《课程设计例题(共10页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计例题(共10页).doc（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上参 考 算 例（一）有关资料西安地区铺设无缝线路，相关已知条件如下：1.轨温：最高轨温：Tmax=65.2最低轨温：Tmin=-20.62.轨道特征(1)钢轨：为60kg/m的钢轨、按预期磨耗6mm计算；缓冲区钢轨采用每根长25m的标准轨；轨钢容许应力：s36500104Pa;(2)轨枕：混凝土型轨枕，每公里铺设1840根,a=544mm；(3)扣件：接头扣件为24mm、10.9级螺栓，六孔夹板；中间扣件为弹条型，橡胶垫板；(4)道床：碎石道碴，顶宽3.3m，曲线外侧加宽0.05m。道碴为一级道碴，道碴厚30cm，底碴厚20cm，道床厚度cm。3线路等级及最小曲线半径
2、(1)线路等级：I级线路；(2)最小曲线半径：Rmin600m。4行驶机车NY7型电力机车；最高行驶速度： Vmax=120km/h;轮重和轴距排列如图1所示。图1 机车轮重与轴距(二)设计步骤和方法1强度计算 轨道有关资料钢的弹性模量：E21104Mpa；钢轨的线膨胀系数：0.0118mm/;轨钢容许应力：s365Mpa；钢轨对水平轴的惯性矩：Jx2879cm4；钢轨对竖直轴的惯性矩：Jy498cm4；轨底断面系数：w1375cm3；轨头断面系数：w2291c m3； 支座弹性系数：D300kNcm；=0./cm支座弹性系数：D720kNcm；=0.0153/cm轨枕间距：a54.4cm。表
3、1 已知条件参数TmaxTminED钢轨D轨下基础K钢轨K轨下基础数值65.2-20.60.01180.0.单位N/cm2mm/mN/cmN/cmcm-1cm-1参数sJxW1W2PHrFa数值36528793752919177.4554.4单位mpacm4cm3cm3NN/cmcm2cm参数f0efopfl0QJyR数值0.30.30.240087489260000单位cmcmcmcmN/cmcm4cm参数lea1Beb数值25095501512027.5单位cmcmcmcmcmcm(1)计算P0 检算钢轨用P0表2 以第1轮位作为计算轮位P0计算表计算值轮 位P0（N）项目P0（N）x(c
4、m)02554351305kx03.1325.34316.029=1.000-0.04400.006680.00000P0（N）-5065.401768.3406-0.00794.9表3 以第2轮位作为计算轮位P0计算表计算值轮 位P0（N）项目P0（N）x(cm)25501801050kx3.13202.21112.897=-0.044 1.000-0.153 0.00000 P0（N）-5065.401-17635.7440.1789592299.0P0取较大的为N检算轨下基础用P0表4 以第1轮位作为计算轮位P0计算表计算值轮 位P0（N）项目P0（N）x(cm)02554351305k
5、x03.8986.65019.951=1.000-0.02870.001670.00000P0（N）-3295.830192.2530.4表5 以第2轮位作为计算轮位P0计算表 计算值轮 位P0（N）项目P0（N）x(cm)25501801050kx3.89802.75216.052=-0.0287 1.000 -0.03480.00000 P0（N）-3295.830-3999.632-0.0156.5 P0取较大的为N(2)钢轨静弯矩计算（见课本P73例题） .9;22532 Nm(3)轨枕上静压力计算(为检算轨下基础做准备).4;46530(4)轨枕上的动压力计算Rd=(1)R0=(1+
6、0.54+0.15)*46530=78636N(5)钢轨动弯矩计算钢轨动弯矩Md： Md=(1)M0速度系数： 偏载系数：采取未被平衡欠超高h=75mm=0.002h=0.00275=0.15横向水平力系数f： f1.6 所以Md(10.720.15)22532 =42135Nm(6)钢轨动弯应力计算轨底动弯应力1：179.8MPa MPa轨头动弯应力2:231.7 MPa(7)钢轨制动应力列车制动时，在列车前面的钢轨受压，后面的钢轨受拉。采取钢轨制动应力c10MPa(8)容许的轨温变化幅度计算根据强度条件，计算容许的轨温变化幅度，其条件式为： dtcs而 t=2.5t (MPa)所以，轨底容
7、许的降温变化幅度为：轨头容许的升温变化幅度为：bian 2稳定压力计算(1)线路条件原始弹性弯曲矢度:f0e=0.3cm ；原始塑性弯曲矢度:fop0.3cm；线路容许弯曲矢度:f0.2cm；原始弯曲半波长：400cm；等效道床阻力：Q87N/cm；钢轨对竖直铀的惯性矩：Iy524cm4；轨道框架换算系数：2。(2)温度压力计算有塑性原始弯曲圆曲线的合成曲率为： /cm有关数据计算：2EJY29.87211065242.1721011Ncm2验算变形曲线长度:=20.527104cm2=453.1cm因计算得=453.1cm，与400cm相差较大，再设0=453.1cm，重新计算f0e：cm将
8、f0e=0.385cm代入，验算变形曲线长度：=21.163104cm因计算得=460.0cm,与 453.1cm还有一定误差，再设0=460.0cm，重新计算f0e：cm将f0e=0.397cm代入，验算变形曲线长度：=21.25104cm=461.0cm=461.1cm与上面的=461.0cm相接近，因此将221.265104cm，f0e=0.399cm代入下式，求温度压力PN。 N(3)容许温度压力计算采取安全系数：K1.3容许温度压力PN(4)容许的升温变化幅度计算根据稳定性条件，计算容许的升温变化幅度。钢轨断面积F77.45cm2容许的增温变化幅度为：=70.3(强度条件允许温升)所
9、以 40.63锁定轨温计算由强度和稳定条件确定锁定轨温铺轨下限锁定轨温（受稳定条件限制）：;65.2-40.6=24.6 铺轨上限锁定轨温（受强度条件限制）：;-20.6+70.1=49.5故 24.6tsf49.5(2)确定的锁定轨温规范中规定锁定轨温的取值为;37.1+-5式中 ts，tc允许温升和允许温降； Tmax，Tmin当地历史最高、最低轨温； tk中和轨温修正值，取05。但考虑到为了便于施工，一般应保证设计锁定轨温较中间轨温的上浮一个值，本设计采用：f一般应保证设计锁定轨温较中间轨温的上浮值，取为35。故分析得出其范围为25.327.3由于取为27.3时其施工锁定轨温为22.33
10、2.3，其下限超出上述条件确定出的下限，故取为30，其施工锁定轨温为2535。(3)确定铺轨锁定轨温的范围根据上述条件确定的的锁定轨温为30是合理的锁定轨温，而且在由强度和稳定条件计算所得的锁定轨温范围之内，所以最后选定锁定轨温为：设计锁定轨温tsf=303555.640.262.665.225-20.6图2 锁定轨温示意图铺轨锁定轨温范围：tsf上= tsf5=35tsf下= tsf5=25故锁定轨温范围为2131如图2所示。4伸缩区长度与防爬设备的布置(1)伸缩区长度计算接头阻力PH570kN；接头扭矩T=1000N.m道床单位纵向阻力r91N/cm；最大降温幅度tmax降：tmax降=
11、tsf上Tmin=35+20.6=55.6最大升温幅度tmax升：tmax升=Tmaxtsf下=65.225=40.2最大温度拉力Ptmax拉：Ptmax拉=2.5Ftmax降=2.5774555.6=1076.555kN最大温度压力Ptmax压：Ptmax压=2.5Ftmax升=2.5774540.2=778.373kN温度拉力引起的伸缩区长度：mbian温度压力引起的伸缩区长度：m为安全起见，伸缩区长度采用75m。(2)防爬器的布置一根轨枕上中间扣件的阻力Pc16kN；一根轨枕的道床纵向阻力Rs10kN；从上述可看出，中间扣件阻力大于道床纵向阻力，可不需要在伸缩区布置防爬器，但中间扣件扭力
12、矩应经常保持在80120Nm范围内，中间扣件阻力才能达到上述要求。5.缓冲区预留轨缝计算(1)长轨端的伸缩量长轨一端的伸长量长伸mm长轨一端的缩短量长缩mm(2)标准轨端的伸长量短伸 =1.2mm标准轨一端的缩短量短缩： =3.5mm(3)长轨与标准轨之间的预留轨缝1最高轨温时，保证轨缝不顶严的预留轨缝值1：1长伸短伸=1.5+1.2=2.7mm最低轨温时，保证螺栓不受力的预留轨缝值1：1构(长缩短缩)=18(8.7+3.5)=5.8mm所以，长轨与标准轨之间的预留轨缝1：即 2.7mm 15.8mm采用 。(4)标准轨与标准轨之间预留轨缝2最高轨温时，保证轨缝不顶严的预留轨缝值2 ： 22短伸=21.2=2.4mm最低轨温时，保证螺栓不受力的预留轨缝值2：2构2短缩=1823.5=11.0mm所以，标准轨与标准轨之间的预留轨缝2:即 2.4 mm211.0 mm采用 6压力峰检算压力峰距轨端的最大距离峰：cm最大压力峰值P峰：KN通过检算，求得最大压力峰P峰N小于按稳定条件求得的容许温度压力PN，所以，线路是安全的。其余部件的检算：轨枕检算;道床顶面应力检算；路基基床表面应力检算请参考书上第三章第四节的例题进行检算专心-专注-专业