第6章 机车车辆牵引理论.
《列车牵引计算》课件
02
动力学方法
利用列车动力学原理，通过列车的加速度、速度和位置等参数计算阻力。
04
CHAPTER
列车运动方程式与平衡速度
1
2
3
在列车牵引计算中，牛顿第二定律是建立列车运动方程式的基础，即合力等于质量乘以加速度。
牛顿第二定律的应用
在建立列车运动方程式时，需要考虑列车的阻力以及阻力系数，以更准确地描述列车的运动状态。
平衡速度的意义
03
平衡速度是列车牵引计算中的一个重要参数，它反映了列车在无外力作用下的运动状态，对于列车的安全运行和节能减排具有重要意义。
阻力系数是影响平衡速度的关键因素之一，阻力系数越大，平衡速度越小。
阻力系数的影响
列车质量也会影响平衡速度，质量越大，平衡速度越小。
列车质量的影响
线路条件如坡度、曲线半径等也会对平衡速度产生影响。例如，下坡路段的坡度越大，平衡速度越高；曲线半径越小，平衡速度越低。
02
CHAPTER
列车牵引力计算
列车牵引力的来源
列车牵引力主要来源于机车或动车组的牵引电机，通过传动装置将动力传递至车轮，从而驱动列车前进。
列车牵引力定义
列车牵引力是列车车轮与钢轨之间的摩擦力，用于克服列车行驶过程中的阻力，使列车能够前进。
列车牵引力的特点
列车牵引力具有方向性，始终与列车前进方向相反，同时大小受机车或动车组的功率限制，并与运行速度成反比关系。
线路条件的影响
05
CHAPTER
列车牵引计算的实践应用
列车牵引计算是铁路运输中不可或缺的一环，它涉及到列车的牵引力、阻力以及运动方程等计算。
在铁路运输中，列车牵引计算主要用于指导列车的编组、运行和调度，确保列车安全、高效地运行。
机车牵引力
周牵引力之间是什么关系？ 3.黏着牵引力的概念。 4.东风4B内燃机车在曲线半径为500m和950m上运
行在v=22km/h时的黏着牵引力。
24
后台机车去0.98→逆向取0.90； 后面补机取0.95→逆向取0.85。
三、牵引力使用系数 使用系数的目的：
为了在运用中对机车功率使用留有余地，避免由于 长时间超负荷运转而降低机车使用寿命，使机车经常处 于良好的技术状态，《牵规》规定实际使用的最大牵引 力乘以使用系数，即
Fy Fj y (y 0.9)
17
三、蒸汽机车牵引特性
1、蒸汽机车牵引力受哪些影响
粘着牵引力、锅炉牵引力、汽机牵引力
2、 蒸 汽
300 0.65
280
260 0.6 240
机
220 0.5
车 200
牵
180 0.4 160
引
140 0.3
特 120
950
65
35
40
40
20
10 20 30
21
四、最大牵引力的取值
最大牵引力是指机车牵引特性的“外包线”所表示的牵引力。 牵引计算时取机车在同一速度下能够发挥的最大牵引力来计算。
电力机车和电传动内燃机车： 在低速区，取min（起动电流所决定的牵引力，黏着牵引力）； 随着速度增加，按最高满磁场、持续电力限制和最深磁场削弱的牵引力曲
线取值。 内燃机车：
15
6、内燃机车牵引特性曲
图1-3 DF4(货)型电传动内燃机车的牵引特性
16
项目 P Vjmin
Fmax Dj Fq
Wq
列车牵引理论
环境因素——摩擦系数
运行速度
(SS系列)
线路垂向刚度
强迫硬性滑动 牵引电机特性差异 动轮直径及其差异 轴重转移
11
(新干线，轨道湿润） (新干线，轨道干燥）
电力牵引传动基础——北京交通大学 电气工程学院
第二讲 列车牵引理论
速度对μj的影响举例
2019/1/12
电力牵引传动基础——北京交通大学 电气工程学院
空转的危害及防护
因轮对的驱动转矩过大，导致轮轨间的粘着关系被破坏
而出现相对滑动的现象，称为“空转”。
空转的危害
——连滚带爬状态 牵引力下降 轮轨擦伤 制动时情况更为严重 采取空转检测保护措施
空转的防护
改进电机的特性
撒砂
提高驾驶技术 现代 控制技术，粘着控制
2019/1/12
电力牵引传动基础——北京交通大学 电气工程学院
蠕滑的宏观表现是，车轮滚动的线速度大于平移速度，蠕
滑率σ可用它们的相对差值表示，即
Ri vc
vc 100%
2019/1/12
电力牵引传动基础——北京交通大学 电气工程学院
6
第二讲 列车牵引理论
蠕滑现象的描述
轮轨接触面是一个椭圆的区域
在力矩Mi作用下，车轮前部分压缩 ，后部拉伸；轨道前部拉伸，后部 压缩；钢轨的前部拉伸，后部压缩 滚动区——接触面的前部，无 相对滑动 滑动区——接触面的后部，有 微小的相对滑动 两个弹性体接触面的变形及微小的滑移，促成了轨道向轮
可等效为一对力偶FiA、 FiB，分别作用于轴心O和 轮轨接触点C
第二讲 列车牵引理论
FiA的反作用力fi，是 钢轨给轮对的 当fi与FiA平衡时，力 FiB由于没有外力与之 平衡，就使得轮对以 C点为中心发生向前 的滚动 在轮轨接触点C处，当fi与FiA相等时，轮轨处于相对静止状态
机车车辆与牵引系统教学课件
交流同步电牵引系统采用交流同步电机作为牵引电机，具有输出转 矩大、调速平稳、可靠性高等优点，但成本较高。
03
机车车辆结构与设计
机车车辆的结构组成
01
动力系统
包括发动机、变速器和传动装 置等，用于提供机车车辆行驶 所需的动力。
02
悬挂系统
包括悬挂装置和减震器等，用 于连接车体和转向架，缓冲振 动和冲击。
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03
制动系统
包括制动器和制动控制装置等， 用于实现机车车辆的减速和停 车。
04
车体和车头
包括车壳、车门、座椅和照明 等设施，提供乘客舒适和安全 的乘车环境。
机车车辆的设计理念与原则
美观大方
经济适用
安全可靠
机车车辆设计应遵循安全可靠 的原则，确保乘客和操作人员 的安全。
设计应注重经济适用，降低制 造成本和维护成本，提高经济 效益。
控制算法
阐述常用的控制算法，如PID控制、模糊控制等， 以及它们在控制系统中的应用。
控制系统安全与可靠性
分析影响控制系统安全与可靠性的因素，提出相应的保障措施。
制动系统技术
制动方式
介绍机车车辆中常用的制动方式，如机械制动、 电气制动和复合制动等。
制动性能要求
分析制动性能对机车车辆运行安全的影响，提出 制动性能的评估指标。
02
牵引系统基本原理
牵引力的产生原理
牵引力概述
牵引力是机车车辆在轨道上行驶 时通过轮对与钢轨之间的相互作 用而产生的力。
粘着牵引力
粘着牵引力是指机车车辆轮对与 钢轨之间通过粘着系数而传递的 牵引力，是机车车辆行驶的主要 牵引力。
蠕滑效应
第四节 牵引计算.
R-曲线半径（m）；
-曲线单位附加阻力
第六章 铁路设计概述
如果用圆曲线长度kr（m）与曲线转角（°）
来表示半径，则
当列车长度大于曲线长度时：
第六章 铁路设计概述
如果列车位于几个曲线上，可按照下式计算
单位曲线附加阻力：
—位于列车下面的几个曲线的转角总和。
第六章 铁路设计概述
3.隧道空气附加阻力
列车在隧道内运行时，由于空气受隧道空间
第六章 铁路设计概述
1.SS1型电力机车
牵引力运行时：
惰力运行时：
第六章 铁路设计概述
2.DF4型内燃机车（客、货）
牵引力运行时：
惰力运行时：
第六章 铁路设计概述
2.前进型蒸汽机车
牵引力运行时：
惰力运行时：
第六章 铁路设计概述
4.车辆的单位基本阻力
因客车车辆与货车车辆外形、尺寸、轴荷载
等不同，故应分别计算。
由于我国尚未进行更加充分的试验，故液力
传动内燃机车的计算黏着系数还没有通用公式。
就整个机车来说，机车的轮周牵引力不能大于机
车所能产生的黏着牵引力，称为黏着牵引力限制。
第六章 铁路设计概述
(三)电力机车牵引力
从教材图6-5可以看出，电力机车的内部产生
的牵引力F’的大小，受牵引电动机功率大小的限
制。表现在动轮轮周上牵引电动机的功率有两种，
（二）按照起动条件检算牵引质量
按照上述方式求得的牵引质量还要进行启动
检查。列车在站内、进站信号机前或者区间出岔
处等有可能停车的处所，为了保证牵引的重量在
停车后能够启动，须做起动检算。起动牵引重量 Gq应大于或者等于计算的牵引质量G，即 时才能起动。
机车牵引特性及基本参数分析
2、曲线阻力ωr ωr=600/R 3、隧道空气附加阻力ωs
隧道内为限制坡道时, ωs=0.0001lsV² 隧道内为非限制坡道时，ωs=0.13 ls
4、加算附加阻力ωj= ωi + ωr + ωs
以上附加阻力均可折算为坡道千分数即ij= ii + ir + is
数参照公式（2-10）
则：机车计算黏着牵引力Fµ
Fµ =1000µjPµ（N）
式（2-12）
思考：提高粘着牵引力的方法和措施？
1、改善轮轨接触面的状态 （1）撒砂。 （2）用机械方法来清洁钢轨。 2、提高机车走行部质量 （1）轮径、弹簧，使各轴具有均衡的轴重 （2）保持清洁，特别是轮缘润滑装置的喷头角度，
ωo"=2.23+0.0053ν+0.000675 ν²
3、机车车辆启动单位基本阻力
机车：ｗｑ＇＝５Ｎ／kＮ 车辆：
滚动轴承货车ｗｑ＂＝3.5Ｎ／kＮ
滑动轴承货车ｗｑ＂＝３＋０．４ｉｑ
ｉｑ——启动地段坡道千分数
三、附加阻力
定义——列车在特定条件下（坡道曲线隧道）运 行时所受阻力。
分类： 1、坡道（附加）阻力ωi
5、空气阻力
结论：决定基本阻力的因素是以上五点。 但这
*提速时：3、4、5的比重随之加大；
*高速时：以空气阻力为主。
见表2-1.
（二）单位基本阻力的经验公式
2、车辆 （1）客车 21型、22型客车
ωo"=1.66+0.0075ν+0.000155 ν² 25B型、25G型客车
ωo"=1.82+0.0100ν+0.000145ν² 快速单层客车ωo"=1.61+0.004ν+0.000187 ν²
有答案版 自学指导书(机车车辆与列车牵引计算)
《机车车辆与列车牵引计算》自学指导书第一章列车牵引计算总论一、教学重点1．对列车运行有直接影响的三种力（1）机车牵引力F（2）列车运行阻力W（3）列车制动力B2．列车在以下三种工况下合力的计算（1）牵引运行（2）惰行（3）制动3．轮轨间的摩擦与粘着，轮轨间实际运行情况4．产生牵引力的三个条件5．牵引力和制动力的粘着限制6.机车粘着系数与速度的关系。
二、练习题1．《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在（）的作用下，沿轨道运行及其相关问题的（）学科。
它是以（）为基础，以科学实验和先进（）为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要（）问题和技术经济问题。
2．列车牵引计算主要解算铁路运营和设计上哪些主要的技术问题和技术经济问题。
3．对列车运行有直接影响的力有哪些？当列车运行在牵引、惰行、制动工况下时，其合力如何计算？4．从理论上看，如果在牵引工况下，轮轨间的纵向水平力超过了维持静摩擦的极限值，轮轨接触点发生（），机车动轮在强大力矩的作用下飞快转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了（），在铁路术语中把这种状态称为（），这是一种应极力避免的不正常状态。
这种状态下，牵引力反而大大（），钢轨和车轮都将遭到剧烈磨耗。
5．机车产生轮周牵引力必须满足哪三个条件？三、答案1．外力实用力学操纵技术技术2．（1）机车牵引质量（2）列车运行速度和运行时间（3）列车制动距离、制动限速、制动能力（4）机车能耗3．对列车运行有直接影响力有：机车牵引力F、列车运行阻力W、列车制动力B。
在三种工况下合力计算分别为：牵引：C＝F－W，惰行：C＝－W，制动：C＝-(B+W)。
4．相对滑动滑动摩擦力空转降低5. （1）动轮需要在旋转力矩作用下产生旋转运动，并与钢轨产生相对滑动趋势（2）动轮要有压于钢轨上的重量（轴重）（3）动轮和钢轨之间存在摩擦作用第二章牵引力特性及其计算标准一、教学重点1．机车的轮周牵引力和车钩牵引力2．内燃机车、电力机车的牵引力、牵引特性、主要计算标准及不同速度下的牵引力取值3．掌握计算速度、计算牵引力、计算起动牵引力3．内燃机车的牵引特性曲线4．内燃机车主要计算参数、牵引力的修正5．电力机车的牵引特性曲线6．各型机车的计算参数查表二、练习题1．机车牵引力在牵引计算中就是指（）2．轮轨之间的最大静摩擦力称为机车（）3．机车牵引力（轮周牵引力）不得（）机车粘着牵引力，否则，车轮将发生（）4．机车牵引特性曲线反映了机车的（）和（）之间的关系。
机车车辆与列车牵引课程机车车辆部分复习思考题
《机车车辆与列车牵引》课程机车车辆部分复习思考题第一章铁道车辆的基本知识1.铁道车辆的基本特点有哪些?2.铁道车辆主要有哪些部分组成?3.常用的货车车种有哪些?4.铁道车辆标记有哪些?5.车辆标识的目的和意义是什么?6.车辆的主要技术参数有哪些?7.什么叫铁路限界?设置铁路限界的目的何在?第二章车辆转向架结构与原理1.转向架的作用是什么?2.什么叫三大件式货车转向架?它主要由哪几部分组成?3.什么叫控制型转向架?4.客车转向架与货车转向架有什么不同?第三章铁道车辆车体1.铁道车辆的承载方式主要有哪几种?并请以具体车型说明。
2.长大货物车有哪些?第四章内燃机车1.内燃机车以什么作为动力装置?2.内燃机车的传动装置有哪几种?3.电力传动根据电机型式的不同可以分为哪几种类型?4.内燃机车由哪些部分组成?5.内燃机车有哪5个个室?6.掌握怎样用轴列示表示机车转向架的结构形式。
7.机车为什么要设置传动装置?8.机车转向架与货车转向架有什么区别?9.机车转向架由哪几部分组成?第五章电力机车1.电力牵引的特点和优越性有哪些?2.按电流制不同,电力机车分为哪几种类型?3.了解电力机车工作原理。
第六章制动装置1.列车设置制动系统的目的是什么?2.自动空气制动机的特点是什么?3.什么叫电空制动机?4.制动的类型有哪些?第七章车钩缓冲装置1.车钩缓冲装置的功用是什么?2.车钩缓冲装置包括哪几部分?安装在什么位置?3.什么叫解钩装置?解钩装置有哪些形式?4.什么叫车钩的三态作用?第一章1.铁道车辆的基本特点(1)自导向-特殊的轮轨结构;(2)低运行阻力-除坡道、弯道、空气对车辆的阻力外,运行阻力主要来自走行机构中的轴与轴承以及车轮与轨面的小摩擦阻力;(3)成列运行-由于以上两个特点决定它可以编组、连挂;(4)严格的外形尺寸限制。
2.铁道车辆的组成部分1、车体:容纳运输对象,安装和连接其他四个部分。
2、走行部:即转向架,承受来自车体和线路的荷载,缓和作用力。
机车车辆与列车牵引计算
1、铁路车辆的基本构造:1.车体2.车底架3.走行部4.车钩缓冲装置5.制动装置。
2、货车底架的组成部分：侧梁、横梁、枕梁、端梁、中梁。
3、转向架的组成：侧架、摇枕、轮对、轴箱油润装置、弹簧减震装置。
4、转向架的作用：减少车辆曲线运行阻力；增加车辆运行平稳；便于检修。
5、减震装置：弹簧装置只能缓冲震动，但不能吸收和消减震动。
楔式摩擦器、油压减震器。
6、车钩缓冲装置：组成：车钩、钩尾框、钩尾销、前从板、缓冲器、后从板。
作用：连接车辆；传递牵引力；缓和车辆之间的冲击力。
作用顺序:牵引：车钩、钩尾销、钩尾框、后从板、缓冲器、前从板、前从板座、牵引梁。
制动或连挂：车钩、前从板、缓冲器、后从板后从板座、牵引梁。
7、车钩三态：锁闭：两个车钩相互连挂的位置，钩锁铁挡住钩舌的尾部，使钩舌不能围绕钩舌销自由转动，钩锁铁的臀部位于钩舌推铁的端部。
开锁：当钩锁铁被提起时，钩舌可以绕着钩舌销自由转动，钩锁铁的尾部位于钩舌推铁的端部。
全开：钩锁铁位于开锁位置，继续提钩锁铁时，钩锁铁后移，带动钩舌推铁转动，钩舌推铁的另一端将钩舌完全推开，处于全开的位置。
8、制动系统：空气制动机、手制动机、基础制动机。
9、截断塞门：制动支管与制动主管相连接的开关。
当截断塞门关闭时，称为“关门车”。
10、三通阀：连接制动支管、制动缸、副风缸，控制压缩空气的通路，使制动机启动或缓解。
11、空气制动机的工作原理：增压缓解：当制动阀位于缓解位置时，总风缸里的压缩空气进入制动主管，通过截断塞门进入制动支管，到达三通阀内，推动主鞲鞴向右移动，打开充气沟，压缩空气进入副风缸，同时带动滑阀右移，制动缸与大气相通，于是制动缸的鞲鞴被弹簧推回原位，制动缓解。
减压制动：当制动阀位于制动位置时，制动主管的一部分压缩空气进入大气，三通阀的主鞲鞴在副风缸空气的作用下左移，关闭了充气沟，带动滑阀左移，关闭了制动缸与大气间的通路，同时副风缸与制动缸相连通，副风缸里的压缩空气进去制动缸，推动制动缸的鞲鞴，产生制动。
机车牵引计算
第一节 机车牵引力一、机车牵引力的基本概念 1、机车牵引力的定义机车牵引力是由动力传动装置产生的、与列车运行方向相同、驱动列车运行并可由司机根据需要调节的外力。
它是由机车动力装置发出的内力（不同类型机车的原动力装置不一样），经传动装置传递，通过轮轨间的粘着而产生的由钢轨反作用于机车动轮周上的切线力。
二、机车牵引力的分类按照不同条件可以把机车牵引力作如下分类： 1．按能量传递顺序的分类 （1）指示牵引力i F ：假定原动机（内燃牵引时就是柴油机）所做的指示功毫无损失的传到动轮上所得到的机车牵引力。
指示牵引力是个假想的概念。
（2）轮周牵引力F ：实际作用在轮周上的机车牵引力，F <i F 。
（3）车钩牵引力gF ：除去机车阻力的消耗，实际作用在机车车钩上的牵引力。
在列车作等速运行时，车钩牵引力与轮周牵引力有如下关系W F F g '-= （1—1）式中 W '——机车阻力。
我国《牵规》规定，机车牵引力以轮周牵引力为计算标准，即以轮周牵引力来衡量和表示机车牵引力的大小。
由于动轮直径的变化会影响轮周牵引力的大小，《牵规》规定，机车牵引力按轮箍半磨耗状态计算。
不论是设计还是试验资料，所提供的轮周牵引力和机车速度数据，必须换算到轮箍半磨耗状态。
机车轮箍半磨耗状态的动轮直径叫做计算动轮直径。
我国常速电力机车的动轮直径原形是1250mm ，计算动轮直径是1200mm ；常速内燃机车的动轮直径原形是1050mm ，计算动轮直径是1013mm 。
动力分散式动车组的动轮直径与客车轮径相同，即915mm ，计算动轮直径是880mm 。
2．按能量转换过程的限制关系的分类任何机车都是把某种能量转化成牵引力所做外机械功的一种工具。
这种能量转换要经过若干互相制约的环节。
机车一般都有几个能量转换阶段，并相应地有几个变能部分。
电力机车的电能是由牵引变电所供给，可以认为它的容量是足够大的，电力机车牵引力的发挥不会受牵引变电所电能供给者的限制，进入机车的单相交流电经过变压整流后输入牵引电动机（交直传动电力机车），将电能转变为带动轮对转动的机械功，然后借助于轮轨间的粘着转变为动轮周上的牵引力所做的机械功。
第六章 动车组牵引传动系统
一、交直型电力机车牵引特性
❖3、牵引电动机允许的最高 电压限制（曲线3）
❖受牵引电机换向片间电压和电 位条件限制的最高工作电压，曲 线3 即为满磁场(固定分路)时的 最高端电压下，由牵引电动机特 性计算所得的牵引特性。
一、交直型电力机车牵引特性
❖4、整流器输出特性确定的最 大电压限制（曲线4）
❖ （GB 3317-1982）中规定：机车 受电弓电压额定值为25 kV，并在 20 kV~ 29 kV能正常工作。所以整 流器输出的最高电压也随受电弓处 的电压变化而变化，当网压升高时 ，曲线4将如箭头方向向右移动，反 之则向左移。
二、动车组牵引特性
❖ （三）CRH2牵引特性曲线 ❖ 2．CRH2型动车组的牵引性能曲线
(1)牵引力曲线。 牵引力为动车组所要求的 全功率对应的最大牵引力。 (2)牵引力与速度的关系。 (3)运行阻力。 (4)电动机电压、电流曲线。
动车组牵引传动系统
1 动车组牵引传动方式 2 动车组牵引特性 3 动车组牵引传动系统的组成 4 动车组牵引传动控制功能
交流电传动包括： 交—直—交电传动 交—交电传动
➢列车牵引运行时，受电弓将接触网AC25kV单相工频交流电，经 过相关的高压电气设备传输给牵引变压器；
➢牵引变压器降压输出单相交流电供给牵引变流器，脉冲整流器将 单相交流电变换成直流电
➢经中间直流电路将直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电 压/频率可调的三相交流电源驱动牵引电机
动机进入磁场削弱工作。曲线 5是牵引电动机额定电压和额 定电流计算所得的恒功率的限 制曲线。则机车轮周功率限制 为常数： ❖ P=Fv/3.6=NUNINηdηc=常数 机车的运行速度应小于由机车构造所决定的最大安全速度。
机车牵引ppt课件
机车牵引力的计算方法
经验公式
根据实际经验和数据，可以总结出一些经验公式来计算机车牵引力 。这些公式通常适用于特定的机车类型和轨道条件。
仿真软件
利用计算机仿真软件可以模拟机车的牵引力特性。通过输入机车的 参数和轨道的条件，仿真软件可以模拟机车的牵引力表现。
实验测试
通过实验测试可以获得机车牵引力的实际数据。在实验中，需要对机 车进行加载和测量，以获得准确的牵引力数据。
投入商业运营，但整体上仍需要进一步的技术创新和推广。
智能化机车牵引
智能化机车牵引概述
智能化机车牵引技术是一种利用信息技术和智能化技术来提高机车牵引效率和安全性的技 术。
智能化技术应用
智能化技术包括人工智能、大数据、云计算、物联网等，这些技术可以应用于机车的控制 、监测、诊断等方面，提高机车的智能化水平。
机车牵引ppt课件
• 引言 • 机车牵引的原理 • 机车牵引的分类 • 机车牵引的应用 • 机车牵引的未来发展
目录
01
引言
机车牵引的定义
定义
机车牵引是指利用机车产生的动 力，通过特定的设备和装置，将 动力传递给车辆，使车辆在铁路 上运行的一种技术。
解释
机车牵引是铁路运输中的核心技 术之一，它使得列车能够在铁路 上安全、快速、高效地运行。
技术发展现状
目前智能化机车牵引技术已经取得了一定的进展，部分智能化机车已经投入商业运营，但 整体上仍需要进一步的技术创新和推广。
绿色环保机车牵引
绿色环保机车牵引
Байду номын сангаас概述
绿色环保机车牵引技术是一种注 重环保、节能、减排的机车牵引 方式，符合可持续发展的要求。
环保措施
绿色环保机车牵引采取一系列环 保措施，如减少废气排放、降低 噪音污染、节约能源等，以实现 环保目标。
列车牵引理论基础
列车运行方程式是指作用在列车上的外力与列车速 度变化关系的方程式。即
F W m dv dt
式中，m为机车质量。 当F>W ，则dv/dt>0 ，说明列车在加速； 当F<W ，则 dv/dt<0，说明列车在减速（如上坡）； 当F=W ，则dv/dt=0，说明列车在匀速运行或停止不动。
列车的加速力（acceleration force）曲线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
★电气制动（electro brake） 电阻制动（rheostatic brake） 再生制动（regenerative brake）
★涡流制动（eddy current brake））
★风阻制动（air resistance brake）
2.1.2 非黏着牵引力的形成
非黏着牵引力主要是指采用直线电机（linear motor）驱动的轨道交通系统。
2.2 列车运行阻力
列车运行阻力有基本阻力（basic resistance）、 空气阻力（air resistance）和附加阻力（additional resistance）三种。
• 2.3 列车运行方程式
列车运行方程式是指作用在列车上的外力与列车速 度变化关系的方程式。
直接影响列车运行状态的力有牵引力、阻力和制动 力。
2.1牵引力（制动力）的形成机理 2.1.1 黏着牵引力（制动力）的形成机理 2.1.1.1 轮轨相互作用原理
• 2.1.1.2 黏着牵引力（制动力）的形成
机车（动车组）的轮周牵引力（tractive effort at wheel rim）F为各动轮轮周牵引力之和。
《牵引车概念》课件
01
牵引车的稳定性是指在行驶过程中保持稳定、不发生侧翻或失
控的能力。
重心高度对稳定性的影响
02
重心高度越高，车辆的稳定性越差，因为高重心会使车辆在转
弯或制动时产生较大的侧倾和翻滚风险。
轮胎与地面的摩擦力对稳定性的影响
03
轮胎与地面的摩擦力能够提供一定的附着力，使车辆在转弯或
制动时能够保持稳定。
2023
人工智能算法
采用人工智能算法，对牵引车的工作 状态、环境感知和决策控制等方面进 行优化，提高牵引车的安全性和效率 。
电动化
01
02
03
电池技术
采用高性能的电池技术， 提高牵引车的续航里程和 充电速度，满足长距离运 输的需求。
电机技术
采用高效、可靠的电机技 术，提高牵引车的动力性 能和节能效果。
能量回收
牵引车的应用场景
要点一
总结词
牵引车广泛应用于各种领域，如物流、铁路、建筑、采矿 等。要点二Fra bibliotek详细描述
在物流领域，牵引车用于拖拽集装箱和货车，实现货物的 快速转运。在铁路领域，牵引车用于火车的拖拽和调车作 业。在建筑和采矿领域，牵引车用于拖拽重型设备和车辆 ，协助完成各种重型作业。此外，在救援和军事领域，牵 引车也发挥着重要的作用，用于拖拽故障车辆或设备，以 及在复杂地形中提供机动能力。
车辆的加速和减速
加速过程
当驾驶员踩下油门踏板时，节气门开 度增大，发动机进气量增加，燃烧更 剧烈，产生的扭矩增大，从而使车辆 加速。
减速过程
当驾驶员踩下制动踏板时，制动器摩 擦片与制动盘或制动鼓接触，产生摩 擦力，将车辆的动能转化为热能并散 发到空气中，从而使车辆减速。
车辆的行驶稳定性
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对个别驱动的机车轴重减少最大的轮对，将首先发生空转。这样， 机车粘着牵引力的最大值，必然受到达个轮对空转的限制。
空转发生后，牵引力立即下降，机车走行部、传动机构的正常 工作受到影响；牵引电机也可能损坏；轮对和钢轨增加了额外的非 正常磨耗。 另外， 个别轮对的轴重增加， 使机车远行中的动作用力增加， 并将对钢轨造成破坏。
二、粘着定律
1、基本概念 2、粘着定律 3、影响粘着系数的因素
1、基本概念
1. 粘着：动轮与钢轨接触处，由于正压力而出 现的保持轮轨接触处相对静止、而不相对滑动的 现象称为“粘着”。 2. 蠕滑： 在动轮正压力的作用下，轮轨接触处 产生弹性形，形成椭圆形的接触面。从微观上看， 两接触面是粗糙不平的。由于切向力的作用，动 轮在钢轨上滚动时，车轮和钢轨的粗糙接触面产 生新弹性变形，接触面间出现微量滑动，即所谓 “蠕滑”。 3. “蠕滑率”：由于蠕滑的存在，动轮的滚动 圆周速度将比其前进速度高，用蠕滑率表示蠕滑 的大小。
三、防车轮空转
A、空转的原因 B、车轮空转的危害 C、防车轮空转的措施
A、空转的原因
当轮轨间出现最大粘着力后，若继 续加大驱动转矩，切向力Fi将大于最 大粘着力，轮轨间出现相对滑动，粘 着状态被破坏。轮轨间出现相对滑动 的现象，称为“空转”。
B、车轮空转的危害
（1）空转发生时，牵引力急剧下降，容易造成坡停和运缓； （2）空转发生时，轮轨剧烈摩擦，甚至造成轮箍松弛； （3）牵引电机高速旋转，造成电机损坏甚至电机“扫膛”。
由此可知，减载最大的 是第四轴，其次是第一及第 二轴。故机车前进时如发生 空转．则最大可能首先是第 四轴，其次是第一、第二轴。 所以决定东风型机车粘着重 量利用率的是第四轴。
4、轴重转移的危害
它影响机车黏着重量的利用，限制机车黏着牵引力的发挥。轴 重转移是在牵引力作用下引起的，随牵引力增大而增大。当机车牵 引列车起动或爬坡时，发挥的牵引力最大，此时轴重转移也最严重。 随着机车功率的不断增大，机车重量与功率的比值越来越小，黏着 重量的利用问题就更显突出。
砂箱装置由砂 箱、砂箱盖、支架、 排石器等组成。每 台转向架构架前后 四角处设置了4个 砂箱，每个砂箱容 积为0.1m3，每台 机车总砂箱容积为 0.8m3。
四、轴重转移
1、定义
2、评价指标 3、计算实例-DF型内燃机车 4、轴重转移的危害
5、提高粘着利用率的措施
1、定义
(1)机车轴重转移（locomotive axle load transfer）：机车在牵引工况时机车产 生牵引力时，各轴的轴重会发生变化，有的增载，有的减载，这种现象称为牵引 力作用下的轴重转移,轴重转移又称轴重再分配。 (2)产生原因：牵引力是发生轴重转移的根本原因。轴重转移的数值随牵引力的增 大而增大。轴重的转移，某些情况下可以达到原轴重的20％或更高。在机车运用 中产生牵引力时，由于车钩距轨面有一定的高度，与轮周牵引力不在同一高度， 后部列车作用于车钩的拉力与轮周牵引力形成一个力偶，使前转向架减载，后转 向架增载。
C、防车轮空转的措施
（1）在机车设计时，尽量选 择合理的结构参数，使轴载荷 转移降至最小．以提高粘着重 量的利用率。(轴重转移) （2）合理而有控制地撒砂。 持别在直线轨道上，轨面条件 恶劣时，撤砂可大大提高粘着 系数。
（3）采用增粘闸瓦，可提高 制动时的粘着系数，防止车轮 滑行。 （4）采用性能良好的防空转 装置。
5、提高粘着利用率的措施
为了减少轴重转移，在结构上采取如下措施。 1. 牵引电动机的顺置，即一个转向架各轴的牵引电动机布置方向相同。 转向架布置4个刚度较大的旁承， 对于速度较低的机车，每个转向 架布置4个刚度较大的旁承，此时，转向架内的力矩变化会通过4个刚 度较大的旁承或刚四性旁承传至车体，不再引起转向架内部的轴重转 移；而车体上由于转向架中心距较大，转向架传来的力矩所产生的转 向架间的轴重转移就小得多了。货运机车弹性旁承的刚度较大，就是 这个原理。 2. 低位牵引：降低转向架牵引力向车体传递点距轨面的高度。 3. 在制造和维修方面，要注意保持动轮等直径、各牵引电动机相同的特 性，以便使各轮对发出相同的牵引力。 4. 此外，在电力机车采用前、后转向架电动机分别供电，使轴重减载的 前转向架电动机减小电流，而增载的后转向架电动机增大电流。这有 可能获得较大的粘着重量利用率（防空转控制器）
一、机车牵引力的产生原理
设牵引电动机产生的扭矩通过齿轮传动，最后使轮对获得扭矩M。如果机车被 悬空，轮对离开钢轨，则该扭矩M作为内力矩，只能使轮对进行旋转运动，而不能 使机车进行前进或后退的平移运动。 当机车置于钢轨上，轮对与钢轨成为有压力的 接触时，就产生轮对作用于钢轨的力F，力F与转矩M成正比。由力F所引起的钢轨 作用于轮对的反作用力Fk。，就是使机车发生平移运动的外力。 将所有各动轮受到的钢轨反作用力加到一起，就得到的这种由钢轨沿机车运行 方向加于动轮轮周上的总切向外力称为轮周牵引力。
第二论 第7章 第8章 第9章 轨道交通车辆动力性能分析 轨道交通车辆结构强度设计 轨道交通车辆总体设计
第六章 轨道交通车辆牵引理论
第1节 机车牵引力的产生 第2节 列车制动力的产生 第3节 列车运动阻力
第1节 机车牵引力的产生
一、机车牵引力的产生原理 二、粘着定律 三、防车轮空转 四、轴重转移
2、粘着定律
3、影响粘着系数的因素
蠕滑系数又称为粘着系数，它是轴重、接触椭圆的长短轴比、泊松比、 弹性模数、库伦摩擦系数的函数。影响粘着系数的因素： （1）机车本身(包括结构因素、运行速度等)。 （2）轨道。轨面状态影响很大，不良的轨面状态(脏、油、湿、冰膜) 能使蠕滑系数下降一半以上 。 （3） 外界条件(包括气候、污染及撒砂等)。 由于回旋蠕滑率在一般情况下不大，纵向蠕滑力系数与横向蠕得力 系数在数值上的差异也不是很显著，为了简化起见，不考虑回旋蠕滑， 并近似地取纵向蠕滑系数等于横向蠕滑系数。下面蠕滑力系数公式适 用于小位移范围的：
2、评价指标
3、计算实例-DF型内燃机车轴重转移分析
A.牵引电机工作时产生的力 B.牵引电机工作引起的轴重转移
C.粘着重量利用率
a.牵引电机工作时产生的力
东风型内燃机车的牵引电动机系 采用轴悬式一端经两个抱轴瓦支承于 车轴上；另一端通过弹簧吊架悬技于 构架上。
b.牵引电机工作引起的轴重转移
c.粘着重量利用率