказанную помощь при оформлении рукописи

ISBN 978-985-525-226-0 © БНТУ, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3

4

8. Разработка основных разделов дипломного проекта. . . . 309

8.2.1. Общие сведения о планетарных передачах. . . . . . . . . 317

8.2.7.Расчет на выносливость и прочность зубчатых

колес планетарного механизма типа 2К-Н, в котором одно колесо – центральное с наружными

зубьями, а второе – с внутренними. . . . . . . . . . . . . . . 330

Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Приложение 1. Величины средних и наибольших значений

коэффициентов динамики, ускорений и показателя плавности хода трамвая. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Приложение 2. Удельные сопротивления при качении

колесной пары трамвая по рельсу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

Приложение 3. Нормы виброскоростей для троллейбусов

в октавных полосах при длительности рабочего дня 8 часов. . . 371

Приложение 4. Основные технические характеристики

трамвайных вагонов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

Приложение 5. Значения коэффициента сцепления

колесной пары с рельсом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

5

Приложение 6. Буквенные коды наиболее распространенных

элементов и устройств, применяемые в электрических схемах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

Приложение 7. Условные обозначения некоторых элементов

и устройств на электрических схемах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

Приложение 8. Задание по дипломному проектированию. . . . . 380

Приложение 9. Пояснительная записка дипломного проекта

(титульный лист) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

Приложение 10. Образец выполнения основной надписи

в пояснительной записке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

Приложение 11. Образец выполнения основной надписи

на графической части дипломного проекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

Приложение 12. Ведомость объема дипломного проекта. . . . . . 384

Приложение 13. Образец оформления реферата

к дипломному проекту. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

Приложение 14. Образец отзыва руководителя

на дипломный проект. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

Приложение 15. Памятка рецензенту. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

Приложение 16. Примеры библиографического

описания изданий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

6

Предисловие

Городской электрический транспорт (ГЭТ) имеет важное значение для экономики каждой технически развитой страны.

В крупных городах городской электрический транспорт по конструкции ходовых систем делится на рельсовый и безрельсовый до-рожный транспорт.

Крельсовому транспорту относятся метрополитен и трамваи.

Кбезрельсовому транспорту относятся троллейбусы, дуобусы

иавтобусы с гибридными приводами.

Степень использования каждого вида электротранспорта в различных городах в зависимости от экономических показателей разная.

Вгородах средней величины развиваются трамвайные и троллейбусные маршруты перевозки пассажиров.

Наиболее экономичный электротранспорт – метрополитен – получил развитие в крупных городах с большой численностью населения.

В1984 году Минский метрополитен стал девятым на территории СССР, а сегодня комфортно, экологически чисто и надежно обеспечивает почти половину объема общегородских пассажирских перевозок.

Вцелом Республика Беларусь имеет высокоразвитый городской электрический транспорт для перевозки пассажиров (метрополитен, троллейбусы и трамваи). В достаточно плотно населенных городах наряду с городским электрическим транспортом пассажироперевозки осуществляются автобусами, маршрутными такси и легковыми автомашинами, которые загрязняют атмосферу выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. В мире борьба за экологическую чистоту многонаселенных городов ведется путем широкого применения экологически чистого транспорта, изменения маршрутов загрязняющего транспорта и его сокращения

вгородах.

Для снижения шума, вызываемого движением трамваев, применяются комбинированные ходовые системы, сочетающие рельсовый и пневматический ход и являющиеся более экономичными.

Перспективы развития троллейбусо- и трамваестроения основываются на широкой унификации по компоновкам конструкций,

7

электрическим и электронным схемам, электрооборудованию, основным узлам и агрегатам промышленного производства.

Необходимо разработать методы по созданию и производству тяговых электродвигателей и мотор-колес на предприятиях нашей промышленности.

По этому достаточно широкому направлению развития городского электрического транспорта специалистов для народного хозяйства Республики Беларусь готовит кафедра «Тракторы» автотракторного факультета БНТУ.

Вданном учебно-методическом пособии рассматривается ограниченный круг вопросов проектирования троллейбусов и вагонов трамваев и метрополитена, а также даются рекомендации студенту как будущему проектанту и конструктору.

Цель курсового проектирования – научить студента методике проектирования и подготовить его к выполнению дипломного проекта. В курсовом проекте студент самостоятельно подходит к разработке узла изделия ГЭТ, кинематической, электрической, пневматической и других схем, а также инженерных расчетов, максимально приближенных к решению производственных задач конструк-торских бюро и научно-исследовательских институтов.

Вкурсовых и дипломных проектах разрабатываются общие виды узлов или изделий ГЭТ, групп взаимосвязанных узлов (совокупностей сборочных единиц) и сборочные чертежи компоновок узлов; приводятся последовательность и особенность расчетов реальных проектов перспективных разработок или научно-исследовательских работ.

Степень полноты разработки новых проектных решений основана на проведении патентных исследований, различна по объему и должна соответствовать выданному заданию на выполнение проекта.

Тематика и новые проектные решения выбираются с учетом требований народного хозяйства, современных промышленных, патент-ных и других достижений в конструкциях машин аналогичного назначения в промышленности стран СНГ, Европы и др.

Выполнение дипломного проекта основано на единых принципах, методах, требованиях, нормативно-технических документах, государственных стандартах, которые регламентируют порядок

8

машиностроения. Дипломный проект предусматривает степень полноты разработки темы, уровень самостоятельности студента (ее исполнителя) и наличие новых творческих решений с оформлением заявки на получение патента.

Введение

Общие положения. Специальность 1-37 01 05 «Городской электрический транспорт» в БНТУ введена в 1994 году, и первый выпуск инженеров-электромехаников состоялся в 1999 году. Организация обучения студентов данной специальности вызвана потребностью в инженерах-электромеханиках в связи с вводом в

эксплуата-цию метрополитена и необходимостью создания собственного производства троллейбусов и трамваев новых современных конструкций, которыми занимаются выпускники кафедры и автотракторного факультета БНТУ. При одинаковом предназначении разных видов городского электротранспорта для перевозки пассажиров троллейбусы, трамваи и вагоны метрополитена различны по конструкциям и методам производства. Изделия ГЭТ включают широкий перечень подвижного состава, и для их проектирования готовит специалистов кафедра «Тракторы» АТФ БНТУ.

Троллейбус – это транспортное средство, приводимое в движение электрическим двигателем и предназначенное в первую очередь для перевозки пассажиров по маршрутам. Как вид транспорта троллейбус является безрельсовым городским транспортом. В отличие от автобуса он связан с трассой контактной сетью централизованного электроснабжения, которое в совокупности со свойствами электрической тяги дает троллейбусу ряд неоспоримых преимуществ перед автобусами. Эти преимущества следующие:

взамен дорогого жидкого топлива троллейбусы расходуют электрическую энергию, вырабатываемую на гидроэлектростанциях, тепловых электрических станциях при сжигании низкосортных топлив (низкосортного каменного угля, торфа, сланцев) или на атомных электростанциях;

троллейбусы не загрязняют воздушный бассейн городов продуктами загазованности;

9