第一章机车牵引力

粘着系数与运行速第度一、章机气车牵候引力条件间的关系
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提高粘着力的方法和措施
1 改善轮轨接触面的状态 (1)撒沙 (2)用机械方法来清洁钢轨 2 改善机车走行部性能 (1)使动轮具有相同的轮径，使动轴具有均衡的
轴重。
(2)保持走行部的清洁。 3 优化设计：采用无级调速控制，使牵引力变化
均匀。
60
0.261 0.274 0.254 0.253 0.291
第一章机车牵引力
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3) 粘降
定义 ：机车在曲线上运行时，由于钢轨超高及内外 侧动轮走行距离不同引起横向和纵向滑动等原因， 粘着系数将要减小。
电力机车在曲线半径及小于600m时，计算粘着 系数
μr＝μj(0.67+0.00055R) 内燃机车在曲线半径R小于550m时，计算粘着
j
0.28 4 0.00 v6 50 6v
国产电传动内燃机车
j
0.24 8 5.9 75 20 v
ND5型电传动内燃机车
j
0.24 2 72 80 01v 1
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机车不同运行速度下的计算粘着系数表
0
国产电力机 车
0.360
6K型电力 机车
0.390
8G型电力 机车
0.360
国产电传动 内燃机车
v(km/h)
第一章机车牵引力
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DF4C(货)型内燃机车牵引特性曲线图
F(kN)450
400
350
300
ne(r/min)
1000
250 962
200
848
696 150
100
50
0
0
20
40
60
80
100
第一章机车牵引力 v(km/h)
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客运内燃机车DF11型的牵引特性
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3 粘着牵引力
1) 定义：是受轮轨间粘着力限制 的机车牵引力。 机车粘着牵引力的计算公式：
Fμ＝Pf·μj＝Pμ·g·μj (kN)
第一章机车牵引力
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2)机车的计算粘着系数的经验公式：
国产电力机车 6K型电力机车 8G型电力机车
j
0.24 12 10 08v
j
0.18 9 8.86 44 v
由于它作用于动轮轮周(踏面),所以通常称为轮 周牵引力。
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轮周牵引力的产生
F ＝M/R
由于机车本身移动要消耗掉一些牵引力， 所以车钩牵引力总比轮周牵引力小，即
Fg＝F － W′，或F ＝ Fg + W′
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3)指示牵引力
假定机车动力传动装置引起的机械功毫 无损失地传到动轮轮周上所得到的机车 牵引力。用Fi表示。
第一章 机车牵引力
第一章机车牵引力
1
本章主要内容
牵引力的产生，分类 粘着系数，粘着牵引力 内燃机车牵引力及其牵引特性问题 电力机车牵引力及其牵引特性问题 动车组的牵引特性
第一章机车牵引力
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机车牵引力：由动力传动装置引起的 与列车运行方向相同的外力。
牵引力分类：
按能量转换过程，机车牵引力分为：
1 电力机车的受牵引电动机能力限制的牵引力， 和受轮轨间粘着能力限制的牵引力；
2 内燃机车的受柴油机功率限制的牵引力和受轮 轨间粘着能力限制的牵引力；
按机械功传递过程，机车牵引力分为：
1 车钩牵引力 2 轮周牵引力 3 指示牵引力
第一章机车牵引力
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1 车钩牵引力与轮周牵引力
1)车钩牵引力
机车牵引客、货车辆的纵向力，以Fg表
系数
μr＝μj (0.805+0.000355R)
例：求SS1型电力机车在半径为500m的曲线上以 50km/h运行时的计算粘着系数。
j 0.24101028第v一章机车牵引力
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4) 粘着牵引特性
定义：机车粘着牵引力与机车速度的关系。
粘着牵引力曲线图
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4 内燃机车的牵引特性及其计算标准
3) 对内燃机车的规定
(1)持续速度vc、持续电流Ic、持续牵引力Fc 持续速度：机车在全功率工况下，传动装
1) 牵引特性：指牵引力随速度变化的曲线， 有预期牵引特性和实际牵引特性两种。
预期牵引特性
设计机车时根据理论参数绘制的。
实际牵引特性
以牵引实验为基础，并调查后得到。
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2)机车牵引特性的有效范围
(1) 受粘着条件的限制 (2) 受牵引电机允许的最大电流限制 (3) 受传动装置功率和性能的限制 (4) 受机车最大速度的限制
理论粘着系数。
计算粘着系数。
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影响计算粘着系数的因素：
轮轨接触表面状态 运行速度 机车转向架构造 环境气候
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10
j
0.6
干燥环境最大值
0.5
0.4
干燥环境平均值
ห้องสมุดไป่ตู้
0.3
雨天平均值
0.2
霜降天最小值 0.1
0
V (km/ h)
50 100 150 200 250 300
示。
第一章机车牵引力
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2) 轮周牵引力
机车是一种能量转换装置。使机车牵引车辆沿 轨道运行的外力肯定来自钢轨和轮周。这个力 的产生必需具备下列两个条件：
(1)机车动轮上有动力传动装置传来的旋转力 矩。
(2)动轮与钢轨接触并存在摩擦作用。
由动力传动装置引起的，与列车运行方向相同 的外力,它是司机可以调节的机车牵引力。
则轮周牵引力为： F ＝ Fi * ηi
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2 轮轨间的摩擦与粘着
1)轮轨间的摩擦 最大静摩擦力 滑动摩擦力 空转
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2)轮轨间的粘着
纵向和横向滑动。
在铁路牵引和制动理论中，在分析轮轨间纵向 力问题时，不用“静摩擦”这个名词，而以 “粘着”来代替它。
相应地，在粘着状态下轮轨间纵向水平作用力 的最大值就称为粘着力，而把粘着力与轮轨间 垂直载荷之比称为粘着系数。
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机车牵引特性的有效范围
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货运内燃机车DF4(货)的牵引特性
F(kN)480
420
360
300
240
180
15
120
16 12 8
60
(1) 牵引力限制 （粘着、起动电流） (2) 有级、无级 (3) 外包线(最大功率) (4) 变化趋势
0
0
20
40
60
80
100
0.327
ND5电传动 内燃机车
0.332
10
0.307 0.353 0.310 0.269 0.321
20
0.286 0.327 0.292 0.260 0.313
30
0.275 0.309 0.279 0.257 0.306
40
0.269 0.294 0.270 0.255 0.300
50
0.264 0.283 0.261 0.253 0.295