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在矿井运输中,电机车占有重要地位。在矿井地上及井下运输中,电机车的应用范围广,是一种非常重要的矿井运输方式。随着电池技术与电动机技术的不断进步,矿用电机车朝着大吨位,高效率方向不断发展。为了充分发挥电机车的运输能力,本文采用一种新的传动方案与制动装置来代替原有手动闸瓦制动装置,解决大吨位运输中牵引力有余而制动力不足的问题,对于提高电机车运输可靠性与安全性具有重要意义。 本文在分析常见的电机车传动与制动方式的结构及工作原理的基础上,结合盘式制动器的应用,以矿用电机车设计参数选择合适的电动机。完成矿用电机车传动方案的总体设计,对减速器中各轴的运动参数与动力参数进行计算。在总体传动方案的基础上,对减速器结构进行设计。主要包括选择合适的行星轮系与锥齿轮结构,并对其进行设计与强度校核,完成了新传动方案中车轮轴、空心轴和锥齿轮轴的结构设计,并进行了强度校核,对锥齿轮与空心轴之间、轮轴与行星架之间选择合适的键连接形式并进行强度校核,完成了对其他包括行星架、箱体和联轴器等在内的零部件的选型设计,完成了传动装置的三维建模。 本文针对8t矿用电机车设计了一套液压钳盘式制动系统方案,选择合适的盘式制动器结构,并根据相关规定完成了制动器主要尺寸的计算。通过对车组组成的计算,进一步得到制动过程中摩擦片对盘式制动器压力的大小。为液压制动系统选择了合适的液压主缸,并验证了制动驱动装置在制动时的行程与制动力是否满足规定。应用有限元软件COMSOL Multiphysics建立盘式制动器主体结构的三维模型,并对其制动过程中温度分布情况进行分析。仿真得到的最高温度数值满足相关规定,验证了方案的可行性。并分析了制动盘轴向、径向温度分布情况与制动器主要尺寸对温度分布的影响。