机车车辆技术参考题目

《机车车辆技术》思考题

第2章驱动技术及传动装置(已包含第7章的传动装置结构)

⏹1) 蒸汽机车、内燃机车和电力机车各自有何特点？

⏹2）内燃机车的传动装置有哪些，各自有何特点？

⏹3）电力机车的传动装置有哪些，各自有何特点？

⏹4）机车驱动装置有哪些，各自有何特点？

答：1）蒸汽机车是利用蒸汽机把煤的热能变成机械能而运行的一种机车。

(功率可达到1500kW-总效率相当低仅有6~8%-消耗宝贵的初级能源煤和油

维护成本高;整备后的运用里程很短;不清洁清洁,操作困难;起动和加速特性差)

内燃机车是以内燃机为动力，通过传动装置驱动车轮的机车，铁路最广泛应用的机车全世界约有15万台内燃机车投入运用,机车功率覆盖了从20kW~6000kW的很宽的范围，内燃机车效率较高、机车整备时间短，持续工作时间长，用水量少，适用于缺水地区。

电力机车是从接触网获取电能，用牵引电动机驱动的机车，是非自带能源式的机车，能耗低，不用燃油，无废气，噪声低, 环境更友好，如采用再生制动, 还可进一步节能，在部分载荷时及具有高效率，由于不用携带燃油,也没有热工机械,因此质量更轻.

或者说在同样质量上,具有更大功率(最大可达到其2倍)，维护费低50%, 因为柴油

机的维护成本很高.总体而言,电力机车购置费比内燃机车更便宜，缺点:-固定设施投

资很大, 如电网,电站, 等等.。

2）机械传动、液力传动和电力传动

内燃-机械传动机械传动装置：可传递的功率有限，主要用于小功率内燃机车。

液压静力:利用液体压力能工作，一台液压泵(轴向柱塞泵)与柴油机相连，产生高压

流体，并通过导管流入液压马达(轴向柱塞马达)，再利用锥形伞齿轮箱推动轮对。

这一系统具有很好的传递特性，但传递的功率有限，因此这种静压传动装置仅在一些小型调车机车上得到运用

液力机械:用于液压动力传动换能器的起动阶段，在更大的速度范围内，通过相应的机械联轴器和齿轮箱变速传送动力。主要用于短途轻型客车（如DMU），这种车辆大多都采用自动液力机械传动装置，它最初由大巴客车使用

液压动力: 通过液压传动箱、或后置变速箱、以及万向轴和车轴齿轮箱，将发动机的功率传递到轮对上。通常会将同一个转向架上的两个轮对用一根万向轴联接起来

内燃-电力传动装置: 内燃机车采用电力传动系统将功率传递到轮对，使用柴油机驱动发电机产生驱动电流，提供给牵引电机，通过牵引电机再转换成机械能，再通过变速箱传递给轮对。缺点在于反复的能量转换，使得传动系统的质量增大，纯直流驱动尤其如此，因此对给定的轴重，机车的功率会受到限制。

3）直流传动系统：直-直电力传动系统（调速性能优良，系统简洁。直流牵引电机造价较高，但可靠性、维护性相对较差。受直流电机换向条件和机车限界、轴重等限制，主发电机单机功率受到限制。）

交-直电力传动系统（采用三相交流同步发电机，结构简单，可靠性高，重量轻，造价较低。适用于大功率机车）

交流传动系统：采用交流牵引电机，彻底克服了直-直系统的不足，重量轻，造价低，可靠性及维修性好，良好的粘着性能，适用于大功率，控制系统复杂

4）按牵引电动机悬挂方式的不同，驱动装置的结构也不同。轴悬式（半悬挂式）牵

引电动机的驱动装置最简单，为一对大小齿轮，小齿轮固装在牵引电动机输出轴

端部，大齿轮固装在车轴上，大小齿轮啮合，牵引电动机驱动车轮回转，并在轮

周上产生牵引力。全悬挂牵引电动机的驱动装置较为复杂（参见牵引电动机悬

挂），驱动装置通常为一级齿轮减速装置，必要时也可采用两级减速。

第3章 制动技术 ⏹ 1）根据制动能量的转移方式，制动系统分哪几类？(热能和电能)

⏹ 2）根据制动力形成方式，制动系统分哪几类？(粘着和非粘着)

⏹ 3）根据制动信号的传递介质，制动系统分哪几类？(空气、液压、电气)

答：1）电阻制动：在制动过程中牵引电机转变为发电机所产生的电流通过电阻发热消耗掉

其能量转换方式是动能—电能—热能

旋转涡流制动：通过电磁感应作用产生电磁阻力，将列车的动能转化为热能而是现实制动非黏着制动。

摩擦制动：其中有踏面（闸瓦）制动方式和盘形制动，踏面（闸瓦）制动方式是通过闸片去摩擦踏面，产生制动力（力矩）。盘形制动又分为轮盘和轴盘，其原理是制动夹钳作用去摩擦制动盘产生制动力（力矩）。二者均是动能转换为热能。

磁轨制动：通过磨耗片摩擦钢轨产生制动力，为非黏着制动

再生制动：能源再生，经济节能环保。技术复杂，反馈回电网的电能受电网电压的限制，且只能用于由电网供电的电力机车和电动车组。

2）制动力矩由轮轨之间的接触力传递—粘着制动（踏面制动，盘形制动，利用电机进行制动，液力制动）

制动力矩与轮轨之间的接触无关—非粘着制动（磁轨制动，涡流制动）

3）空气制动控制系统：空气制动机，以压力空气作为制动信号传递介质和制动力控制

介质的制动控制系统。

液压：液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推

动液压油

电气指令制动控制系统：以电气信号来传递制动信号的制动控制系统。

第4章 铁道车辆导向原理

⏹ 1) 已知:

① LM 踏面的等效锥度为0.1;

② 滚动圆横向跨距之半b=1.493/2=0.7465m;

③ 车轮半径为 0.840/2=0.42m;

④ 轮轨间隙y=10mm; (y=0.01m).

计算:

① 由轮对蛇行运动波长和90km/h(化为m/s)速度下的蛇行频率.

② 该车轮不碰轮缘能纯滚通过的最小曲线半径。

提示(国际单位)：

解：(1)Lw=2*3.14*1.77068=11.125

fw=2.247

(2)R=313.53m

002λπωbr L =ωωL V f /=y br R λ0=