摘 要

在铁道机车整备、维修过程中，机车的移动需铁道牵引车的牵引才能实现，这种工作状态是依靠车间整体调度来保证的，故其工作程序复杂、工作效率低、作业面积大。本课题针对HD机车，设计一种便携式机车助推器，利用蓄电池作为动力源，采用滚动式作业方式，推动机车在轨道上移动，使机车的整备、维修工作快捷，高效。

本文在通过所给的助推器技术指标进行计算，明确了动力、电池的选择，确定了机车助推器类型、结构和零件的选用，并使用SolidWorks软件进行了零部件建模与装配。

该助推器的所有零部件及结构的选用基于大量的计算理论基础上，并充分考虑到现场的需要，有较强的实用价值。

关键词：HD机车；助推器； 便捷性； 实用性；结构设计

Abstract

In railway locomotive maintenance process, the movement of a locomotive needs railway tractor traction to be realized, and the working state is relying on the whole scheduling of workshop to ensure, so caused the complexed working procedures , low working effeciency ,and large working area. This topic focus on the HD locomotive ,to design a portable locomotive booster, and to use the battery as the power source and use the rolling mode to drive the locomotive moving in orbit, all of these can make the locomotive preparedness and maintenance work fast and efficient.

In this paper，through the technical indicators of the booster to calculate, clear the power and battery selection to determines the choice of booster locomotive types, structures and components.And making use of SolidWorks software to component modeling and assemble. The booster of all parts and structure of the selection based on a large number of calculation theory, and give full consideration to the needs of the scene,so there is a strong practical value.

Key Words：HD locomotive；auxiliary booster；portability；practicability；Structure design

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 滚轮式、前挡板式助推器 1

1.2.2 气动和电动、 内燃机助推器 3

1.3 助推器的应用范围 4

1.3.1 在工厂生产车间的应用 4

1.3.2 助推器在机场的应用 5

1.3.3 助推器在机车检修站的应用 5

1.3.4其他场合的应用 5

第二章 助推器技术指标与总体结构设计 7

2.1 助推器技术指标 7

2.2 拟采用的方案与措施 7

2.2.1研究方案： 7

2.2.2 技术路线（如图2.1） 7

2.3 总体结构设计 9

2.3.2 摩擦轮助推部分 10

2.3.3 动力传输方案 11

第三章 电机、蓄电池及标准件的选用 12

3.1 电机的选用 12

3.1.1 机车所受摩擦力的分析与计算 12

3.1.2电机到机车的传递效率 13

3.1.3 电机的选择 13

3.2 蓄电池的选用 14

3.2.1 电池种类的选择 14

3.2.2 选用电池参数介绍 15

3.3 联轴器的选用 16

3.3.1 联轴器的种类及选用原则 16

3.3.2 选用的联轴器结构与参数 18

3.4 带传动的选用 19

3.4.1 带传动的类型与适用范围 19

3.4.2 同步带的选用 21

第四章 各部分的结构设计与展示 24

4.1 摩擦轮 24

4.1.1 机车车轮的截面特征 24

4.1.2 摩擦轮的设计 25

4.2 后轮和行走轮 26

4.2.1 驱动轮的设计 26

4.2.2 后轮的设计 27

4.3 底座壳体 28

4.4 整体效果图 29

4.4.1 推杆的选用 29

4.4.2 整体效果图 30

总结与展望 31

参考文献 32

致谢 33

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

现代社会中，随着时间的推移，我国的工业生产过程也变得越来越先进而具有现代化气息。而与此同时，人民的生活水平的提高以及我国人口数量国策性的优化，劳动力的聘请条件也渐渐变得昂贵。在这个时候，助推器的出现在一定范围内，有效的解决了一部分这样的问题。助推器是一种采用电动或气动动力推动大型工件、物品进行移动的小型功能性机器，广泛出现在各种工厂车间中。相较于从前的情况，七八个工人移动一个较难搬动的物品，现在，只需要一个工人控制一个助推器就可以完成，而且更加精确的定位，以及减少移动过程中的磨损，碰撞等情况。这就相当于解放了很多劳动力，其意义深厚渊远。

在轨道交通方面，随着国家对轨道交通的重视，中国的铁路里程不断增加，而且创世纪性的开通了众多诸如青藏铁路般的大工程。同时城市轨道交通不断发展，为城市居民的生活提供不少出行的方便。这时关于机车的一些检修整备问题就显得比较重要了。

机车的每次运行前和运行后都需要大量必要的检修和维护作业，由于现有的铁道牵引车作业面积大、工作效率低、工作程序复杂，这为机车检修、整备时带来了很多不便。所以也就需要设计一款体积小、工作效率高、易于操作控制的机器来替代现有的铁道牵引车。

助推器的出现为之带来福音，机车检修站可以使用一款专用于助推机车的助推器，用来应对机车的大量必要的检修和维护作业。该论文就是对机车助推器设计的介绍。

1.2 国内外研究现状

根据动力传输方式分类，国内外现有的助推器有滚轮式助推器、前挡板式助推器等多种类型；而根据动力源的不同，现有的助推器又可以分为电动和气动、内燃机等多种类型；根据用途，助推器分为专用和多功能等类型，其中专用的有，机车转向架助推器、以及HD机车助推器等。

1.2.1 滚轮式、前挡板式助推器