毕业设计（论文）高速机车造型设计.doc

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1、摘 要随着中国经济的飞速发展，交通基础设施的蓬勃建设，促进了交通飞跃发展，形成了各个错综复杂的交通网。而铁路客运的大提速，也带动了货运的提速，机车运输作为一个经济的传统的运输方式，它的发展方向又是如何呢？本课题主要是在对机车行业开展广泛深入调查的基础上，分析高速货运机车未来的发展趋势，同时，认真分析了现在营运的机车存在的优缺点，设计出符合新形式的高速货运机车。并包含人机工程学、材料与工艺、价值工程学等符合企业使用的诸多人性化、合理化的因素，赋予了该机车现代化开发、生产的设计理念。关键词：高速货运机车；造型设计；色彩；人机工程；材料工艺 Abstract As the great develop

2、ment of chinas economy, the traffic infrastructures have being at a full speed, which promotes the traffics extremely growing, and forms complex traffic net of all sorts. Also, a great increase of railage advanced the development of freight. But what about the growing of engine transportation, which

3、 is the traditional transportation mode in the modern economy. This task is mainly about the tendency of the development of freight engines. On the basic of the deeply research to the engine industry, we make the intensive analysis of the advantages and disadvantages of the engines in action, and to

4、 design a new kind of high-speed freight engines. Meanwhile, its also covers the factors of the study of material and technics, value projects and much more for the human beings with reason. All this elements give the freight engines new modern designs and production meanings. Key words：high speed e

5、ngine freight ；sculpt design ；color Science of Entomology ； Material and Craftwork目 录摘要前言 1第一章 市场调研报告 21.1发展的历史 21.2企业简介 31.3行业概况 41.31市场发展概述 41.32竞争形式分析 51.4.市场产品分析 5第二章 设计定位 72.1 产品资料 72.2 产品定位 8第三章 方案构思 93.1草图方案 93.2方案确定 11第四章 色彩设计 124.1色彩分析 124.11色彩的心理效应 124.12.调和色的应用 124.13对比色的应用得 124.14车身色彩种类的

6、应用 134.15色彩设计的协调统一 134.2色彩定位 134.3标识 15第五章 产品效果 165.1渲染效果图 165.2三视图 17第六章 机构设计 18第七章 材料与工艺分析 207.1车辆造修 207.11钩缓检修工艺线 207.12摇枕侧架检修工艺线 207.13轮对检修工艺线 217.14轴承一般修工艺线 217.15制动阀检修工艺线 217.16制动梁检修工艺线 217.17钢板预处理设备 22第八章 人机分析 24第九章 车辆系统动力学计算机仿真辅助设计 279.1基本分析方法 279.2计算方法 289.3空气动力学 289.4多刚体力学 29第十章 价值分析 30结束语

7、 致 谢 参考文献 附录 前 言随着中国经济的飞速发展，交通基础设施的蓬勃建设，促进了交通飞跃发展，形成了各个错综复杂的交通网。以前的货运机车都是牵引力比较大，载重比较重，相对的它的速度就不是特别快。由于目前铁路客运的大提速，机车线路将越来越繁忙，老式的货运机车以不能适应这一点。新型的高速，重载机车将是未来发展的方向。根据世界银行统计，目前全世界铁路投入运营的共有内燃机车86000台、电力机车27000台、货车380万辆、客车18万辆。而中国目前已经具备铁路机车、客车、货车、地铁车辆及相关零部件自主开发、规模制造、规范服务的完整体系。拥有世界最大的电力机车制造基地、中国首屈一指的大功率内燃机车

8、及柴油机的研制能力、中国最早的中高档铁路客车研制基地，在国务院批准的四个国内城轨车辆厂家中占有其三。主要产品向着“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术目标不断迈进，不仅服务于中国铁路运输的需要，而且实现批量出口，年出口签约成交额超过2亿美元。面对新世纪交通运输业的机遇与挑战，为适应铁路现代化发展要求，国内机车制造业应该将资源开掘、市场开拓、用户服务向世界延伸，以更加开放的胸襟与视野，在合作与竞争中加快中国轨道交通装备的现代化进程。第一章 市场调研报告1.1发展的历史世界上最早出现的机车是蒸汽机车，以后又出现电力机车、柴油机车、燃气轮机车。a. 蒸汽机车的发展1803年英国的特里维西克制造出第一

9、台在轨道上行驶的蒸汽机车；1814年,英国的斯蒂芬森制造出一台 5吨重的“皮靴”号蒸汽机车（图1），这通常被认为第一台成功的机车。但真正在铁路上使用，并为现代蒸汽机车奠定基础的，是斯蒂芬森父子设计者建造的、并于1829年在比赛中获奖的“火箭”号蒸汽机车，它行驶速度达58公里/小时，创造了当时地面行驶车辆的最高速度。图1. “皮靴”号蒸汽机车蒸汽机车虽经100多年的发展，但运用热效率只有6左右，加上保养维修量大、污染严重、日运行里程短，因此逐渐被热效率高、运用率高的电力机车和柴油机车取代。美国于1960年、英国于1968年、法国于1972年、日本于1975年、德国和前苏联均于1977年相继停止使

10、用蒸汽机车。b. 电力机车的发展1835年荷兰的斯特拉廷和贝克尔两人，试制了以电池供电的两轴小型铁路电力机车；1842年,苏格兰的戴维森制造出一台由40组电池供电的标准轨距的电力机车；1879年，德国的西门子设计制造了一辆小型电力机车，电源由机车外部的150伏直流发电机供给，并通过两轨道和其中间的第三轨道向机车输入，电力机车首次成功行驶。1890年英国伦敦首次用电力机车在5.6公里长的一段地下铁道上牵引车辆。1895年美国的巴尔的摩铁路隧道区段采用的干线电力机车，功率为1070千瓦。20世纪初，欧洲有几个国家曾建成几段以三相交流电供电的电气化铁路。 20世纪初，电力牵引的优越性已被公认，到20

11、年代末，几乎每个欧洲国家都已有电气化铁路。因三相交流供电系统和机车变流装置复杂，电力机车逐渐趋向采用工频单向交流电。50年代以后，随着大功率汞弧整流器和引燃管整流器的出现，特别是硅二极管整流器的出现，促进了采用工频交流电的电力机车的发展。 70年代以来，干线电力机车向大功率、高速度、耐用方向发展。客运电力机车的速度已从每小时160公里提高到200公里。中国1958年制成了第一辆以引燃管整流的“韶山”型电力机车（图2），1968年又改用硅整流器成功，制成“韶山-1”型电力机车。图2.韶山”型电力机车c. 内燃机车的发展在柴油机车出现之前，1906年美国制造出电力传动的汽油动车。1913年瑞典制造

12、出电力传动的柴油动车，这些动车与柴油机车的构造类似。1924年苏联用一台735千瓦潜水艇柴油机，制成一辆电力传动的柴油机车。1923年美国制成220千瓦的电力传动的柴油机车。（图3）图3.美国制成220千瓦的电力传动的柴油机车到了二十世纪30年代初，柴油机车进入了试用和实用阶段、功率多在一千千瓦以内，主要以调车机车为主。到30年代后期，出现了单节机车多节联挂的干线客运柴油机车。1.2企业简介中国南车集团戚墅堰机车车辆厂是中国南方机车车辆工业集团公司所属的大型企业，是中国铁路主要的轨道交通运输装备制造和服务基地。中国南车集团戚墅堰机车车辆厂始建于1905年，现有员工1万余名，其中技管人员3000

13、余人；厂区占地176万平方米，建筑面积43.6万平方米；配置有各类设备4500台套。工厂具有齐全的理化试验、计量检测手段和较强的铸造及机械加工能力。工厂于1996年5月起先后通过了AAR(美国铁路协会)M1003质量体系认证；1998年3月通过了IS09001质量体系认证；2002年5月通过了IS014001环境管理体系认证；2002年度还通过了IS010012-1计量检测体系的并正在进行OHSMSl8001安全健康体系的创建，以取得更多通向国际市场的通行证。该厂在铁路运输装备领域具有强大的综合生产能力。产品遍及全国并先后有新加坡工程车辆、越南机车转向架、GE构架、ALSTON摇枕、Barbe

14、r S-2-HD型摇枕、侧架及多种产品远销欧、美、亚、非地区，在国内外享有盛誉。工厂先后开发生产了6L280、12V280、16V280ZJA型和16V280ZJB型的280系列柴油机，随之开发了首台280系列的DF8型货运干线内燃机车和DF9型准高速干线客运内燃机车。并陆续开发了DF11型准高速客运内燃机车、DF8B型重载货运内燃机车、NZJ1型准高速城际客运内燃机车，DF8CJ型交流传动货运内燃机车、DF8B型高原货运内燃机车、CK2C型液力传动干线调车机车和GKD2型工矿调车机车等适用于各种用途的多种型号内燃机车。货车新造的主要产品有：C62A、C62B、C64、C64T、C64K、K1

15、7、N17A、K19、C16G、SQ2、C10Q、N10、G60等通用、特种的敞车、平车和罐车，并同时修理各型货车。中国南车集团戚墅堰机车车辆厂还是中国最大的内燃机车修理基地，每年检修中国市场三分之一以上的干线内燃机车。1.3行业概况1.31市场发展概述以前的货运机车都是牵引力比较大，载重比较重，相对的它的速度就不是特别快。由于目前铁路客运的大提速，机车线路将越来越繁忙，老式的货运机车以不能适应这一点。新型的高速，重载机车将是未来发展的方向。从下表中看出：铁路干线的普及率也是制约机车运输的一个重要因素。1.32竞争形式分析当前铁路经营者面临的挑战是如何提高生产率，以此为目的的投资将是以用户为中

16、心，购置有利于降低成本，提高收益、效率、舒适度和可靠性的设备。根据世界银行统计，目前全世界铁路投入运营的共有内燃机车86000台、电力机车27000台、货车380万辆、客车18万辆。德国交通银行（DVB）最近的一份研究报告指出，由于铁路运输成本效率的改善和保护环境的优势，全球范围内对铁路运输的需求上升，同时带动了对机车车辆设备的投资，1999年全球这一投资总额为250亿美元，2004年为310亿美元。在这巨大的市场中，欧洲占据了最大的60的份额，其中德国1999年在机车车辆上的投资为55亿美元，紧随其后的是英国，达到30亿美元。亚太地区由于经济危机的影响，对铁路设施的投资略有下降，但仍达到总额

17、的20，其中投资最活跃的有中国、印度、韩国。其他如北美占到18，南非占2。投资的主要方向是加速机车车辆更新换代，提高其现代化水平。另外，城市轨道交通和市郊通勤车辆的需求也很旺盛。在国内，由于中国在铁路运输方面有特有自主的技术，造成了国内机车市场为国有企业一统天下。目前在国内在这一领域比较有影响力的企业主要是中国南车集团、中国北车集团。1.33产品分析这次的DF8cj001型机车，正是中国南车集团戚墅堰机车车辆厂将要生产的高速重载货运机车，目前在铁道上运行的跟它相近的机车以及主要特点如下：机车型号轨距（cm）最大速度（km/h）整备重量(t)标称功率东风4B14351001383% 3300马力

18、东风8B1435100138+125000马力东风4D14351001384000马力东风8BJ1435120138+3%t或150%4200kW东风4C(A1A)14351601263%2165kW东风10F14351602X1206000马力总之，提高机车的速度和功率是机车目前发展的主要方向，也是适应现代生活高节奏的最好体现，同时也是发展经济的必经之路。所以加大这方面的技术和资金投入，是企业提高竞争力的最好之路。第二章 设计定位：2.1 产品资料这次我们改良设计的是东风8CJ型交流传动重载货运内燃机车 用途： 干线货运 传动型式： 交-直-交电传动轨距： 1435mm 轴式： Co-Co

19、轮径： 1050mm 轴重: 25t（加压铁时）23t（不加压铁时）计算整备重量： 150t（加压铁时）138t（不加压铁时）标称功率：3650kW柴油机最大运用功率： 4410kW机车速度：a最大速度120km/h（动轮全磨耗，轴重23t时） 100km/h（动轮全磨耗，轴重25t时）b持续速度30.6km/h（动轮全磨耗）c最大恒功率速度 120km/h（动轮全磨耗）机车轮周牵引力：a最大起动牵引力 560kN（轴重25t时） 514kN（轴重23t时）b持续牵引力 400kN通过最小曲线半径： 145m轴距：a轴距 1800mmb转向架全轴距 3600mmc机车全轴距 16400mm机车

20、外形尺寸： 22500x3305x4736mm主要参考图纸：2.2 产品定位通过市场调查发现以前的货运机车比较注重牵引力，载重，相对的它的速度就不是特别快，给人一种笨重的感觉。但是随着客运机车的不断提速，货运机车的速度已成为现代铁路运输的瓶颈。这次我们设计主要定位在高速，重载，力求给人一种高速、稳重、安全的感觉。a、定位标准及要求：（1）以实用型与可行性为基础，立意深刻，创意生动，富有现代感；（2）风格组线大体硬朗，严谨简约，气派大方，注重细节，要具有高科技感和高品质感；（3）风格应时尚，体现出稳重，力量的感觉。（4）以现有造型为基准，设计新外观，创造性地设计b、目标：在外观造型上有所突破，同

21、时要符合生产制造、节约成本。第三章 方案构思3.1草图方案：方案一设计说明：组合车灯，与车头相结合很具现代感与科技感。方案二：方案三：设计说明：整量机车车头与现代的公交货车相似，线条简洁流畅。方案四：设计说明：整量机车线条简洁流畅，突显速度感。3.2方案确定：设计说明：这个方案 造型简洁，整车线条硬朗，突显机车的沉稳，安全。本人感觉它的风格与凯迪拉克有点类似。第四章 色彩设计机车色彩是客车设计中重要的一环。任何车厂设计新车，都要先出机车造型效果图，内容包括车的形状、色彩及材料质感等，作为开发人员表述构思和选型的参考。机车色彩的变化是缓慢的，它在一段时期只是呈现一种增长或者衰减的趋势，不象服装流

22、行色那样一年一种色调。专家认为，由于传统文化习惯等因素的作用，人们对某种色彩会产生根深蒂固的观念，不会轻易改变。某种色彩会在某一国家、某一地区、某个民族或某个职业群体中保持相对稳定，体现为较高的消费比例。色彩有两个重要的方面，一方面是实用，另一方面是为了色彩的审美享受。色彩设计已成为商业竞争中不可忽视的因素，虽然机车不属于色彩商品，但是在内部技术日趋成熟，色彩对商品的销路还是有一定的影响的。因此，机身的色彩设计对于机车来说还是很重要的一点。4.1色彩分析4.11色彩的心理效应色彩会对人的心理产生影响，这就是色彩的心理效应。红色强而有力的色彩，在蓝绿色底上，红色就像烈火，在黄绿色底上，红色激烈而

23、醒目。橙色富足、快乐的色彩，橙色与蓝色的搭配，构成最响亮、欢快的色彩。黄色亮度最高的色彩，灿烂、辉煌。黑色与紫色的衬托可以使黄色达到力量无限扩大的强度。绿色美丽、幽雅的色彩，无论蓝色或黄色渗入，仍旧十分受人欢迎。蓝色博大的色彩，永恒的象征，表现出平静、理智与纯净。紫色神秘而又富有鼓舞性的色彩。黑色沉默的色彩，代表力量的积蓄和爆发。4.12.调和色的应用调和色是色相相近而富有层次变化的颜色，它能给人以舒适、恬静，极具装饰意境。如厦门航空和福建航空所购的高速车，其色彩设计就是使用调和色，由车身两侧最下面的深蓝色向上渐变至淡蓝色，色相相近，富有层次变化。再比如云南茂名热电厂的一台CJ6922T型车，

24、色彩设计就是使用色相相近的三色调和色，有深绿、中绿、淡绿渐交色组成，使人即使身在火热的热电厂内，看到由绿色调构成的车身，也顿感一丝凉爽之意。4.13对比色的应用得 如红与绿、黄与紫、蓝与橙。对比色应用得好，会使画面更加生动、明快。如山东肥城的中国电信车（CJ6800G1C3HK）的设计，车身整车底色由群青蓝色向淡酞蓝渐变，属于冷色调，车身上一列飞驰的橙红色的高速列车属于暖色调，形成冷暖对比，让人感到这样用色亦很明快，并不乏生动。4.14车身色彩种类的应用车身色彩种类不宜过多，一般2-3种为宜，如果种类过多，一定要使用调和色，避免看起来零乱、缺乏整体感。主色调的面积要大，纯度要低，次要面积小而纯

25、度高，能够体现出层次和重点，使用灰色，可以搭配大多色彩，使人产生舒适及典雅之美。整车色彩图案让人感觉简洁，明快大方，体现城市客车客流量大特点。乘客在较远的地方就能看到，这是什么车子，是不是自己所需要搭乘的车子，提前做好准备工作。4.15色彩设计的协调统一色彩的设计必须与车身造型、图案（线型）协调统一，车身两侧围字体的位置及用色都必须充分考虑与主色调协调，使其起到“画龙点睛”的艺术效果。如中国民航南京民航所购的豪华高速车的车身装饰设计，考虑其经常穿梭于都市与机场之间，并且直接为高科技的民用航空服务，所以在设计时，设计得现代一点，用粉红做整车的底色，辅以抽象的半环形、不规则的三角形、半圆形及矩形，

26、形成一幅现代式的抽象画，以体现流行。在乘客门后及司机窗口后，车身两侧空白适中处，喷制中国民航标志及“中国民航”标准字体，标志及字体的喷制恰到好处，犹如“画龙点睛”，从而达到了一定的艺术效果，使人产生时代感、典雅感、前卫感。这里顺便提一下，机车的颜色与油漆质量有密切的关系。因为油漆长期经紫外线照射会老化变色，这种变化程度与油漆及喷涂质量密切相关。一般而言，对于面漆质量可靠的车辆，什么颜色都无所谓，差别不是很大。但是，如果面漆质量比较差的车辆，使用深色就比较好，例如深灰色、墨绿色等，今后漆面变色也不会太明显。由于油漆的好坏优劣会直接影响到机车的色彩变化，那么如何使用油漆，使用何种油漆，对于生产厂商

27、来说，是个非常重要的因素。车身色彩的设计要选好主色调，即彩的倾向性。比如色彩的冷暖感、轻重感、色块数、面积、比例、位置、图案、明度、纯度及色相等，主色调的选取必须特别慎重，只有充分考虑机车的造型风格和用途，方能正确体现机车整体美学的效果。4.2色彩定位本人色彩整体要以银色为主，配以蓝色修饰（图4），给人一种力量与速度刚柔并进的感觉。上面论述的原则，可以在车身或其他细部辅以其它色彩。使整车看上去既简洁，又具有时代感。图4色彩方案最后确定色彩方案：因本产品是为中国南车集团戚墅堰机车车辆厂设计的，所以引用该厂原有的标志。并且这品牌标志在市场上已经具有一定的影响力和知名度。而在机车上还必须要有路徽和铭

28、牌。4.3标识：路徽： 厂标：南车戚厂铭牌：第五章 产品效果5.1渲染效果图：设计说明：这个方案 造型简洁，整车线条硬朗，突显机车的沉稳，安全。本人感觉它的风格与凯迪拉克有点类似。整车曲面过度简洁流畅，易加工，方便制造。其中最大的变化就是前面车灯的设计。整个车灯部分比一般的机车要大很多，从外看似一个三角形，与内部的近光灯、远光灯结合，充满神秘感。与整个车头融合一起，极具一种前进的侵略感。喇叭采用内置，使整车看起来更加协调。5.2三视图：第六章 机构设计机车主要由柴油机、发电机、变速箱、冷气系统、电气系统等外加前面的车钩、排障气、以及里面的空调、电冰箱等构成。 本机车是一种交-直-交电传动内燃机

29、车。齿轮底步距轨面高147mm，可保证轮对全磨耗下顺利通过驼峰、机车采用外走廊式车体、主车架承载的模块化结构，机车上部设有冷却室、动力室、辅助室、电气室、司机室和制动室六个模块。柴油机：16V280ZJA型牵引用主柴油机、JF204D型同步主发电机、ZD1O6E型牵引电动机、进口的MTU12V183TB12G型供电用辅助柴油机及LSA47.1L11-4P型发电机。 柴油机辅助系统：进气滤清系统采用二级滤清，粗滤采用多旋流管式空气滤清器，细滤采用圆筒式纸质空气滤清器，设有动力引射除尘装置，负压报警装置，高温水及机油系统设有恒温阀，油，水管路采用不锈钢阀门。电气系统：主传动采用无刷励磁主发电机，双

30、整流桥主整流柜，电气室采用正压通风冷却，牵引电机采用滚动抱轴承安装。辅动传动采用交流技术。风扇、通风机采用交流电机驱动，设有彩色液晶显示器。制动系统：采用JZ-7型制动机，装有二台NIT5型空气压缩机。司机室：装有两个标准化操纵台，内装采用玻璃钢，铝合金门窗，司机室内设有冰箱、饮水机、空调、电暖器、物品柜等完善的辅助设备。机车牵引功率大：柴油机装车功率23610kW，牵引20节速度160kmh时仍有O.0245ms2的剩余加速度。机车具有供电功能：机车装有辅助柴油发电机组，最大供电功率2400kW，供电制式为AC380V。机车技术先进：采用微机Lonworks网络控制新技术，该系统具有完全的机

31、车逻辑控制、网络重联控制、完善的机车故障诊断功能和远程监控、诊断功能。机车成熟可靠：充分借鉴DF11、DF11z型机车成熟可靠的先进技术，且关键部件采用进口件。机车适用性强：为适应特长交路和一个司机操纵的特点，采用了大容量的承载式燃油箱、火灾报警灭火装置、并将常用开关集中于司机室内。机车设计制造精良：吸收和借鉴提升制造水平的所有成果，全面提升机车设计制造水平。采用流线型车体、管路规范化。具体结构如下图：第七章 材料与工艺分析材料与工艺设计：表面漆处理 曲面成形技术 A3钢 蒙皮2mm骨架厚6mm 曲面是用雅高锤击成形机（图5）人工打造而成7.1车辆造修为全面提升车辆系统的综合实力和竞争力，实现

32、安全稳定、质量可靠、工艺科学、装备先进、管理规范等目标，工厂按照工艺流程合理、工艺标准具体规范、工艺装备配套完善、置场管理有序、零部件检修、运输有序、存放有架、质量控制要责任明确、记录齐全、管理制度健全、人员素质达标等八项总体要求，对货车轴承一般检修、制动梁检修、制动阀检修、轮对检修、摇枕侧架检修、车钩缓冲装置检修、转向架落成、转向架附件检修、制动配件检修一、制动配件检修二等十条线进行了改造。 图5.雅高锤击成形机7.11钩缓检修工艺线钩缓检修工艺线围绕钩舌、钩体和钩尾框三大件的检修分别形成三条检修流水线。配置了成套车钩缓冲装置分解机、车钩尾框检修线、钩缓配件抛丸除锈机、钩舌配件运输检修线、钩

33、体尾框配件运输线、钩耳孔镗孔压套装置、钩舌销孔镗孔压套装置、车钩组装线三态作用试验架、成套车钩缓冲装置组装机、钩缓配件油漆平台及钩体、尾框湿法探伤机、钩缓油漆流水线等大型工艺工装和关键设备，在装备上保证或控制了车钩尾框等大部件的检修和组装质量。7.12摇枕侧架检修工艺线摇枕侧架检修线在对原有的生产作业区进行调整，异地扩大改造900平方米的厂房为摇枕、侧架生产检修作业区；对摇枕、侧架的除锈进行集中抛丸处理；摇枕侧架检修线分缺陷分解区、检查区、专修区，在缺陷分解区、检查区配置了以摇枕侧架翻转式湿法探伤机为主要设备的检修流水线，在缺陷专修区配置了100余台摇枕侧架翻转胎，确保每个摇枕侧架在翻转胎上实

34、施检修、检查，保证了摇枕侧架的检修质量。7.13轮对检修工艺线轮对检修线是在原有的厂房内进行改造、对检修工艺流程和硬件设施进行了完善，根据南方地区的特点，重新布置了轮对二次探伤机和数控踏面机床，确保了轮对检修质量。 7.14轴承一般修工艺线轴承一般修工艺线是在原有的厂房内进行改造、对检修工艺流程和硬件设施进行了完善。7.15制动阀检修工艺线制动阀检修线按照部评估组专家提出的建议进行了异地重新建设改造后，解决了工艺流程因受厂房结构限制而设置不合理等问题，在进一步改善生产环境，提高置场管理水平同时，重新添置了制动阀检修输送线和运输小车，使工艺流程、各工序设置，工位节奏和衔接得到更加合理安排和完善。

35、 7.16制动梁检修工艺线制动梁检修工艺线是在原有的厂房内，对作业场地采光、通风等环境问题，屋顶架全面翻新，增强了采光、通风集尘效果，并将900余平方米的生产作业场地地坪改造打磨成标准厂区，对油漆、抛丸装备均配置相应的除尘管道，并针对喷漆设备风机噪音大而专门配置了风机消音器，使工作环境噪音符合环保要求。进行改造、对检修工艺流程和硬件设施进行了完善。7.17钢板预处理设备制动梁检修工艺线是在原有的厂房内，对作业场地采光、通风等环境问题，屋顶架全面翻新，增强了采光、通风集尘效果，并将900余平方米的生产作业场地地坪改造打磨成标准厂区，对油漆、抛丸装备均配置相应的除尘管道，并针对喷漆设备风机噪音大而

36、专门配置了风机消音器，使工作环境噪音符合环保要求。进行改造、对检修工艺流程和硬件设施进行了完善。具体如下：410电机检修车架焊接翻转胎车体架总成台位车体蒙皮涨拉装置单元制动器检修线电器检修线调速器检修1调速器检修2构架焊接翻转胎机车电器检修线机车阀类检修线机车构架加工机车管路涂装线机车检修机车牵引梁组焊胎机车司机室钢结构制作线之十机车修理连体总台机车油漆线机车轴承检修线机架一构架加工场地之一减振器检修线揭幕内燃机车修理走台1涂装线1涂装线2涂装线3弯管机2弯管机2第八章 人机分析人和车身的关系可用这样一些观点来看待：（1）完成空间位移方面的功能观点；（2）财政方面的经济观点；（3）人类感觉方面

37、的审美观点。当然，这些观点在不同的人群看来具有不同的份量，而且在不同的社会和不同的时代，这些观点的内涵也会发生变化，设计师要了解这点。前窗要求：当人在机车操作室内时，无论是站着还是坐着，都能通过前玻璃窗观察到远处上下的信号灯。如下图：坐椅要求：能够上下左右前后运动，舒适安全，有助于减轻身体疲劳。坐姿活动空间：人坐在工作台前手能够活动的整个三维空间，它随作业面的高度，手偏离身体中线的距离及手举高度的不同而变化。其范围的大小取决于两个因素：肩关节的高度和手臂长，男性为650mm，女性为580mm。门的要求：门的位置要求打开时没有阻碍，并且和内部的设备有机的协调。操纵台要求：工作台设计确保操纵者良好

38、的视觉，以便观察仪表和操作控制器，同时必须为操纵者在工作过程中提供舒适稳定的坐姿。对于面板上多个仪表和控制器的优先顺序排列：第一位：安排重要的仪表第二位：安排与重要的仪表相关联的控制器。第三位：仪表与控制器的关系，先联系的靠近布局。第四位：按元件的先后使用顺序排列第五位：把使用频率高以及重要的元件放在便于观察和操作的位置。第六位：尽量符合人的认知和操作习惯。具体参数如下：第九章 车辆系统动力学计算机仿真辅助设计9.1基本分析方法 主要分析类型对机械多体系统，尤其是车辆的分析有多种方法。最流行的且在许多软件中唯一使用的方法是对运动方程的时间积分即所谓的动力学分析。但是，车辆分析法还常涉及到其他非

39、标准化的分析方法，见图3 运动学分析：给定系统一个运动量（称为运动学驱动），计算各物体间的相对运动（位置、方向、速度和加速度）。 动力学分析：由给定的初始状态，考虑多体质量特性和一组施加的作用力，计算多体的运动。 定义一组相应的初始状态常常是不易做到的事。因为在开始分析时，总是不能充分地确定每个坐标的初始值。必须定义一组合理的广义坐标（独立的或最少的自由度），这需要在对运动方程式积分前进行预分析。 动力学分析的结果是每一个时间步长下所有物体的位置、方向、速度和加速度。力元（施加力）和运动副（约束力）的内力也可能是所需要的结果。 静力学分析：考虑所有物体的质量特性和施加于物体的力，进行两种形式的

40、静力学分析： 1） 在一组给定的公称力（预加力）作用下，计算系统的静平衡位置； 2） 计算为使系统保持特定的初始状态（即静平衡位置），计算所有力元上的公称力；要对任何一个有意义的线性系统进行分析，上述两步是必须进行的前序步骤。 逆动力学分析：为使系统产生特定的运动，计算所需的施加力，即“激励”。其结果如同动力学分析一样是物体的位置、速度、加速度、各力元受到的力和连接的约束力。这些力可理解为产生所述运动所必需要的作用力。 还有一个特点，在车辆分析中有可能涉及弹性动力学，它介于运动学和逆动力学分析之间，是在只忽略物体的质量特性的情况下，计算某种运动所需的力。 装配分析：决定是否所有物体和它们之间的

41、连接方式及约束成功的联系在一个给定的结构中。 线性系统分析：首先，对一个给定的名义状态，可以将非线性方程线性化。其次，可以计算系统特征值（固有频率、阻尼系数）和特征向量（雅可比矩阵）。再次，线性分析法可用来计算传递矩阵（离散化模态），系统可控性，可观性、频率响应，相对于设计参数变化的特征值灵敏度，频响灵敏度等。最后，也是非常重要的一点是进行时域内（协方差）或频域内（谱密度）的统计分析。9.2计算方法： 从前述对分析方法的说明可以看出，从特定初始条件的运动方程式算出各状态量的时间历程是车辆系统动力学主要问题之一。因而恰当的数值积分方法是动力学仿真的一个重要因素。值得一提的是：对带有特定初始条件和已知激励的常微分方程式的求解远不是车辆系统动力学中唯一要解决的数值问题。下面对主要计算要求的总结，从作者角度看是不完善的。 首先要注意，有人可能总想（这样做也有优点）选择已建好的数学库来解决多体系统和车辆动力学的数值问题。例如对时间历程的CSSL仿真软件。然而由于这些软件中的积分算法必须解决差别很大的各领域的问题，所以通常不能很好的适用于多体系统和车