軌道設(shè)計(jì)考試試題

1、二、填空題1鐵路交通系統(tǒng)線路包括 軌道 、 路基 和橋隧建筑物。2城市軌道交通限界，根據(jù)限界中不同層次的功能要求，分層確定為 車輛限界 、 設(shè)備限界和建筑限界。3軌道列車牽引模式有：集中型驅(qū)動(dòng)模式和分散型驅(qū)動(dòng)模式。4對(duì)軸箱定位裝置的要求是：在 縱向 、橫向 具有適當(dāng)?shù)膹椥远ㄎ粍偠戎怠＃?動(dòng)力轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)懸掛方式大體上分為三類：軸懸、架懸、體懸。6車體結(jié)構(gòu)的承載形式主要可歸納為整體承載型、側(cè)壁和底架共同承載型和底架（車架）三類。7車輛基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，客車大多采用 單元制動(dòng)裝置 、 盤(pán)形制動(dòng) 。8在研究碰撞交通事故中，通常將碰撞分為下列兩種情況：（1）車輛與另一車輛、物體或地面結(jié)構(gòu)的第一次碰撞，通

2、常稱為一次碰撞；（2）乘員在車輛內(nèi)部與結(jié)構(gòu)、座椅或者其他人員等發(fā)生的一次或多次碰撞，稱為二次碰撞。9防爬器功效有兩個(gè)方面：（1）防止碰撞時(shí)一列車爬到另一列車上；（2）吸收車輛在一定速度下發(fā)生正面撞擊時(shí)的能量。10現(xiàn)代軌道車輛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題包括：（1）靜輕度（剛度）分析；（2）疲勞輕度分析； （3）模態(tài)分析；（4）耐撞擊安全防護(hù)設(shè)計(jì)與分析。1. CRH系列動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱定位形式：CRH1CRH2為轉(zhuǎn)臂定位CRH3為橡膠彈簧定位CRH5 雙拉桿定位2. 輪對(duì)中車軸的形式：空心車軸和實(shí)心車軸3. 抑制車體橫擺的方式：轉(zhuǎn)向架一般安裝兩個(gè)橫向液壓減震器4.CRH2、CRH5動(dòng)車組制動(dòng)方式：輪盤(pán)制動(dòng)；軸盤(pán)制

3、動(dòng)5. CRH2、CRH5動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)懸架形式：軸懸；架懸；體懸；其他驅(qū)動(dòng)方式6. 城市軌道交通車輛限界 ：是城市軌道交通車輛設(shè)備及建筑物的安全凈空尺寸。根據(jù)限界中不同層次的功能要求，分層確定為車輛限界、設(shè)備限界和建筑限界。 7. 軌道列車牽引模式：動(dòng)力集中型牽引模式、動(dòng)力分散型牽引模式8. 對(duì)軸箱定位裝置的要求:在縱向、橫向具有適當(dāng)?shù)膹椥远ㄎ粍偠戎?，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)磨耗或少磨耗，制造維修方便。9. 車輪踏面斜度作用 ：便于通過(guò)曲線；在直線上自動(dòng)調(diào)中 10. 車輛上采用的彈簧減振裝置類型:1.起緩和沖動(dòng)的彈簧裝置 2.起衰減振動(dòng)作用的減振裝置 3.起定位作用的定位裝置）11.焊接結(jié)構(gòu)的工

4、藝性：（1）焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免焊縫的集中和多條焊縫的交叉，以減少交叉處的內(nèi)應(yīng)力（2）焊接構(gòu)架一般均設(shè)計(jì)成全封閉斷面，當(dāng)需要有開(kāi)口斷面時(shí)，在封閉斷面與開(kāi)口斷面連接處應(yīng)逐漸過(guò)渡，避免剛度的突變（3）不同厚度或?qū)挾鹊匿摪搴附訒r(shí)，接頭處要平緩過(guò)渡（4）焊接件的端部不應(yīng)有銳角或截面突變，以免產(chǎn)生應(yīng)力集中（5）焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意防止銹蝕。12.剛性車鉤和非剛性車鉤:剛性車鉤不允許兩連掛車鉤存在相對(duì)位移，如果在車輛連接之前兩車鉤的縱向軸線高 度已有偏差，那么連掛后兩車鉤的軸線處在同一條直線處上呈傾斜狀態(tài)。非剛性車鉤允許兩個(gè)相連的車鉤鉤體在垂直方向上有相對(duì)位移。13. 客車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置形式：?jiǎn)卧苿?dòng)

5、裝置，盤(pán)形制動(dòng)14. 緩沖器的工作原理：緩沖器的工作原理是借助壓縮彈性元件來(lái)緩和沖擊作用力，同時(shí)在彈性元件變形過(guò)程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能量15.防爬器功效 ：防止碰撞時(shí)一列車爬到另一列車上； 吸收車輛在一定速度下發(fā)生正面撞擊時(shí)的能量16. CRH5型動(dòng)車轉(zhuǎn)向架軸箱定位：雙拉桿式定位17. CRH系列動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架二系懸掛型式：空氣彈簧+液壓減振器18. 抑制高速車輛運(yùn)行時(shí)的蛇形運(yùn)動(dòng)措施：抗蛇形液壓減震器19鐵路限界的組成：車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界20.動(dòng)力轉(zhuǎn)向牽引電機(jī)懸掛方式：抱軸式懸掛，車體懸掛，轉(zhuǎn)向架懸掛21.磨耗形踏面的優(yōu)點(diǎn)磨耗型踏面的磨耗呈平行磨耗，即磨耗時(shí)與原來(lái)的形狀比較接近，

6、運(yùn)行品質(zhì)能較長(zhǎng)期地保持穩(wěn)定，而且每次旋輪的車削量少，輪箍壽命長(zhǎng)，減少輪緣磨耗的作用，磨耗型踏面與軌面的接觸點(diǎn)的變動(dòng)范圍較寬，其磨耗也較均勻。22. 軌道車輛車體承載型式 ：整體承載型； 側(cè)壁和底架共同承載型； 底架承載型23. 車鉤分類：自動(dòng)車鉤（剛性車鉤和非剛性車鉤）和非自動(dòng)車鉤24. 機(jī)車車輛車體設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.確定車組的組成方式，牽引與制動(dòng)性能，結(jié)構(gòu)形式，主要參數(shù)和性能指標(biāo)等 2.選擇標(biāo)準(zhǔn)部件和轉(zhuǎn)向架、牽引電機(jī)、車鉤緩沖裝置等專用部件 3.繪制車組及各車輛總圖和斷面圖。 4.考慮特殊零部件的結(jié)構(gòu)形式、主要尺寸；活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)范圍分析；確定部件間連接形式或安裝方式等。5.確定組成部件的設(shè)計(jì)要

7、求，形成車組各主要組成部件的設(shè)計(jì)要求。25.疲勞破壞過(guò)程：裂紋成核階段；微觀裂紋擴(kuò)展階段；宏觀裂紋擴(kuò)展階段；斷裂階段26.車輛限界：限制機(jī)車車輛橫斷面用的即為機(jī)車車輛橫斷面的最大尺寸，機(jī)車車輛靜止停在平直軌道上，無(wú)論空重狀態(tài)，并考慮最大磨耗等，其輪廓均不得超過(guò)機(jī)車車輛限界。27.簧下質(zhì)量：一系懸掛系統(tǒng)一下部分稱為簧下質(zhì)量（或稱死重量）包括輪對(duì)、軸箱裝置等。28.蛇形運(yùn)動(dòng)：由于機(jī)車車輛的車輪踏面具有一定的錐度，當(dāng)輪對(duì)沿著鋼軌滾動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種既橫向移動(dòng)又繞通過(guò)其質(zhì)心的鉛垂軸轉(zhuǎn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)29.二系懸掛：車體與轉(zhuǎn)向架間的連接裝置，實(shí)際上就是二系懸掛系統(tǒng)，包括中央彈簧、旁承、牽引裝置、橫向止擋和各種

8、減振器。30.軸懸驅(qū)動(dòng)：牽引電機(jī)一端通過(guò)抱軸軸承支在車軸上，另一端尾部通過(guò)彈性結(jié)構(gòu)吊掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，電機(jī)與輪對(duì)間無(wú)需聯(lián)軸器，直接進(jìn)行力矩傳遞，此方式一系簧下重量較大，只適用于低速。31.建筑限界：為保證各種交通的正常運(yùn)行與安全，而規(guī)定的與交通線路中心線垂直的極限橫斷面輪廓，是根據(jù)行車車輛、道路附屬設(shè)備以及其他服務(wù)系統(tǒng)所需空間制定的。在此輪廓內(nèi)，除行車車輛及與行車車輛有相互作用的設(shè)備外，不允許有任何設(shè)施及障礙物侵入。32.粘著力“機(jī)車或動(dòng)車的動(dòng)輪在其承受的載重P和發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的驅(qū)動(dòng)力矩M的作用下在彈性變形的輪軌接觸區(qū)沿縱向產(chǎn)生驅(qū)使動(dòng)輪縱向前進(jìn)的切向力F。33.緩和曲線：為了保證行車的安全與平順，

9、在直線與圓曲線之間設(shè)置一段緩和曲線。在緩和曲線范圍內(nèi)，曲線半徑由無(wú)限大逐漸變到圓曲線半徑，外軌超高由零逐漸上升到圓曲線的超高值，軌距由標(biāo)準(zhǔn)軌距逐漸加寬到圓曲線的加寬程度。在兩個(gè)不同半徑的圓曲線之間也可以設(shè)置緩和曲線，其曲率半徑、外軌超高和軌距加寬也是由一個(gè)圓曲線的規(guī)定值逐漸過(guò)渡到另一個(gè)圓曲線的規(guī)定值。34.架懸式驅(qū)動(dòng)：牽引電機(jī)全部懸掛在構(gòu)架上，電機(jī)全部質(zhì)量屬于簧上部分。牽引電機(jī)與輪對(duì)之間需通過(guò)聯(lián)軸器傳遞力矩。適用于200km/h以下的高速動(dòng)車組。35三明治效應(yīng);單一材質(zhì)結(jié)構(gòu)在橫斷面處一分為二，并在中間加入輕質(zhì)量的中間層，其抗彎剛度變大，且隨著中間層厚度的增加愈加顯著。36.轉(zhuǎn)向架一系軸箱定位方

10、式各有什么特點(diǎn)1.轉(zhuǎn)臂式定位:特:一端與圓筒形軸箱體固結(jié)，另一端通過(guò)橡膠節(jié)點(diǎn)與構(gòu)架上的轉(zhuǎn)臂定位座相連。優(yōu)：允許軸箱與構(gòu)架在上下有較大的位移，橡膠彈性節(jié)點(diǎn)在縱向和橫向能提供適宜定位剛度，通過(guò)改變錐形橡膠彈性套的厚度和角度，可以容易的改變軸箱定位的橫向和縱向的定位剛度，橡膠彈性節(jié)點(diǎn)不承受垂向載荷，產(chǎn)生的垂向附加剛度很小。2.拉杠式定位:特：帶有橡膠關(guān)節(jié)的軸箱拉桿定位方式，軸箱可以依靠橡膠關(guān)節(jié)的徑向、軸向、和扭轉(zhuǎn)彈性變形，實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向的相對(duì)位移，使輪對(duì)與構(gòu)架的聯(lián)系成為彈性。優(yōu)：通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)南鹉z節(jié)點(diǎn)，可以獲得軸箱定位所需要的橫向剛度和縱向剛度。3.橡膠彈簧定位:重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、吸收高頻振動(dòng)減少噪音

11、，耐久性較差易老化，相對(duì)鋼彈簧而言這種彈簧的垂直剛度也較大。37. 錐形踏面與磨耗形踏面接觸點(diǎn)及磨耗的特點(diǎn)是什么？ 1.錐形踏面與鋼軌接觸區(qū)域小，產(chǎn)生局部磨耗，踏面呈凹形，在曲線上時(shí)，輪軌為兩點(diǎn)接觸，輪緣與鋼軌接觸點(diǎn)位置偏前。相對(duì)速度大，輪緣磨耗大 2. 磨耗形踏面，輪軌接觸點(diǎn)變化范圍大，輪軌磨耗較均勻，蛇形運(yùn)動(dòng)的臨界速度低，減小懸掛時(shí)的切削量，在曲線上時(shí)，輪軌為一點(diǎn)接觸，輪緣與鋼軌接觸點(diǎn)位置偏后，相對(duì)速度小，輪緣磨耗小38.空氣彈簧的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ 1.空氣彈簧的剛度很低，可顯著降低車輛的自振頻率；2.空氣彈簧和高度控制閥并用時(shí)，可按車體在不同靜載荷下，保持車輛地板面距軌面的高度不變，還可

12、保持空、重車時(shí)車體的自振頻率幾乎相等，使空、重車不同狀態(tài)的運(yùn)行平穩(wěn)性接近；3.同一空氣彈簧可以同時(shí)承受三維方向的載荷，利用空氣彈簧的橫向彈性特性，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉(zhuǎn)向架搖動(dòng)臺(tái)裝置，從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕自重；4.在空氣彈簧本體和附加空氣室之間裝設(shè)有適宜的節(jié)流孔，可以替代垂向安裝的液壓減振器；5.空氣彈簧具有良好的吸收高頻振動(dòng)和隔聲性能。39. 如何確定緩沖器的容量E？（寫(xiě)出推動(dòng)過(guò)程）設(shè)有總重分別為和的車輛，各以和的速度運(yùn)動(dòng)，沖擊后兩車以共同速度一起運(yùn)動(dòng)。根據(jù)動(dòng)量守恒 據(jù)能量守恒定律，在兩車組成的系統(tǒng)中，沖擊前后動(dòng)能的損失應(yīng)等于沖擊壓縮緩沖器所做的功,沖擊力壓縮車體所做的功以及沖擊力使貨物移動(dòng)所做的功

13、的總和。即：由于車體的變形相對(duì)于緩沖器的變形量要小得多，可略去不計(jì)。如果在略去相對(duì)于車體貨物移動(dòng)所做的功，再講上兩式簡(jiǎn)化得：如果兩個(gè)相互沖擊的車輛裝設(shè)同型緩沖器，其容量為E，則=2E，在令沖擊速度v=，帶入上式，可的每個(gè)緩沖器容量E的計(jì)算公式：由此可見(jiàn)，緩沖器的容量決定于沖擊車的和被沖擊車的重量和沖擊時(shí)兩車的相對(duì)速度。40. 車體的承載結(jié)構(gòu)有那幾種型式？它們有何特點(diǎn)？(1).整體承載型：整體結(jié)構(gòu)承載形式能充分發(fā)揮所有結(jié)構(gòu)材料的承載能力，因而易于達(dá)到強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)和重量輕的設(shè)計(jì)目標(biāo)，是較好的一種承載型式(2)側(cè)壁和底架共同承載型：由于此時(shí)側(cè)、端墻具有較大的強(qiáng)度和剛度，除能與底架共同承擔(dān)垂向

14、載荷外，還可以承擔(dān)部分縱向力，因而可以顯著減輕縱向梁的負(fù)擔(dān)(3)底架承載型；底架結(jié)構(gòu)輕度要求較高，中梁及邊梁都很強(qiáng)，不足這種底架質(zhì)量也比前兩種結(jié)構(gòu)要大得多。41.作用在車體上的載荷有哪幾種？1.鐵道與城市軌道車輛的車體載荷:垂直靜載荷;垂直動(dòng)載荷;縱向力;側(cè)向力;扭轉(zhuǎn)載荷; 2.高速列車客車車體的載荷:垂向載荷;準(zhǔn)靜態(tài)縱向載荷;側(cè)向力;扭轉(zhuǎn)載荷;頂車載荷;氣動(dòng)載荷42.轉(zhuǎn)向架軸箱定位的作用和常見(jiàn)方式？作用：適宜的軸箱彈性定位，不僅可以保證車輛在運(yùn)行速度范圍內(nèi)蛇行運(yùn)動(dòng)不失穩(wěn)。還能保證車輛在曲線上運(yùn)行時(shí)具有良好的導(dǎo)向性能，減少輪對(duì)與鋼軌之間的沖擊和側(cè)向力，減輕車輪輪緣與鋼軌的磨耗。方式：轉(zhuǎn)臂式定位

15、，拉桿式定位，橡膠彈簧定位。43.彈性車輪的優(yōu)點(diǎn)是什么？在輪心與輪轂間安置橡膠彈性元件，使車輪在空間三維方向的彈性與整體輪相比，比較柔軟。彈性車輪明顯減小了輪軌間的噪聲，減小了車輛簧下部分質(zhì)量，減小輪軌間的作用力，改善車輪與車軸的運(yùn)用條件。但彈性車輪的缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜，制造檢修校核較難，不適合高速車輛使用，并使車輛運(yùn)行阻力略有增加。44.二系懸掛系統(tǒng)的作用？1.傳遞車體與轉(zhuǎn)向架間的垂向力、橫向力和縱向力2.均勻分配軸重，保持車體在轉(zhuǎn)向架上的安定3.容許轉(zhuǎn)向架相對(duì)車體產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)，并保證轉(zhuǎn)向架相對(duì)于車體一定范圍內(nèi)彈性橫動(dòng)4.容許轉(zhuǎn)向架相對(duì)車體回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得在進(jìn)出曲線時(shí)，車體能夠轉(zhuǎn)向架在合理的范圍內(nèi)

16、靈活轉(zhuǎn)動(dòng)45.緩沖器的作用？作用是用來(lái)緩和列車在運(yùn)行中由于牽引力的變化或在啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)車連掛時(shí)互相碰撞而引起的縱向沖擊和振動(dòng)。緩沖器有耗散和衰減車輛間的沖擊和振動(dòng)的功能，從而減輕對(duì)車體結(jié)構(gòu)的破壞作用，提高列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒服性。46.鋁制車體得到迅速發(fā)展的原因？1.車體自重輕，一般鋁制車體比鋼制車體減輕1/4-1/3左右2.采用大型中空斷面擠壓鋁型材在保證車體具有足夠剛度前提下，減少了車體上眾多的橫向桿件，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)3.新型鋁合金開(kāi)發(fā)，大大地改善了加工性和可焊性。47.作用在轉(zhuǎn)向架上的載荷有哪幾種？1.垂直靜載荷2.縱向力引起的附加垂直載荷3.動(dòng)車轉(zhuǎn)向架的牽引力4.側(cè)向力引起的附加垂直載荷

17、5.側(cè)向力及輪軌間作用力所引起的水平載荷6.垂直斜對(duì)載荷7.制動(dòng)載荷48. 轉(zhuǎn)向架的功能以及輪軌車輛轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)組成分別是什么？ 功能：1承受車體的重量，并將其均勻的傳遞到軌道2導(dǎo)引車輛沿著軌道行駛，順利地通過(guò)曲線和道岔3產(chǎn)生足夠的牽引力，使得車輛達(dá)到需要的運(yùn)行速度4產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力，保證車輛在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車5緩和線路不平順對(duì)車輛的動(dòng)力作用，保證車輛具有較好的運(yùn)行平穩(wěn)性性和穩(wěn)定性 組成：輪對(duì)軸箱裝置，彈性懸掛裝置，牽引驅(qū)動(dòng)裝置，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，構(gòu)架，車體與轉(zhuǎn)向架的連接裝置 49.簡(jiǎn)述車體輕量化設(shè)計(jì)的重要性和主要措施 重要性：輕量化對(duì)于客車來(lái)說(shuō)就是節(jié)能增效，通過(guò)減輕客車自重、降低每

18、位旅客所占重量，從而降低每位定員的牽引消耗，增加了運(yùn)能，使所用材料得以充分的利用，有利于提高速度，同時(shí)也有益于改善列車的運(yùn)行品質(zhì)。主要措施：（1）采用輕量化材料，以輕質(zhì)高強(qiáng)度材料代替高密度材料，這是輕量化設(shè)計(jì)最為直接的方法；（2）運(yùn)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，這是在已有材料和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)置參數(shù)和約束，采用最優(yōu)化技術(shù)得到最輕量結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方案，是近二十年間迅速發(fā)展起來(lái)的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。（3）改善車體結(jié)構(gòu)，減輕車體質(zhì)量和氣動(dòng)阻力。（4）采用模塊化、集成化，以使車體于以最小的體積實(shí)現(xiàn)功能。50.試述桁架式及框架式承載車體的各自的優(yōu)點(diǎn)？桁架式;由于側(cè)壁桁架的斜撐作用，使側(cè)壁具有較好的穩(wěn)定性。體外壁不受載荷，外皮可用輕金屬板或塑料板代替鋼板，從而減小機(jī)車質(zhì)量。另外如果需要開(kāi)孔也不影響車體的強(qiáng)度和剛度，不過(guò)由于斜桿的存在，側(cè)壁開(kāi)孔的大小和