鐵道車輛工程(全套課件625P)

1、鐵道車輛工程第一章 鐵道車輛基本知識第一節(jié) 鐵道車輛的特點(diǎn)及組成一、特點(diǎn)自行導(dǎo)向：有軌道，不需操縱運(yùn)行方向低運(yùn)行阻力：滾動摩擦阻力較低成列運(yùn)行：可以編組連掛成列車嚴(yán)格的外形尺寸限制：制定限界，保證安全二、組成車體：減輕自重走行部：轉(zhuǎn)向架制動裝置：連接、緩沖裝置：車輛內(nèi)部設(shè)備:第二節(jié) 鐵道車輛的用途及分類一、客車按用途分，常見的有：硬座車軟座車硬臥車軟臥車行李車餐車郵政車按運(yùn)營的性質(zhì)或范圍分：輕軌及地鐵車輛市郊客車高速客車普通客車二、貨車常見的有：敞車棚車平車?yán)洳剀嚬捃嚰b箱車第三節(jié) 車輛代碼、標(biāo)記及方位一、車輛代碼代碼：車種、車型、車號三段舉例：C62B：C (車種) 62（重量系列） B（材

2、質(zhì)區(qū)別）N17A：N (車種) 17（順序系列） A（結(jié)構(gòu)區(qū)別）YW25G：YW (車種) 25(車長系列) G（結(jié)構(gòu)區(qū)別） RZ(軟座車)， RW(軟臥車)，餐車(CA)，行李車(XL) P(棚車)， X(集裝箱車)，長大貨物車(D)，冷藏車(B)二、車輛標(biāo)記（一）運(yùn)用標(biāo)記自重、載重及容積：t，m32. 車輛全長：兩端鉤舌內(nèi)側(cè)面間的距離3. 換長（計算長度）：等于全長除以114. 車輛定位標(biāo)記：以1，2數(shù)字在車端標(biāo)記5. 車輛設(shè)備、用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)標(biāo)記6. 客車車種漢字標(biāo)記及定員標(biāo)記（二）產(chǎn)權(quán)標(biāo)記國徽：參加國際聯(lián)運(yùn)的客車2. 路徽：產(chǎn)權(quán)屬鐵道部的車輛3. 路外廠礦企業(yè)自備車輛的產(chǎn)權(quán)標(biāo)記： XX

3、企業(yè)自備車4. 配屬標(biāo)記：如“成局渝段”（三）檢修標(biāo)記定期修理標(biāo)記：段修、廠修，例如：客車硬座車 02.9 01.3 成渝 07.3 99.9 柳廠 貨車敞車 02.11 01.5 成貴 08.11 99.11 眉廠 2. 輔修及軸檢標(biāo)記：輔修周期6個月 （四）其他標(biāo)記三、車輛方位 第四節(jié) 鐵路限界一、設(shè)置限界的意義及制定限界的原則鐵路限界：機(jī)車車輛限界（車限）， 建筑限界（建限）預(yù)留空間：1.車輛制造公差引起的上下、左右方向的 偏移或傾斜。2.車輛在名義載荷作用下彈簧受壓縮引起 的下沉，以及彈簧由于性能上的誤差可 能引起的超量偏移或傾斜。3.由于各部分磨耗或永久變形而造成的車 輛下沉，特別是

4、左右側(cè)不均勻磨耗或變 形而引起的車輛傾斜與偏轉(zhuǎn)。4.由于輪軌之間以及車輛自身各部分存在 的橫向間隙而造成車輛與線路間可能形 成的偏移。5.車輛在走行過程中因運(yùn)動中的力的作用 而造成車輛相對線路的偏移。包括曲線 區(qū)段運(yùn)行時實(shí)際速度與線路超高所要求 的運(yùn)行速度不一致而引起的車體傾斜； 以及車輛在振動中會產(chǎn)生上下、左右各 個方向的位移。6.線路在列車反復(fù)作用下可能產(chǎn)生的變 形。7.運(yùn)輸某些特殊貨物時可能會超限。8.為應(yīng)付可能出現(xiàn)的特殊情況。還應(yīng)該有 足夠的預(yù)留空間。分三類：1.無偏移限界2.靜偏移限界3.動偏移限界（動態(tài)限界）二、我國準(zhǔn)軌機(jī)車車輛限界（GB146.1-83）定義及其對車輛垂直尺寸的制

5、約機(jī)車車輛上部限界（車限-1A）機(jī)車車輛下部限界（車限-1B）通過裝減振器（工作位置）駝峰的貨車下部限界（車限-2）超限貨物裝載限界參考圖米軌機(jī)車車輛限界圖三、UIC動態(tài)限界（GB146.1-83）車輛動態(tài)限界：不考慮隨機(jī)因素的影響，如振動、偏載UIC動態(tài)限界示意圖第五節(jié) 車輛主要技術(shù)參數(shù)一、車輛性能參數(shù)1.自重系數(shù)：車輛自重與標(biāo)記載重的比值2.比容系數(shù)：設(shè)計容積與標(biāo)記載重的比值3.最高試驗速度：滿足安全和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度4.最高運(yùn)行速度：還需滿足良好的運(yùn)行性能5.軸重6.每延米軌道載重：車輛質(zhì)量與長度之比7.通過最小曲線半徑二、車輛尺寸參數(shù)1.車輛定距2.轉(zhuǎn)向架固定軸距3.車輛最大寬度高度4.車體長

6、、寬、高5.車鉤中心線距軌面高(車鉤高)6.地板面高第六節(jié) 線路構(gòu)造概要一、線路的基本結(jié)構(gòu)線路：包括軌道、路基和橋隧建筑物軌道：鋼軌、軌枕及道床鋼軌： 43kg/m, 50kg/m, 60kg/m軌距：軌定下16mm處測量 準(zhǔn)軌： 1435mm 寬軌： 1524mm，1676mm 窄軌： 1000mm，1067mm軌底坡：1/20，1/40軌枕：木枕：1840、1760、1680根/km混凝土枕：1840、1760、1680、1600根/km鋼筋混凝土軌枕板整體道床道床的主要功用：1.傳力2.有彈性和減振性能3.多孔性4.阻止軌枕移動5.道床形狀可人為變化,有調(diào)整和校正線路的作用.二、線路縱斷

7、面構(gòu)造1：限制坡度1級鐵路：一般地段6 0/00，困難地段12 0/002級鐵路：一般地段12 0/00，困難地段15 0/003級鐵路：一般地段15 0/00，困難地段20 0/002：變坡點(diǎn)與坡段長度3：相鄰坡段的連接:設(shè)立圓曲線型的豎曲線4：駝峰構(gòu)造三、線路平面構(gòu)造1、直線軌頂應(yīng)在同一水平面上。三角坑：左右鋼軌4個點(diǎn)不在同一水平面上。鋼軌長度：12.5m，25m。有縫線路：接頭為線路的薄弱環(huán)節(jié)，對接接頭無縫線路：焊接長鋼軌2、圓曲線曲線最小半徑：與鐵路等級、地形有關(guān)當(dāng)外軌超高值符合下式時可平衡離心力：h: mm, V: km/h, R: m 我國在曲線區(qū)段取最大超高150mm,若允許的未

8、平衡離心加速度為0.45m/s2, 則曲線上最大運(yùn)行速度為：R300400600800100012001500V74861051221361491663、緩和曲線在直線與圓曲線之間設(shè)緩和曲線半徑由無窮大逐漸變到圓曲線半徑超高由零由逐漸變到圓曲線超高值軌距由標(biāo)準(zhǔn)值逐漸加寬到圓曲線的加寬程度外軌超高的順坡不大于2 0/00緩和曲線長度不小于20m圓曲線長度大于20m4、道岔道岔：從一條線路轉(zhuǎn)往另一條線路普通單開道岔：主線為直線，側(cè)線可向左或右標(biāo)準(zhǔn)道岔號數(shù)：轍叉角余切值取整，號數(shù)越大 越小，導(dǎo)曲線半徑R越大，則側(cè)向過岔速度越高。導(dǎo)曲線上一般不設(shè)軌底坡和超高。5、高速旅客列車對線路的要求 曲線半徑：多

9、數(shù)國家規(guī)定R6000m。我國京滬線擬定為： Rmin=7000m，5500m(困難地段） hmax=180mm hq+hg=110mm，140m(困難條件） 緩和曲線為三次拋物線，長度460-700mm采用高速道岔，小的隧道阻塞比坡度?。盒赂删€15o/oo，法國35o/oo大的線間距：4.2-4.7m，京滬線5m小的軌道不平順：第二章 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)原理及基本部件第一節(jié) 轉(zhuǎn)向架的作用與組成一、轉(zhuǎn)向架的作用二軸車輛：載重、長度和容積等不能滿足要求三軸車輛：過曲線性能差轉(zhuǎn)向架：常見的多軸車輛采用帶轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)形式的。把兩個或幾個輪對用專門的構(gòu)架組成的一個小車，稱為轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架基本作用及要求：增加車輛載

10、重、長度和容積，提高速度；正常情況下車體都能可靠坐落在轉(zhuǎn)向架上；承受并傳遞從車體至輪對以及鋼軌間的各種載荷和作用了，使軸重均勻分配；安全、靈活地在線路如直線、曲線上運(yùn)行；具有良好的減振性能，減小振動、沖擊和動應(yīng)力，提高車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性；利用輪軌間的粘著，傳遞牽引力和制動力；要求結(jié)構(gòu)簡單，裝拆、檢修方便。二、轉(zhuǎn)向架的組成輪對軸箱裝置彈簧懸掛裝置 一系懸掛（軸箱懸掛） 二系懸掛（中央懸掛）包括：彈簧裝置、減振裝置和定位裝置3. 構(gòu)架或側(cè)架4. 基礎(chǔ)制動裝置5. 轉(zhuǎn)向架支承車體裝置或稱承載方式轉(zhuǎn)向架的承載方式： 心盤集中承載、非心盤承載和部分心盤承載轉(zhuǎn)向架的組成輪對軸箱裝置一系懸掛 二系懸掛

11、構(gòu)架非心盤承載轉(zhuǎn)向架的組成基礎(chǔ)制動裝置: 盤形制動輪對軸箱裝置二系懸掛（中央懸掛）心盤集中承載第二節(jié) 轉(zhuǎn)向架的分類一、按軸數(shù)、類型及定位方式分類（一）軸數(shù)與類型車軸: B,C,D,E四種 直徑越粗，允許軸重越大。新型貨車主要采用D、E軸，新型客車主要采用D軸。轉(zhuǎn)向架：二軸、三軸和多軸，軸數(shù)根據(jù)車輛總重和允許軸重來定。 D軸允許軸重21t, 車輛（4軸）總重84t。 E軸允許軸重25t, 車輛（4軸）總重100t。（二）軸箱定位方式軸箱定位裝置：約束輪對和構(gòu)架相對運(yùn)動機(jī)構(gòu)基本要求：縱向和橫向適當(dāng)?shù)膹椥远ㄎ粍偠?，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，無或少磨耗。作用：避免蛇行失穩(wěn)，良好的曲線導(dǎo)向性能，減小輪

12、軌力和磨耗，確保運(yùn)行安全和平穩(wěn)性。軸箱定位方式有多種，常見的有下面幾種：固定定位：軸箱與側(cè)架為一體，無間隙。 2. 導(dǎo)框式定位：軸箱上有導(dǎo)槽，側(cè)架或構(gòu)架上有導(dǎo)框，前后左右有一定間隙。導(dǎo)框式定位：3. 干摩擦導(dǎo)柱式定位：構(gòu)架上的導(dǎo)柱插入軸箱彈簧托盤上的支持環(huán)。4. 油導(dǎo)筒式定位：軸箱上有導(dǎo)槽，側(cè)架或構(gòu)架上有導(dǎo)框，前后左右有一定間隙。5. 拉板式定位：特種彈簧鋼制成薄形定位拉板，一端連軸箱，另一端通過橡膠節(jié)點(diǎn)連構(gòu)架。6. 拉桿式定位：拉桿兩端有橡膠節(jié)點(diǎn)，分別與軸箱和構(gòu)架連接，實(shí)現(xiàn)彈性定位。拉板式定位拉桿式定位7. 轉(zhuǎn)臂式定位：又稱彈性絞定位，一端與軸箱固接，另一端通過橡膠節(jié)點(diǎn)與構(gòu)架相連。8. 橡膠

13、彈簧定位：軸箱和構(gòu)架間設(shè)有橡膠彈簧，合理選取剛度，實(shí)現(xiàn)彈性定位。轉(zhuǎn)臂式定位橡膠彈簧定位二、按彈簧懸掛裝置分類1. 一系彈簧懸掛：結(jié)構(gòu)簡單，便于檢修、制造，成本低，多見于貨車。2. 二級彈簧懸掛：減振效果好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，另部件多，成本高，用于客車和機(jī)車。3. 多級懸掛：很少用，結(jié)構(gòu)過分復(fù)雜，兩級懸掛設(shè)計合理的話減振效果已足夠好。內(nèi)側(cè)懸掛轉(zhuǎn)向架：外側(cè)懸掛轉(zhuǎn)向架 中心懸掛轉(zhuǎn)向架：三、按垂向載荷的傳遞方式分類（一）車體與轉(zhuǎn)向架間的載荷傳遞1. 心盤集中承載：2. 非心盤承載：旁承承載，彈簧承載。3. 心盤部分承載：旁承、心盤按一定比例承載（二）轉(zhuǎn)向架中央（搖枕）懸掛裝置的載荷傳遞1. 具有搖動臺裝置的轉(zhuǎn)

14、向架：2. 無搖動臺裝置的轉(zhuǎn)向架：（1）非心盤承載無搖動臺轉(zhuǎn)向架（2）心盤承載無搖動臺轉(zhuǎn)向架（三）構(gòu)架（側(cè)架）與軸箱輪對間的載荷傳遞1. 側(cè)架直接置于輪對軸箱上，無軸箱彈簧裝置2. 轉(zhuǎn)向架有均衡梁，構(gòu)架置于均衡梁彈簧上3. 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架由軸箱頂部的彈簧支承4. 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架由彈簧托盤上的軸箱彈簧支承第三節(jié) 輪 對 一、輪對組成及基本要求一根車軸+兩個相同的車輪；輪軸配合部采用過盈配合，不能有任何松動。承擔(dān)車輛全部重量和各種力的作用。對輪對的要求： 1.足夠的強(qiáng)度； 2.重量小，具有一定彈性； 3.阻力小，耐磨性好； 4.能適應(yīng)車輛直線運(yùn)行，同時又能順利通過曲線，具備必要的抵抗脫軌的安全性。二、車軸

15、 絕大多數(shù)為圓截面實(shí)心軸。(一)車軸各部位名稱及作用軸頸，2.防塵板座， 3.輪座， 4. 軸身 軸頸：車軸上與軸承相作用的部分； 輪座：車輪壓裝處，也是車軸上直徑最大的部分； 防塵板座：客、貨車車軸上軸頸與輪座之間的過渡處，其上裝有滑動軸箱的防塵板或滾動軸箱的后擋板;表 標(biāo)記圓直徑軸型BCDEd(mm)110130140150 軸身：兩車輪之間的部分，有些客、貨車車軸的軸身自輪座向中央逐漸縮小，也有一些軸身通長為圓柱形，采用盤形制動的制動盤組裝在軸身上。(二)車軸材質(zhì)及要求 優(yōu)質(zhì)碳素鋼，鍛壓成型(三)空心車軸車軸 通常是實(shí)心的，但車軸應(yīng)力在截面上的分布是不均勻的,越接近表面就越大,而在中心的

16、應(yīng)力很小。因此有可能采用空心車軸代替實(shí)心車軸，以減輕簧下重量對機(jī)車車輛和線路的有害影響。空心車軸在一些國家的鐵路上雖已試用多年,但由于在運(yùn)用中受力狀態(tài)復(fù)雜,仍在研究改進(jìn)中。 與實(shí)心車軸比，減輕質(zhì)量20-40%； 降低了簧下質(zhì)量，從而減小輪軌動力作用； 特別適用于高速和重載車輛。采用高強(qiáng)材料三、車輪(一)車輪各部位名稱及作用踏面，2. 輪緣， 3. 輪輞， 4. 輻板，5. 輪轂 車輪上與鋼軌相接觸的部分稱為踏面，車輪上踏面下最外的一圈，在整體輪上稱為輪輞，在輪箍輪上稱輪箍。踏面一側(cè)凸起的部分稱為輪緣。輪緣位于鋼軌的內(nèi)側(cè)，可防止輪對滾動脫軌，并起導(dǎo)向作用。車輪上與車軸相結(jié)合的部分稱為輪轂。輪轂與

17、輪輞用輪輻連接。輪輻可以是連續(xù)的圓盤，稱為輻板；也可以是若干沿半徑方向布置的柱體，稱為輻條。 整體輪直輻板輪S形輻板輪 輪箍輪 車輪按結(jié)構(gòu)可分為輪箍輪和整體輪兩大類。輪箍輪是將輪箍用熱套裝法裝在輪心上，鑲?cè)肟郗h(huán)而成。扣環(huán)可在輪箍和輪心配合松弛時防止輪箍脫出，起安全止擋作用。整體輪是將輪箍與輪心上的輪輞合成一個整體。此外，有些國家還采用在輪輞與輻板之間加入彈性元件的車輪。這種車輪稱為彈性車輪，通常只在地鐵車輛上使用。 中國鐵路目前在機(jī)車上仍用輪箍輪，在客、貨車輛上已全部使用整體輾鋼輪。 車輪踏面做成一定的斜度錐型踏面（TB） LM磨耗型踏面 UIC S1002磨耗型踏面 車輪踏面做成一定的斜度，

18、其作用為：便于通過曲線可自動調(diào)中踏面磨耗沿寬度方向比較均勻 磨耗型踏面 踏面形狀應(yīng)滿足的要求：名義直徑：離輪緣內(nèi)側(cè)70mm處的直徑，為滾動圓。輪徑小的優(yōu)點(diǎn)：降低車輛重心，減小簧下質(zhì)量，縮短固 定軸距。 缺點(diǎn)：阻力增加，輪軌接觸應(yīng)力增大，踏面磨耗較快等我國標(biāo)準(zhǔn)輪徑： 貨車840mm，客車915mm，柴油機(jī)車輪徑為1050毫米,電力機(jī)車輪徑為1250毫米。蒸汽機(jī)車各種車輪的直徑因機(jī)型而異，動輪直徑通常在13702000毫米之間。 (二)車輪種類整體輾鋼輪 為我國主型車輪；強(qiáng)度高、韌性好、自重輕、安全可靠；維修費(fèi)用低。S型輻板整體輾鋼輪：應(yīng)用于高速、重載。 特點(diǎn)：輻板為不同圓弧連接成的S形狀；LM型

19、踏面；取消了輻板孔；適當(dāng)減薄輪轂孔壁厚度。可提高強(qiáng)度；有較好的徑向彈性，可顯著改善輪軌動作用力。2. 鑄造輪 冷鑄生鐵輪、舊型鑄鋼輪在我國已淘汰。 新型鑄鋼輪生產(chǎn)工藝采用電弧爐煉鋼、石墨鑄型、雨淋式澆口澆鑄工藝。 優(yōu)點(diǎn)：尺寸精度高，成本低，安全性好，耐疲勞和抗熱裂性好。4. 高速輕型車輪主要特點(diǎn)：輪輞、輻板、輪轂壁厚薄，優(yōu)化的踏面和輻板外形。 對車輪的加工精度及質(zhì)量均衡性提出了更高的要求。3. 輪箍輪 由輪箍、輪心和扣環(huán)組成，安全性差，已很少使用。5. 彈性車輪主要優(yōu)點(diǎn)：可減小車輛簧下部分質(zhì)量，降低輪軌力，緩和沖擊，提高列車運(yùn)行平穩(wěn)性，改善車輪與車軸的運(yùn)用條件，減小磨耗和噪聲。壓縮型 壓剪型四

20、、輪對形狀尺寸與線路的相互作用(一) 輪緣內(nèi)側(cè)距離與線路尺寸的關(guān)系保證輪緣與鋼軌間有一定的游間，以減少輪緣與鋼軌的磨耗，實(shí)現(xiàn)輪對的自動調(diào)中作用，避免輪對兩側(cè)車輪直徑的允許公差要求過高，避免輪軌之間的過分滑動及偏磨現(xiàn)象。 輪緣間隙=軌距-（輪緣內(nèi)側(cè)距+2輪緣厚度）2. 安全通過曲線 車輪踏面安全的安全搭載量輪對的最小內(nèi)側(cè)距最 薄輪緣厚度輪輞厚最大軌距3. 安全通過轍叉1.翼軌 2.輪緣 3.叉心 4.轍叉 5.護(hù)輪軌(二) 踏面斜度與曲線半徑 徑向通過曲線，可減小運(yùn)行阻力，減小輪軌之間的磨耗，有利于避免脫軌現(xiàn)象的發(fā)生。 外側(cè)半輪半徑：r0+y， 內(nèi)側(cè)半輪半徑：r0-y由得純滾線橫移量 y一定時

21、踏面斜度越大，通過的曲線半徑R越小。軌距加寬 一定，R越小，則y越大，外側(cè)輪緣間隙減小，因此軌距要加寬。當(dāng)R650m時要考慮軌距加寬。第四節(jié) 軸箱裝置 一、軸箱裝置的作用 1.將輪對和側(cè)架或構(gòu)架聯(lián)系在一起，使輪對沿鋼軌的滾動轉(zhuǎn)化為車體沿線路的平動； 2.承受車輛的重量，傳遞各方向的作用力； 3.保證良好的潤滑性能，減少磨耗，降低運(yùn)行阻力； 4.良好的密封性，防止塵土、雨水等物侵入及甩油，從而破壞油脂的潤滑，甚至發(fā)生燃油等事故。二、滾動軸承軸箱裝置 1.特點(diǎn)： （1）降低了車輛起動阻力和運(yùn)行阻力，在牽引力相同條件下，可以提高牽引列車的重量和運(yùn)行速度； （2）改善了車輛走行部的工作條件，減少了燃軸

22、等慣性事故； （3）減輕了日常養(yǎng)護(hù)工作，延長了檢修周期，縮短了檢修時間，加速車輛的周轉(zhuǎn)，節(jié)省油脂，降低運(yùn)營成本低。2.形式 滾子滾動軸承：圓柱、圓錐和球面滾子軸承 軸承組成：外圈、內(nèi)圈、滾子和保持架（隔 離環(huán)）（1）圓柱滾子軸承與軸箱 特點(diǎn)：承受徑向載荷的能力較大，承受軸向載荷稍差；結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低、檢修方便、運(yùn)用比較安全可靠。 RD3型滾動軸承軸箱裝置，用于206，209客車轉(zhuǎn)向架RD3型滾動軸承軸箱橫向力的傳遞過程：右端 車軸 防塵擋圈與后軸承內(nèi)圈 后軸 承滾子 后軸承外圈 前軸承外圈 軸箱蓋 軸箱體左端 車軸 壓板 前軸承擋圈 前軸 承滾子 前軸承外圈 后軸承外圈 軸箱后蓋 軸

23、箱體 為改善軸箱密封性能，用橡膠迷宮式取代毛氈式密封（2）圓錐滾子軸承與軸箱 197726T圓錐滾子軸承，無軸箱式，用于貨車轉(zhuǎn)向架，承受軸向力能力較強(qiáng)。 特點(diǎn)：既能承受徑向力，又能承受軸向力； 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，檢修方便，由于無軸箱體而重量輕。 圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承二. 滾動軸承的選型 主要根據(jù)額定動載荷來選取：100萬轉(zhuǎn)時承受的載荷 額定壽命選用軸承的程序如下：確定工作條件負(fù)荷大小和方向, (2) 負(fù)荷性質(zhì)(穩(wěn)定,交變或沖擊)(3)轉(zhuǎn)速, (4) 工作環(huán)境(5)機(jī)器部件結(jié)構(gòu)上的特殊要求, (6)軸承壽命.2. 根據(jù)工作條件, 選取軸承類型, 確定精度等級3. 選用軸承: 根據(jù)軸承的負(fù)荷

24、,轉(zhuǎn)速和壽命, 計算額定動載荷, 再在產(chǎn)品樣本中選取軸承. 鐵路軸承載荷工況復(fù)雜, 要求耐振, 耐沖擊,壽命高，且要求有較小的尺寸與重量, 一般為非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品.三. 高速車輛對滾動軸承的要求 主要問題：降低軸承溫度，小型輕量化 影響軸承性能的主要因素是：軸承結(jié)構(gòu)（形式、保持架、內(nèi)部形狀）軸承質(zhì)量（材質(zhì)、熱處理、精度）；潤滑油（質(zhì)量、數(shù)量、種類）；密封（形式、質(zhì)量）和工作環(huán)境。1. 軸承的選型、精度等級、材質(zhì)及熱處理硬度圓柱、圓錐滾子軸承都能滿足高速: 200-230km/h(2)圓錐滾子軸承優(yōu)于圓柱滾子軸承：磨耗小，溫度低(3)240km/h以上: 一般采用圓錐滾子軸承(4)高速軸承：我國用得較

25、多的為德國的SKF和FAG(5)ISO軸承精度：普通級、P6、P5、P4、SP、UP(6)我國軸承精度：G、E、D、C材質(zhì)：采用真空脫氣或真空冶煉的優(yōu)質(zhì)軸承鋼。熱處理：控制其硬度2. 軸承潤滑脂基本功能：隔離金屬表面，減小磨耗(2)軸承潤滑：潤滑油，潤滑脂(3)潤滑油: 高負(fù)荷、高速、高溫，密封復(fù)雜，維護(hù)困難(4)潤滑脂: 密封簡單，維護(hù)容易，用于鐵道車輛 高速列車車軸軸承基本要求是粘度低，潤滑脂填充少。3. 潤滑脂的填充量 與車輛運(yùn)行密切相關(guān)，應(yīng)適當(dāng)。通常潤滑脂的填充量為軸承和軸承箱的自由空間的30%50%。4. 軸承的密封 作用：防止污染物進(jìn)入和潤滑劑益處，提高軸承使用壽命。 高速轉(zhuǎn)向架采

26、用整體金屬迷宮式，是一種不完全密封結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，裝卸和檢修方便，檢修成本低，無磨損，不產(chǎn)生附加運(yùn)行阻力和摩擦生熱，有利于控制軸溫，密封性能穩(wěn)定。 5. 軸承游間 徑向游間：最佳徑向游間可提高壽命，減小阻力和磨耗 軸向游間：越小則性能越好 6. 軸承溫度及降溫措施 軸溫：與軸承的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)、軸承的內(nèi)摩擦、運(yùn)行條件、潤滑脂的粘度和質(zhì)量、軸承系統(tǒng)的散熱條件等 。 軸溫高影響軸承壽命。 措施：好的材質(zhì)，提高精度、光潔度和可靠性；良好潤滑，適宜的潤滑脂黏度，填充量少；控制連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間；改善振動性能。第五節(jié) 彈性懸掛元件 彈簧減振裝置：緩和沖動、衰減振動的裝置 三類：主要起緩和沖動的彈簧裝置；主要

27、起衰減 振動的減振裝置；主要起定位作用的定位裝置。 一、彈性元件的作用及特性1. 彈簧裝置的作用均衡車輛系統(tǒng)中的載荷緩和線路不平順和各種因素引起的車輛的振動提高車輛運(yùn)行的舒適性和平穩(wěn)性延長車輛和軌道使用壽命2. 彈簧的主要特性線性彈簧分段線性彈簧軟/硬彈簧特性彈簧剛度特性線性彈簧：非線性彈簧：3. 彈簧的串聯(lián)、并聯(lián)剛度的計算并聯(lián)彈簧：如果各彈簧剛度相等：串聯(lián)彈簧：如果各彈簧剛度相等： 串并聯(lián)彈簧剛度計算步驟：（1）先將各級并聯(lián)彈簧當(dāng)量剛度計算出來；（2）然后簡化成串聯(lián)布置的當(dāng)量彈簧系統(tǒng)；（3）計算串聯(lián)系統(tǒng)的當(dāng)量剛度。對于車輛懸掛系統(tǒng)的設(shè)計： （1）應(yīng)采用僅可能大的彈簧靜撓度，即小的彈簧剛度；（

28、2）可降低車體的自振頻率；（3）提高運(yùn)行平穩(wěn)性。二、鋼彈簧結(jié)構(gòu)及計算1. 螺旋彈簧結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)通常為簧條截面為圓形的圓柱壓縮螺旋彈簧，即圓簧材質(zhì)：55Si2Mn, 60Si2MN主要參數(shù)：簧條直徑d，彈簧平均直徑D，有效圈數(shù)n，總?cè)?shù)N，彈簧全壓縮高度Hmin，自由高度H0，彈簧指數(shù)m=D/d，垂向靜撓度fv，垂向剛度Kv。2. 單卷彈簧的軸向（垂向）特性計算剛度：有效圈數(shù)：有效圈數(shù)：應(yīng)力：彈簧穩(wěn)定性較核：3. 雙卷彈簧的軸向（垂向）特性計算（1）可提高載重，減小彈簧占用空間（2）內(nèi)外卷彈簧的螺旋方向要一個左旋，一個右旋（3）彈簧指數(shù)相等（4）應(yīng)力相等，充分利用材料強(qiáng)度（5）各卷彈簧撓度相等

29、，以保證性能一致4. 兩級彈簧的軸向（垂向）特性在貨車上應(yīng)用，可兼顧貨車的空重車特性5. 螺旋彈簧的徑向（橫向）特性計算（1）徑向剛度計算（2）徑向穩(wěn)定性計算（3）應(yīng)力計算6. 車輛的抗側(cè)滾裝置（1）布置在車體和轉(zhuǎn)向架間，提高抗側(cè)滾性能（2）在縱、橫、垂向?qū)χ醒霊覓煊绊懞苄。?）扭桿和轉(zhuǎn)臂應(yīng)有足夠剛度（4）防止高頻振動的傳遞三、橡膠元件結(jié)構(gòu)及計算 優(yōu)點(diǎn)：利用橡膠的三維特性避免磨耗，方便維修，成本低可減輕自重有較高內(nèi)阻，高頻吸振及隔噪好較大的彈性，良好的非線性特性缺點(diǎn)：耐高溫、耐低溫、耐油性能差性能離散度差易老化，剛度特性發(fā)生變化1. 橡膠元件設(shè)計時的注意事項（1）橡膠具有特殊的蠕變特性，具有彈

30、性滯后，動剛度比靜剛度大，與振動頻率和振幅有關(guān)；（2）性能受溫度影響很大；（3）具有體積不變特性，應(yīng)保證有足夠空間改變形狀；（4）散熱性不好，采用多層片狀結(jié)構(gòu)；（5）防止疲勞損壞；（6）變形受載荷影響較大，一般用于受剪受壓。2. 橡膠元件的有關(guān)計算（1）各種模數(shù)的計算與硬度、成分、形狀、工作溫度等有關(guān)（2）應(yīng)力計算（3）靜剛度、動剛度計算規(guī)則形狀較容易計算，不規(guī)則形狀一般采用實(shí)驗。四、空氣彈簧結(jié)構(gòu)及計算 1. 空氣彈簧裝置的應(yīng)用及特點(diǎn)剛度比較低，可降低車輛的自振頻率具有非線性特性，可設(shè)計成比較理想的剛度特性曲線剛度隨載荷變化，可保持空重車車體自振頻率幾乎相等與高度控制閥并用，保持地板面高度不變

31、具有三向剛度，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的搖動臺，結(jié)構(gòu)簡單，減輕自重本體和附加空氣室間設(shè)節(jié)流孔，提供垂向阻尼良好的高頻吸振和隔音性能缺點(diǎn)：附件多，成本高，增加了維護(hù)檢修工作量2. 空氣彈簧裝置的組成彈簧本體附加空氣室高度控制閥差壓閥3. 空氣彈簧的分類及組成（1）囊式空氣彈簧，可分為單曲、雙曲和多曲等 使用壽命長，制造工藝比較簡單。但剛度大，振動頻率高，已不采用。（2）膜式空氣彈簧，可分為約束模式和自由模式等約束模式空氣彈簧：內(nèi)外筒和橡膠囊優(yōu)點(diǎn)：剛度小，振動頻率低，彈性易控制缺點(diǎn)：工作狀況復(fù)雜，耐久性較差自由模式空氣彈簧：無內(nèi)外筒，減輕橡膠囊磨耗，提高壽命，安裝高度低，重量輕，彈性可控制。4. 高度控制閥和差

32、壓閥（1）高度控制閥作用：保持車體在不同靜載荷下高度基本不變；在直線正常運(yùn)行情況下不發(fā)生進(jìn)、排氣作用；在曲線時，轉(zhuǎn)向架左右側(cè)高度閥產(chǎn)生進(jìn)、排氣動作，減小車體傾斜。分類：機(jī)械式和電磁式；有延時和無延時機(jī)構(gòu)；直定式和杠桿式。（2）差壓閥作用：保證轉(zhuǎn)向架兩側(cè)空簧壓差小于規(guī)定值（如0.08MPa），均衡垂直載荷，提高運(yùn)行安全性。第六節(jié) 減振元件 一、車輛減振元件的作用及分類彈簧減振裝置：彈簧+減振器彈簧：蓄能元件，起緩沖作用減振器：耗能元件，起減振作用減振器分類：常阻尼，變阻尼；垂向、橫向、縱向； 軸箱減振器，中央（搖枕）減振器；摩擦，液壓。摩擦減振器：利用摩擦阻力減振；結(jié)構(gòu)簡單，成本低， 應(yīng)用于貨車

33、；性能不穩(wěn)定。液壓減振器：利用液體粘滯阻力做負(fù)功來吸收能量；性 能穩(wěn)定，應(yīng)用于機(jī)車和客車；結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 成本高，維護(hù)困難，受溫度影響。二、摩擦減振器1. 變摩擦楔塊式減振器阻力特性向下運(yùn)動時：向上運(yùn)動時：相對摩擦系數(shù):摩擦力與垂直力的比值(只考慮主摩擦面)2. 常摩擦楔塊式減振器用于控制型貨車轉(zhuǎn)向架3. 利諾爾減振器用于構(gòu)架式貨車轉(zhuǎn)向架三. 油壓(液壓)減振器 主要用于機(jī)車和客車,包括: 垂向減振器, 橫向減振器, 抗蛇行減振器第三章 貨車轉(zhuǎn)向架概述 1.一般要求：結(jié)構(gòu)簡單合理，工作安全可靠， 運(yùn)行性能良好，維護(hù)檢修方便。 2.組成：輪對軸箱裝置、彈簧減振裝置、構(gòu)架或側(cè)架搖枕、基礎(chǔ)制動裝置。 3

34、.特點(diǎn)：（1）設(shè)置一系彈簧裝置；（2）安裝結(jié)構(gòu)簡單的減振裝置；（3）采用滾動軸承裝置；（4）構(gòu)架或側(cè)架一般做得比較粗大；（5）一般采用單側(cè)閘瓦制動。 4.25t軸重低動力作用轉(zhuǎn)向架的主要三種結(jié)構(gòu)形 式 1、構(gòu)架式焊接轉(zhuǎn)向架2、三大件轉(zhuǎn)向架3、準(zhǔn)構(gòu)架轉(zhuǎn)向架第一節(jié) 轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架 轉(zhuǎn)8型轉(zhuǎn)向架，原名608型，亦稱老轉(zhuǎn)8型，是原齊齊哈爾車輛工廠1958年參照前蘇聯(lián)轉(zhuǎn)向架設(shè)計、制造的.轉(zhuǎn)8型轉(zhuǎn)向架于1964年停止生產(chǎn)。1964年原齊齊哈爾車輛工廠和鐵道部科學(xué)研究院等有關(guān)單位根據(jù)生產(chǎn)、運(yùn)用、檢修和科研方面所反映的意見，對轉(zhuǎn)8型轉(zhuǎn)向架進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計。改進(jìn)后的轉(zhuǎn)向架1966年通過鐵道部鑒定，定名為轉(zhuǎn)8A型，

35、又名新轉(zhuǎn)8。 與轉(zhuǎn)8型轉(zhuǎn)向架相比，轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架的固定軸距由1700mm改為1750mm，增大了側(cè)架三角孔；側(cè)架下平面距軌面高度由190mm改為170mm，加大了搖枕端部上平面與側(cè)架上弦桿下平面之間的間隙，方便了枕簧的裝卸；枕簧的撓度裕量系數(shù)由0.9改為0.7，在保持彈簧靜撓度35mm不變的情況下，縮小了彈簧的平均直徑，相應(yīng)縮減了側(cè)架的彈簧承臺寬度；搖枕端部與側(cè)架中央方孔的寬度縮小，從而加大了側(cè)架的三角孔；側(cè)架立柱角度由0改為2.5，立柱磨耗板厚度由6mm改為10mm，并增加了硬度要求，提高了減振系統(tǒng)減振作用的穩(wěn)定性；制動梁由吊掛式改為滑槽式； 下旁承與搖枕由原來鑄成一體改為下旁承盒與搖枕鑄為

36、一體，在旁承盒內(nèi)安裝旁承鐵，方便了旁承間隙的調(diào)整；下心盤用螺栓緊固在搖枕心盤安裝面上，方便了車鉤高度的調(diào)整。 特點(diǎn): 三大件式轉(zhuǎn)向架 主型貨車D軸轉(zhuǎn)向架 心盤承載 結(jié)構(gòu)簡單，檢修方便 100km/h作用材質(zhì)、外形：側(cè)架、搖枕均采用ZG230-450碳素鋼鑄鋼件；側(cè)架各部分截面均做成槽形或空心箱形；搖枕為封閉的箱形截面，沿長度方向呈魚腹形。一、輪對和軸箱裝置RD2型滾動軸承:雙列圓錐滾子軸承、承載鞍RD2型車軸整體輾鋼車輪允許軸重21t貨車自重和載重總和84t二、側(cè)架和搖枕 心盤 旁承 三、彈簧減振裝置四、基礎(chǔ)制動裝置作用轉(zhuǎn)向架制動倍率： 作用于轉(zhuǎn)向架的制動力與制動缸推出力之比受力分析：制動倍率

37、：一般習(xí)慣把 歸入基礎(chǔ)制動裝置的傳動效率中考慮五、運(yùn)用情況及改進(jìn)方向 轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)簡單，自重輕，強(qiáng)度較大，運(yùn)行性能較好，因此，成為我國50t60t貨車使用的主型轉(zhuǎn)向架。但多年的運(yùn)用中也暴露出了一些問題：該轉(zhuǎn)向架抗菱剛度低，重車運(yùn)行速度約80kmh、空車運(yùn)行速度約60kmh70kmh時即可產(chǎn)生蛇行運(yùn)動；枕簧空車靜撓度偏小，減振裝置的減振性能不穩(wěn)定，當(dāng)斜楔和與其配合的磨耗板磨耗到接近段修限度時，減振裝置便喪失了減振作用；與車體之間的回轉(zhuǎn)阻力矩較小，導(dǎo)致車體的低速搖頭運(yùn)動不能得到有效抑制，使車輛的動力學(xué)性能變差。 改進(jìn)： 外簧彈性定位； 增加彈簧靜撓度 減振斜楔加裝耐磨襯板 搖枕八字面加工并裝

38、磨耗板 加裝軸箱彈性懸掛轉(zhuǎn)向架菱形變位轉(zhuǎn)8A-G轉(zhuǎn)向架（側(cè)架交叉拉桿轉(zhuǎn)向架）常接觸滾子彈性旁承心盤旁承同時承載第二節(jié) 控制型轉(zhuǎn)向架 運(yùn)煤專用C63型敞車采用控制型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)8A類似，參數(shù)有所不同主要差別是采用常摩擦減振器第三節(jié) 多軸轉(zhuǎn)向架二軸轉(zhuǎn)向架是主型為了增大載重采用多軸轉(zhuǎn)向架是一種方法，另一方法是提高軸重。多軸轉(zhuǎn)向架應(yīng)考慮的問題：各軸均載，曲線通過性能。 為實(shí)現(xiàn)各軸均載，則必須做到：（1）心盤中心處于構(gòu)架的對稱中心位置；（2）各車輪直徑一致，軸箱下支撐面距軌面高度一致；（3）各彈簧的工作高度及自由高度一致；（4）在鉛垂載荷作用下，構(gòu)架為絕對剛體。順利通過曲線，采取切薄中間輪對輪緣或中間

39、輪對處采用短瓦體軸瓦的措施，以利于通過曲線時減小輪緣磨耗和輪緣力。一、三軸貨車轉(zhuǎn)向架 應(yīng)用于載重90噸的凹底平車。二、四軸貨車轉(zhuǎn)向架Z10型四軸構(gòu)架式轉(zhuǎn)向架 應(yīng)用于載重210噸的凹底平車。軸箱彈簧組成： 兩級剛度彈簧2. 包板式四E軸轉(zhuǎn)向架應(yīng)用于450噸（后降為350噸）的鉗夾式貨車。 三、五軸貨車轉(zhuǎn)向架應(yīng)用于150噸的落下孔車。第四節(jié) 國外貨車轉(zhuǎn)向架發(fā)展簡介一、Y25型轉(zhuǎn)向架 法國研制的，現(xiàn)為歐盟標(biāo)準(zhǔn)貨車轉(zhuǎn)向架。Y25型轉(zhuǎn)向架特點(diǎn)：1、焊接一體式剛性構(gòu)架，簧下質(zhì)量小2、采用兩級剛度彈簧3、采用利諾爾減振器4、采用彈性旁承二、交叉拉桿式三大件轉(zhuǎn)向架 北美等國使用，為了提高三大件轉(zhuǎn)向架性能三、擺

40、動式貨車轉(zhuǎn)向架 美國研制，可提高三大件轉(zhuǎn)向架性能，最高速度可達(dá)到160km/h。擺動式貨車轉(zhuǎn)向架的特點(diǎn)： 具有擺式吊懸掛，增加橫向運(yùn)動，小的橫向剛度；增加了側(cè)滾控制特性，提高了車輛抗側(cè)滾的穩(wěn)定性；取消了搖枕擋，側(cè)向力由彈簧托板傳給側(cè)架；兩級長行程的枕簧，空重車特性好；加耐磨低合金鋼襯墊。四、徑向轉(zhuǎn)向架 穩(wěn)定性：要求軸箱定位剛度適當(dāng)大 曲線通過：要求軸箱定位剛度適當(dāng)小 徑向轉(zhuǎn)向架：解決穩(wěn)定性和曲線通過的矛盾徑向轉(zhuǎn)向架： 自導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架: 輪軌蠕滑力導(dǎo)向 迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架：利用通過曲線時車體和轉(zhuǎn)向架的相對運(yùn)動，強(qiáng)迫輪對處于徑向位置。第五節(jié) 快速貨車轉(zhuǎn)向架研制主要措施一、H型焊接構(gòu)架 二、徑向轉(zhuǎn)向架和擺式

41、轉(zhuǎn)向架 三、彈性常接觸旁承 四、增大彈簧靜撓度和采用兩級剛度彈簧 第六節(jié) 我國目前貨車轉(zhuǎn)向架進(jìn)展主要內(nèi)容:提速貨車轉(zhuǎn)向架的可靠性研究重載貨車轉(zhuǎn)向架的開發(fā)研制快速貨車轉(zhuǎn)向架的開發(fā)研制轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架：通用貨車主型轉(zhuǎn)向架提速貨車轉(zhuǎn)向架的可靠性研究 在一段時間內(nèi)，提速貨車轉(zhuǎn)向架仍然是我國鐵路貨物運(yùn)輸?shù)闹餍娃D(zhuǎn)向架，因此加強(qiáng)提速轉(zhuǎn)向架搖枕、側(cè)架、焊接構(gòu)架、交叉支撐裝置、彈簧托板、搖動座、制動梁等關(guān)鍵零部件的可靠性研究非常必要。同時還應(yīng)對彈簧、斜楔、磨耗板、橡膠件等小部件進(jìn)行可靠性研究，提高其使用壽命，保證提速轉(zhuǎn)向架長期運(yùn)行中動力學(xué)性能的穩(wěn)定性，確保鐵路貨物運(yùn)輸?shù)陌踩?。重載貨車轉(zhuǎn)向架的開發(fā)研制 在重載運(yùn)輸方

42、面，增加車輛單車載重是提 高運(yùn)輸效率的重要途徑之一。 美國鐵路約65%的貨車采用F軸(軸重29.8 t)， 部分采用G軸(軸重35.7 t ) 澳大利亞重載線路的軸重已經(jīng)提高到35 t 巴西卡拉齊斯重載鐵路的軸重已經(jīng)達(dá)到33 t 南非重載鐵路軸重已經(jīng)達(dá)到26 t(窄軌) 瑞典重載鐵路已將軸重由25 t提高到34 t 俄羅斯已普遍采用了23.5 t軸重，并正在將貨 車軸重提高到27t 要根本解決我國鐵路貨運(yùn)緊張的局面，開發(fā)研制大軸重貨車轉(zhuǎn)向架以全面實(shí)現(xiàn)鐵路的重運(yùn)輸是解決問題的有效辦法。就我國現(xiàn)有貨車轉(zhuǎn)向架技術(shù)而言，已經(jīng)具備了推廣25 t軸重轉(zhuǎn)向架應(yīng)用范圍的條件。 在新造貨車中減少21t軸重貨車的

43、數(shù)量，增加25 t軸重貨車的產(chǎn)量，逐步過渡到新造全部為25 t軸重貨車同時研制開發(fā)30 t一35 t軸重的低輪軌作用力貨車轉(zhuǎn)向架，以滿足貨運(yùn)專線開行萬噸列車的需要?？焖儇涇囖D(zhuǎn)向架的開發(fā)研制 在貨車快運(yùn)方面，歐洲的鐵路快運(yùn)貨車積 極借鑒高速列車的成功經(jīng)驗，快運(yùn)貨車的速度一般在120km/ h-160 km/ h，以集裝箱運(yùn)輸、小汽車運(yùn)輸、家用電器、鮮活物品等附加值高的貨物為主。 歐洲典型的高速貨車轉(zhuǎn)向架有法國的丫25、 Y37，德國的DB -661、MRS，英國的TF25等。其中Y37和DRRS可以滿足160 km/ h及以上 速度的運(yùn)用要求，也被稱為高速貨車轉(zhuǎn)向架， 所采用的技術(shù)發(fā)展趨勢越來越

44、客車化。 就發(fā)展我國的快速貨車轉(zhuǎn)向架而言在設(shè)計結(jié)構(gòu)和性能上已經(jīng)有了突破，但還應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合高速客車轉(zhuǎn)向架的成熟技術(shù)，參考國外高速貨車轉(zhuǎn)向架的成功經(jīng)驗，進(jìn)一步優(yōu)化和完善液壓減振技術(shù)、盤形制動技術(shù)、防滑技術(shù)等的設(shè)計方案，保證配套技術(shù)的可靠性。結(jié)合高速客車轉(zhuǎn)向架的運(yùn)用經(jīng)驗，優(yōu)化構(gòu)架、 搖枕、軸箱懸掛裝置、中央懸掛裝置等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高部件的疲勞可靠性，使時速160km貨車轉(zhuǎn)向架盡快形成生產(chǎn)能力，早日投入快速貨運(yùn)專線中使用。 轉(zhuǎn)K1型、轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架 鑄鋼三大件轉(zhuǎn)向架，側(cè)架中、下交叉拉桿 轉(zhuǎn)K3型轉(zhuǎn)向架 整體焊接構(gòu)架，軸箱彈簧懸掛裝置、彈性常接觸旁承、球面心盤。 轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架 引進(jìn)美國Swing Mo

45、tion型轉(zhuǎn)向架 轉(zhuǎn)8G型、轉(zhuǎn)8G型轉(zhuǎn)向架 轉(zhuǎn)8A三大件轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)上改造 轉(zhuǎn)K5、轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架 25t軸重轉(zhuǎn)向架第四章 客車轉(zhuǎn)向架 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比貨車轉(zhuǎn)向架復(fù)雜，性能要求高；要求靜撓度達(dá)到170-200mm,或更大，有二系懸掛；為了改善橫向性能，采取多種結(jié)構(gòu)；采用各種軸箱定位方式，提高蛇行穩(wěn)定性；多種制動方式，改善制動性能；客車轉(zhuǎn)向架的發(fā)展概況 轉(zhuǎn)向架可以說是鐵道車輛上最重要的部件 之一，它直接承載車體重量，保證車輛順利通過曲線。同時，轉(zhuǎn)向架的各種參數(shù)也直接決定了車輛的穩(wěn)定性和車輛的乘坐舒適性。自建國以來，我國的客車轉(zhuǎn)向架技術(shù)逐漸成熟，空氣彈簧，盤型制動，電子防滑器等新技術(shù)的采用使轉(zhuǎn)向架的性能

46、得到了大幅度的提高。 我國客車轉(zhuǎn)向架的發(fā)展有以下幾個階段： 1.20 世紀(jì) 50 年代 這個時期，我國首次自行設(shè)計了轉(zhuǎn)向架，主要型號有 101 、 102 、 103 型，是 21 型客車使用的導(dǎo)框式轉(zhuǎn)向架，構(gòu)造速度是 100km/h ，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，笨重，運(yùn)行性能差，現(xiàn)已淘汰。 101 轉(zhuǎn)向架201 轉(zhuǎn)向架 2 . 202 轉(zhuǎn)向架202 轉(zhuǎn)向架是四方廠為 22 型客車生產(chǎn)的無導(dǎo)框 C 軸轉(zhuǎn)向架，構(gòu)造速度為 120km/h ，自 1959 年起制造。它采用鑄鋼 H 型構(gòu)架，導(dǎo)柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，兩系圓彈簧，搖枕彈簧加油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動等。該轉(zhuǎn)向架已經(jīng)于 198

47、6 年停產(chǎn)。 202 轉(zhuǎn)向架 3 . 70 年代 206 、 209 轉(zhuǎn)向架及其改進(jìn) 70 年代，四方廠研制了 U 型結(jié)構(gòu)的 206 轉(zhuǎn)向架，浦鎮(zhèn)廠研制了 H 型構(gòu)架的 209 轉(zhuǎn)向架。206 轉(zhuǎn)向架采用側(cè)部中梁下凹的 U 型構(gòu)架，干摩擦導(dǎo)柱式軸箱定位裝置，帶橫向拉桿的小搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，雙片吊環(huán)式單節(jié)長搖枕吊桿外側(cè)懸掛以及吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動裝置等，結(jié)構(gòu)可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，磨損少，檢修方便， 1993 年開始在中央懸掛部分加裝橫向油壓減振器，加裝兩端具有彈性節(jié)點(diǎn)的縱向牽引拉桿，形成 206G 轉(zhuǎn)向架，后加裝盤型制動裝置，形成 206P 轉(zhuǎn)向架。 206G 轉(zhuǎn)向架206P 轉(zhuǎn)向架 209 轉(zhuǎn)

48、向架是浦鎮(zhèn)廠在 205 轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上研制的，于 1975 年開始批量生產(chǎn)。它采用 H 型構(gòu)架，導(dǎo)柱式軸箱定位裝置，搖動臺式搖枕彈簧懸掛裝置，長吊桿，構(gòu)架外側(cè)懸掛，兩高圓彈簧，搖枕彈簧帶油壓減振器，吊掛式閘瓦基礎(chǔ)制動裝置等。 1980 年后，又生產(chǎn)了具有彈性定位套的軸箱定位結(jié)構(gòu)和牽引拉桿裝置的 209T 轉(zhuǎn)向架。在此基礎(chǔ)上，還生產(chǎn)了采用盤型制動的 209P 轉(zhuǎn)向架。 209T 轉(zhuǎn)向架209P 轉(zhuǎn)向架 在 209T 轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上，浦鎮(zhèn)廠又開發(fā)了供雙層客車使用的 209PK 轉(zhuǎn)向架，其構(gòu)造速度為 160km/h 。主要有以下方面的改進(jìn)：采用盤型制動和單元制動缸，取消踏面制動；設(shè)空重調(diào)整閥；采用空

49、氣彈簧和高度調(diào)整閥；安裝抗側(cè)滾扭桿；保留了搖動臺結(jié)構(gòu)。 209PK 轉(zhuǎn)向架（ P 代表盤型制動， K 代表空氣彈簧） 在這段時期內(nèi)，我國還制造了少量用于公務(wù)車的三軸轉(zhuǎn)向架，在原德意志民主共和國進(jìn)口的軟座，軟臥車上采用了 211 等型號的轉(zhuǎn)向架。原德意志民主共和國進(jìn)口車上的 211 轉(zhuǎn)向架 公務(wù)車使用的三軸轉(zhuǎn)向架 4 準(zhǔn)高速客車轉(zhuǎn)向架 1994 年，四方廠、長客廠、浦鎮(zhèn)廠相繼研制出了 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 轉(zhuǎn)向架，在廣深線動力學(xué)試驗中最高時速達(dá)到了 174km/h ，這些轉(zhuǎn)向架的研制成功，標(biāo)志著我國客車轉(zhuǎn)向架技術(shù)上了一個新臺階。 206KP 、 206WP 轉(zhuǎn)

50、向架是四方廠為廣深線準(zhǔn)高速客車和發(fā)電車設(shè)計的轉(zhuǎn)向架，二者除中央懸掛部分和構(gòu)架側(cè)梁局部不同（ 206WP 中央懸掛為無搖動臺高圓簧外側(cè)懸掛， 206KP 則為空氣彈簧，并加裝抗側(cè)滾扭桿），其他部分完全相同其構(gòu)架，搖枕均為焊接結(jié)構(gòu)， U 型側(cè)梁，采用單轉(zhuǎn)臂式軸箱定位，采用盤型制動和踏面復(fù)合制動。 206KP 轉(zhuǎn)向架 四方廠還在206KP，206WP轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上研制了適用于160-200km/h的SW-160 轉(zhuǎn)向架（SW代表Sifang Work），它主要有以下特點(diǎn)：構(gòu)架由兩片 U 型壓型梁改為四塊鋼板拼焊結(jié)構(gòu)；軸距由2400mm增加到2560mm；采用空氣彈簧；空氣彈簧橫向間距由1956mm

51、增加到2300mm，以改善車輛抗側(cè)滾性能。 SW-160 轉(zhuǎn)向架 209HS （ HS 指 High Speed ）轉(zhuǎn)向架是浦鎮(zhèn)廠在 209PK 轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上研制的，構(gòu)造速度為 160km/h ，主要有以下改進(jìn)：軸箱定位結(jié)構(gòu)由彈性摩擦套定位改成無磨耗的橡膠堆定位；搖動臺吊桿端部由銷孔結(jié)構(gòu)改為無磨耗彈性吊桿結(jié)構(gòu)；改心盤支重為全旁承支重；取消空氣彈簧阻尼孔，加裝垂直油壓減振器；軸箱懸掛系統(tǒng)加裝垂直油壓減振器；采用鋼板焊接型構(gòu)架以減輕自重；加裝電子防滑器等。 209HS 轉(zhuǎn)向架 CW-1、CW-2 轉(zhuǎn)向架（CW代表 Changchun Work ）是長客廠在吸收進(jìn)口英國樣車的 T10-1 轉(zhuǎn)向架技

52、術(shù)后，設(shè)計的兩種準(zhǔn)高速轉(zhuǎn)向架，其中 CW-1 型中央懸掛采用鋼簧和油壓減振器，供準(zhǔn)高速空調(diào)發(fā)電車使用； CW-2 型中央懸掛為空氣彈簧和可變節(jié)流閥，用于其他車種。 CW-2 轉(zhuǎn)向架是：構(gòu)架、搖枕為焊接結(jié)構(gòu)；裝用轉(zhuǎn)臂軸箱定位裝置和控制桿；全旁承支重；中央懸掛為有搖動臺結(jié)構(gòu)；設(shè)帶橡膠套的中心銷軸牽引拉桿橫向擋、橫向拉桿、橫向油壓減振器、抗側(cè)滾扭桿；軸箱懸掛系統(tǒng)設(shè)垂直油壓減振器；基礎(chǔ)制動裝置為單元盤型制動，設(shè)電子防滑器；廣泛采用橡膠元件，改善隔振、隔音性能，減小磨耗。 CW-1B 轉(zhuǎn)向架CW-2E 轉(zhuǎn)向架英國進(jìn)口樣車的 T10-1 轉(zhuǎn)向架 5 高速轉(zhuǎn)向架 1998 年起，各工廠相繼推出了自己的高速轉(zhuǎn)

53、向架，例如浦鎮(zhèn)廠的 PW-200 轉(zhuǎn)向架，長客廠的 CW-200 轉(zhuǎn)向架，四方廠的 SW-200 、 SW-220K 轉(zhuǎn)向架等。 PW-200 轉(zhuǎn)向架（ PW 代表 Puzhen Work ）是在 209HS 轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)上重新研制的，它優(yōu)化了一系和二系懸掛參數(shù)；采用了無磨耗的橡膠堆軸箱彈性定位裝置；采用高速輕型輪對；軸頸中心距改為 2000mm ；更換軸箱減振器安裝位置；裝用帶可調(diào)阻尼和彈性支承的空氣彈簧，采用兩端為球鉸的縱向拉桿；裝用新型盤軸式基礎(chǔ)制動裝置；優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計。 PW-200 轉(zhuǎn)向架 SW-200 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與 SW-160 轉(zhuǎn)向架基本相同，其改進(jìn)如下：優(yōu)化了一系、二系懸掛系數(shù)

54、；采用軸盤式基礎(chǔ)制動裝置，適用于 200km/h 的高速列車。該轉(zhuǎn)向架在 1998 年 6 月的鄭武線動力學(xué)試驗中最高時速達(dá)到了 240km/h 。SW-200 轉(zhuǎn)向架SW-200 轉(zhuǎn)向架的盤型制動裝置 在這一階段，長客廠生產(chǎn)了我國第一臺 CW-200 型無搖枕轉(zhuǎn)向架。其構(gòu)架采用塊鋼板拼焊，橫梁采用無縫鋼管，與側(cè)梁連通作為附加空氣室，中央懸掛采用無搖枕的空氣彈簧懸掛，采用抗蛇行油壓減振器，單拉桿牽引，設(shè)兩個橫向油壓減振器和抗側(cè)滾裝置，其軸箱為轉(zhuǎn)臂式無磨耗定位，并使用油壓減振器，基礎(chǔ)制動為每軸 3 個盤的軸盤式盤型制動裝置。此后，長客廠又開發(fā)了 CW-200KD 、 CW-300 等型號的無搖枕

55、轉(zhuǎn)向架。 CW-200 轉(zhuǎn)向架CW-200KD 轉(zhuǎn)向架四方廠的 SW-220K 無搖枕轉(zhuǎn)向架第一節(jié) 209T客車轉(zhuǎn)向架特點(diǎn)：209型系列客車轉(zhuǎn)向架的一種，120km/h；用于23.6m和25.5m客車上；結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，檢修方便。組成：構(gòu)架；輪對軸箱彈簧裝置；搖枕彈簧裝置；基礎(chǔ)制動裝置。一、輪對軸箱彈簧裝置連接輪對和構(gòu)架隔離和緩和振動和沖擊定位：彈性定位套二、搖枕彈簧裝置三、構(gòu)架 四、基礎(chǔ)制動裝置傳遞制動缸力到各個閘瓦將力放大（制動倍率）保證各個閘瓦壓力一致第二節(jié) 206型客車轉(zhuǎn)向架屬于U型轉(zhuǎn)向架系列，120km/h。用于23.6m和25.5m客車上一、輪對軸箱彈簧裝置定位：干摩擦導(dǎo)柱定位

56、二、搖枕彈簧裝置三、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架第三節(jié) 準(zhǔn)高速、高速客車轉(zhuǎn)向架準(zhǔn)高速：160-200 km/h;209HS，206KP，CW-2高速：200 km/h以上;CW300，SW300等，未定型一、209HS客車轉(zhuǎn)向架 為了保證高速下的運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性，209HS型轉(zhuǎn)向架與209T型轉(zhuǎn)向架相比主要采取了下列技術(shù)措施： 1軸箱定位裝置采用無磨耗的橡膠堆定位結(jié)構(gòu)，代替了原來的干摩擦導(dǎo)柱式彈性定位結(jié)構(gòu)。既避免了有害的磨耗又能保證所需要的縱、橫向軸箱定位剛度。 2在軸箱與構(gòu)架之間加裝了一個垂向油壓減振器，它可以減少構(gòu)架的點(diǎn)頭和浮沉振動。 3搖枕彈簧裝置仍然采用傳統(tǒng)的搖動臺結(jié)構(gòu)。但以空氣彈簧代替了圓彈簧，有利

57、于提高垂向平穩(wěn)性，而且可使車鉤的連掛高度不隨載重量的大小而變化。 4為了減少車體的橫向振動，在搖枕與構(gòu)架側(cè)梁中部之間安裝了兩個橫向油壓減振器。 5為了增加車體的抗側(cè)滾剛度，在搖枕與彈簧托梁之間，設(shè)置了抗側(cè)滾扭桿裝置以限制車體的側(cè)滾角位移。 6采用了全旁承支重，能夠有效地抑制轉(zhuǎn)向架的蛇形運(yùn)動。 7為了保證高速下緊急制動的距離不超過1400m，基礎(chǔ)制動裝置采用了單元盤形制動加單側(cè)踏面制動的復(fù)合制動系統(tǒng)。同時在車軸的端部裝有電子防滑器，以防止制動時車輪抱死。（一）輪對軸箱彈簧裝置定位：橡膠堆彈性定位（二）搖枕彈簧裝置（三）轉(zhuǎn)向架構(gòu)架（四）基礎(chǔ)制動裝置單元盤型制動+單側(cè)踏面制動裝電子防滑器二、206K

58、P型客車轉(zhuǎn)向架（一）輪對軸箱彈簧裝置（二）搖枕彈簧裝置（三）轉(zhuǎn)向架構(gòu)架（四）基礎(chǔ)制動裝置單元盤型制動+單側(cè)踏面制動裝電子防滑器三、CW-2型客車轉(zhuǎn)向架（一）輪對軸箱彈簧裝置（二）搖枕彈簧裝置（三）轉(zhuǎn)向架構(gòu)架（四）基礎(chǔ)制動裝置單元盤型制動裝電子防滑器第四節(jié) 地下鐵道客車轉(zhuǎn)向架一般為電動車輛,要求噪音低，載重變化量大多采用空氣彈簧，無搖動臺結(jié)構(gòu)DK型系列轉(zhuǎn)向架（一）輪對軸箱彈簧裝置定位：橡膠彈性鉸式定位（二）搖枕彈簧裝置心盤承載（三）轉(zhuǎn)向架構(gòu)架H型構(gòu)架（四）基礎(chǔ)制動裝置單側(cè)踏面制動CCDZ11型轉(zhuǎn)向架80km/h，一系橡膠彈簧第五節(jié) 國外高速客車轉(zhuǎn)向架運(yùn)行速度超過200km/h：日本，法國，德國，

59、英國，美國，意大利，俄羅斯，瑞士，加拿大，西班牙，韓國等日、法、德高速鐵路最為發(fā)達(dá)高速客車轉(zhuǎn)向架需解決的主要問題：減輕自重，尤其是簧下質(zhì)量；良好的橫向和垂向運(yùn)行平穩(wěn)性；擬制蛇行運(yùn)行，保證高速運(yùn)行穩(wěn)定性；良好的制動裝置，保證行車安全；采用無磨耗零部件，保證運(yùn)行性能和降低維修費(fèi)用；良好的曲線通過性能基本研制過程 使用條件：線路條件：最小曲線半徑、超高角等運(yùn)行條件：最高速度、制動性能等外部條件：車輛、建筑物限界等CAD三維設(shè)計：計算分析：有限元分析，結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析整車運(yùn)動學(xué)分析，整車動力學(xué)分析實(shí)驗室試驗：靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度試驗試驗臺滾動、振動試驗線路試驗：動力學(xué)試驗，制動試驗?zāi)途眯栽囼灒肼曉囼?現(xiàn)代高

60、速客車轉(zhuǎn)向架的發(fā)展已由過去的經(jīng)驗設(shè)計跨入了理性設(shè)計，其基礎(chǔ)是車輛動力學(xué)的理論和疲勞強(qiáng)度理論的不斷發(fā)展和完善。 目前，車輛動力學(xué)的理論水平和研究成果已達(dá)到了一個新的高度。實(shí)驗室和線路試驗手段的不斷完善給高速轉(zhuǎn)向架的研制提供了技術(shù)上的保障。 第五章 鐵道車輛的運(yùn)行性能主要內(nèi)容： 闡明車輛產(chǎn)生振動的原因 解析車輛振動的規(guī)律 介紹車輛運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性標(biāo)準(zhǔn) 介紹改善車輛運(yùn)行品質(zhì)的一些措施 第一節(jié) 引起車輛振動的原因主要內(nèi)容： 軌道有關(guān)的激振因素 車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)的激振因素一、與軌道有關(guān)的激振因素 1、鋼軌接頭處的輪軌沖擊車輪受到的沖量與沖量的大小有關(guān)的因素： 簧下質(zhì)量 行車速度 鋼軌接頭的變形程度2、軌道