摘 要

随着各处地铁、高铁的铺设, 越来越多的目光转移到了铁路牵引作业上，作为牵引作业的牵引车更是众人的焦点。国内绝大部分牵引车使用的还是普通机车牵引车，并且需要多人作业，这就需要设计一款能减少操作人员又能提高劳动效率的牵引车。

本文主要利用材料力学的强度计算，根据工作条件，设计与校核了电动遥控公铁两用牵引车的机械结构，包括有牵引装置、导向装置、减速器、转向装置与车体的设计校核。

本文通过对所设计的机械机构有限元仿真，确保了所设计的公铁两用车安全可靠，能够满足设计要求。本文设计研究的公铁两用牵引车能实现单人遥控的高效作业，并且内部结构紧凑、安全可靠。凭借其特殊的转向系统，能够方便的上下导轨，进行公路铁路两种模式的灵活切换，操作简单便捷，无论室内还是室外都能发挥出极佳性能。

关键词：电动公铁两用车；牵引车；机械结构

Abstract

With the subway and high-speed rail laying, more and more attention has shifted to the railway traction operation. As a traction tractor, it is the focus of attention. Most tractors in China use ordinary tractors and require more people to work, so it is necessary to design a tractor which can reduce operator and improve labor efficiency.

This thesis mainly uses the strength calculation of the material mechanics, and designs and checks the mechanical structure of the electric remote control double-purpose tractor according to the working conditions, including the design check of the traction device, the guiding device, the reducer, the steering device and the body.

Through the finite element simulation of the designed mechanical mechanism, the design of the road and railway dual-model tractor ensures that the road and railway dual-model tractor is safe and reliable, and can meet the design requirements. In this paper, the road and railway dual-model tractor can achieve single-person remote control efficient operation, and the internal structure of compact, safe and reliable. With its special steering system can easily guide the upper and lower rails, highway and railway two modes of flexible switching, simple and convenient operation, whether indoor or outdoor can play an excellent performance.

Key Words：Electric road and railway dual-model vehicle；Tractor；Mechanical structure

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外现状 2

1.2.1 国外现状 2

1.2.2国内现状 3

第2章 公铁两用车机械结构设计 4

2.1 公铁两用车的性能参数与重要部件 4

2.2 公铁两用车机械结构总体设计 4

第3章 公铁两用车部分机械结构设计与校核 6

3.1 牵引座的设计 6

3.1.1 牵引座的受力分析 6

3.1.2 牵引座的结构设计与校核 9

3.2 导向装置的设计 12

3.2.1 导向装置的受力分析 12

3.2.2 导向装置的结构设计 12

3.3 减速器的设计 17

3.3.1 减速器的计算 17

3.3.2 减速器的结构设计 18

3.4 车体的设计 33

3.4.1 车体的零部件的布局 33

3.4.2 车体的结构设计 34

第4章 关键部分的有限元分析 38

4.1 牵引座的限元分析 38

4.2 导向装置的有限元分析 39

4.3 车体的有限元分析 40

第5章 公铁两用车工作过程分析 42

第6章 总结 44

参考文献 45

附录A 46

附录B 47

附录C 48

附录D 49

附录E 50

致 谢 51

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

公铁两用车，指既可以在铁轨上行驶，同时又能够在马路上自由行驶的特殊车辆^[1]。随着，国内城区的轨道线路与交通发展越来越迅速，运营速度和运营能力不断提高，铁路、轨道交通的建造和运营也随即面临一定的压力，铁路及与铁路相关的辅助设施的维修及维护等任务也会越来越繁重和复杂^[2]。公铁两用车在此背景下应运而生，因其在公路与铁路之间能快速转换并运作，又可依据工作条件搭载各种所需设备，能够实现物体升吊、线路网的铺设、平时维修、集中检查、故障抢修等各种任务，因此在铁路、轨道交通的建造、运营、维修、维护中起到了关键的作用，得到广泛应用。

公铁两用车类型较多，CSR Sifang和SRS Rail Systems国际公司在11月底在北京的现代铁路展览会上推出了一系列公路轨道车辆。按照其功能可分为以下三种：

（1）公铁两用工程车

公铁两用工程车大多用于物体升吊、线路网的铺设、平时维修、集中检查、故障抢修等各种任务，车上带有相应的装备及检测仪器，它可按不同的工况条件，搭载各种装备，满足各种使用需求^[3]，如图1.1所示。

图1.1 公铁两用工程车