A型地鐵車輛動車轉(zhuǎn)向架設(shè)計

摘要據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)今世界上人口超過一千萬的城市有18個，而在我國近年來也將近共有50個城市左右的人口超過了一百萬。為了減少日益增長的城市交通壓力，保證人們的出行便利和城市的環(huán)境質(zhì)量。人們開始發(fā)展了地下軌道運輸。轉(zhuǎn)向架作為城市軌道車輛的重要組成部分起到了至關(guān)重要的作用。本文就對地鐵A型動車轉(zhuǎn)向架進(jìn)行了分析。對地鐵A型車輛的轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架，輪對，軸箱，位于構(gòu)架與輪對之間的一系懸掛，位于構(gòu)架與車體之間的二系懸掛，驅(qū)動裝置（牽引電機(jī)）和基礎(chǔ)制動裝置（踏面制動）進(jìn)行了設(shè)計和詳盡的介紹。并采用solidworks和AutoCAD等軟件對轉(zhuǎn)向架的裝配與和零部件圖進(jìn)行了展示。關(guān)鍵字：城市軌道車輛轉(zhuǎn)向架設(shè)計ABSTRACTAccordingtostatistics,thereare18citieswithapopulationofmorethantenmillionsintheworld.whileinChinainrecentyearshasalmost50city'swithapopulationofmorethanonemillion..Inordertoreducethegrowingurbantrafficpressure,peoplestartedtodeveloptheundergroundrailtransport.Bogieasanimportantpartoftheurbanrailvehicleshasplayedaanimportantrole.ThispaperanalysesthemetrobogietypeAmotorcar.Onthebogieframe,wheel,axis,asuspension,suspension,driveandfoundationbrakingequipmentdesign,anddetailedintroduced.UsingsolidworksandAutoCADsoftwarefortruckpartsandassemblydrawingforthedisplay.Keyword:metrobogiedesign目錄1TOC\o"1-5"\h\zABSTRACT2前5第1章問題的提出6國內(nèi)城市交通現(xiàn)狀6城市道路擁堵問題6城市的環(huán)境問題6國內(nèi)城市地鐵現(xiàn)狀及問題的提出6第2章設(shè)計思路與可行性分析102.1總體設(shè)計思路101.22.2設(shè)計目標(biāo)11可行性分析11第3章地鐵A型動車轉(zhuǎn)向架總體設(shè)計方案13整車簡介13轉(zhuǎn)向架設(shè)計總體要求14.轉(zhuǎn)向架整體結(jié)構(gòu)15第4章轉(zhuǎn)向架主要零部件設(shè)計17禱17輪對軸箱裝置204.2.2軸箱裝置21彈性懸掛裝置23一系彈性懸掛裝置23二系彈性懸掛裝置23牽引裝置27制動裝置2930TOC\o"1-5"\h\z附屬附屬29&棘31參考文獻(xiàn)32刖S城市的發(fā)展需要發(fā)展交通，交通的發(fā)展又促進(jìn)著城市的發(fā)展。在現(xiàn)代化的大城市中，城市軌道交通已經(jīng)成為了城市形象的標(biāo)志之一。它憑借著大載客量、快捷、準(zhǔn)時、安全、環(huán)保而成為解決城市交通擁堵的有效手段。自從世界上第一個地鐵系統(tǒng)于1863年在英國倫敦建成運行以來，盡管歷經(jīng)了許多的曲折和發(fā)展歷程，但是世界上的大城市無不以軌道交通系統(tǒng)作為城市骨干的公共交通系統(tǒng)。我國在建國后期也開始了地下鐵道的建設(shè)，但當(dāng)時多是為了戰(zhàn)事工程建筑的。我國第一條地鐵是在1965年于北京建成的，在接下來的幾十年里，上海，廣州，天津等城市也紛紛的構(gòu)建起了城市軌道交通。截止到目前為止，北京地鐵通車長度為456公里，上海通車長度為473公里，廣州通車長度為236公里，這些在我國都屬于城市軌道交通比較發(fā)達(dá)的城市。但是即便如此在任何一個國內(nèi)的城市中都沒有形成真正意義上的以軌道交通為骨干的公共交通網(wǎng)絡(luò)。我國是世界上人口最多的國家，發(fā)展公共交通事業(yè)這一任務(wù)刻不容緩。轉(zhuǎn)向架作為城市軌道車輛的重要組成部分，可以分為動車轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架，它對列車的運行起到了十分關(guān)鍵的作用。它的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)承載，牽引，緩沖轉(zhuǎn)向和制動。因此轉(zhuǎn)向架可以直接的影響到車輛的運行品質(zhì)，動力性能和行車安全等。轉(zhuǎn)向架設(shè)計的基本原則是盡量采用高柔性的彈性懸掛系統(tǒng)，以獲得良好的震動性能；采用高強(qiáng)度，輕量化的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，以降低輪對間的動力作用；采用能有效的一直轉(zhuǎn)向架蛇形運動，提高轉(zhuǎn)向架蛇形運動臨界速度的各種措施；基礎(chǔ)制動裝置采用復(fù)合制動裝置系統(tǒng)等。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是A型地鐵車輛動力轉(zhuǎn)向架設(shè)計，在我國目前的城市軌道交通車輛中廣州地鐵一號線，上海地鐵一號線等車輛采用的是A型車。因此我們設(shè)計參考的是廣州地鐵一號線的動車轉(zhuǎn)向架。此型號車輛的A1型的制造商是德國adtranz與西門子公司，設(shè)計時速為80km/h;A2型是由長春長客-龐巴迪軌道車輛制造的，設(shè)計時速90km/h,營運時速是80km/h;A3型是由龐巴迪長春客車制造的設(shè)計時速90km/h,營運時速80km/h.第1章問題的提由國內(nèi)城市交通現(xiàn)狀隨著社會的發(fā)展，許多城市都紛紛的涌來了大批的外來人口，城市中的人口變得越來越多。截止到2012年，北京市人口達(dá)到2069.3萬，上海市的人口達(dá)到2347.46萬，廣州市的人口達(dá)到1275萬。另外近年來機(jī)動車的數(shù)量也快速的發(fā)展，給城市的道路壓力和環(huán)境帶來了很多不利的影響。城市交通中的矛盾也被體現(xiàn)的越來越突出和明顯。城市道路擁堵問題許多的城市由于機(jī)動車的快速增長，道路的壓力越來越大，對居民的日常的工作和出行造成了很大的影響，并且已經(jīng)成為了制約城市發(fā)展的重要瓶頸，雖然說有些城市的為了減少這些問題采取了限號出行等方案，但是都沒有很根本的解決問題。城市的環(huán)境問題近年來由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對我們的環(huán)境也產(chǎn)生了非常巨大的問題。機(jī)動車尾氣的排放已經(jīng)成為僅次于工業(yè)和建筑業(yè)的第三大排放源。正是由于這些污染近年來我國的出現(xiàn)的霧霾的情況也越來越多，給居民的生活健康造成了極其重大的影響。另外機(jī)動車產(chǎn)生的噪聲污染也不可忽視。所以就目前的現(xiàn)象來看低碳環(huán)保的公共交通憑借著它運能大、速度快、無污染等優(yōu)越的特點已經(jīng)成為國家發(fā)展的趨勢。2013年，預(yù)計有12個城市將開通運營軌道交通線路，其中新增首次運營的城市有哈爾濱、長沙、寧波、關(guān)B州，總計新增運營里程約387公里。國內(nèi)城市地鐵現(xiàn)狀及問題的提出建國之后，新中國第一條地鐵線路始建于1965年07月01日（北京地鐵一號線），1969年10月01日建成通車，使北京成為中國第一個擁有地鐵的城市。天津地鐵始建于1970年4月7日，1976年1月試運行。是中國繼北京后第2個擁有城市軌道交通系統(tǒng)的城市。隨后上海、廣州、深圳等城市也相繼開通了地鐵。根據(jù)每個城市人口的需求和客流的分析，每條城市軌道的車輛基本上可以分為三種型號，分別是A、RC三種。A型地鐵列車（主要應(yīng)用在人口比較稠密和客流量比較大的城市線路之中）：長22.8米，寬3米；B型地鐵列車（有的城市根據(jù)自己的城市軌道特點還會將型號更改為非標(biāo)準(zhǔn)型）：長19米，寬2.8米；C型地鐵列車：長19米，寬2.6米。國內(nèi)基本上采用B型車的城市比較多，例如北京地鐵的車輛除了機(jī)場線是A車，其他均為B車。而天津因為人口沒有那么稠密所以地鐵的車型基本上全部為B型車。天津地鐵1號線為非標(biāo)準(zhǔn)B車，2號線B1型車，3號線標(biāo)準(zhǔn)B型車。廣州1、2號線為A車，3號線、廣佛地鐵為B車。轉(zhuǎn)向架作為地鐵車輛的重要組成部分承擔(dān)著很大的作用，由于城市軌道交通需要具有足夠的載重量，而且在長度和容積上也要考慮到乘客的安全，因此采用轉(zhuǎn)向架是最好的解決方案之一。另外我們城市的軌道不可能是一路上都是直線，所以蛇形運動在我們的的車輛中是不得不考慮的一個問題。為了減少這個現(xiàn)象，讓乘客更加舒適的乘坐。我們可以利用轉(zhuǎn)向架來實現(xiàn)車體的自由回轉(zhuǎn)，這樣一來車輛能夠最大限度的不受到曲線半徑的影響，同時還能降低運行時產(chǎn)生的各種不利因素（環(huán)境噪聲和阻力等）達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)的運行。最為重要的一點就是乘坐的舒適性問題。為了增加城市軌道交通的穩(wěn)定性我們必須對地鐵的轉(zhuǎn)向架安裝減震裝置（一系懸掛和二系懸掛），這樣一來才能減少車輛在運行過程中的顛簸，使乘客具有良好的舒適度，這樣一來才能最大限度的保證車輛具有良好的動力特性和運行品質(zhì)；另外轉(zhuǎn)向架還能起到平衡車體的重量使車體的各種載荷和作用力均勻的傳遞到輪軌上面，讓車軸的受力可以更加的均勻增加使用壽命。另外車子的制動裝置（此車型使用踏面制動）和牽引裝置也是安裝在轉(zhuǎn)向架上面的，從而滿足多方面的牽引力和制動力的要求。由于我國的地下鐵道運輸開展的比較晚也比較緩慢，我國的通車?yán)锍桃约凹夹g(shù)條件上面的差異也相較國外相差比較多。但是我們國家正在努力的緩解這樣的問題。我國的軌道交通車輛基本上可以分為以下幾種類型。長春客車廠制造的客車（天津地體一號線，天津地鐵九號線、北京地鐵一號線等，）使用的均是標(biāo)準(zhǔn)零部件及成熟的設(shè)備。其中很重要的一個生產(chǎn)原則就是生產(chǎn)的模塊化，這項原則已經(jīng)很廣泛的應(yīng)用在我國的機(jī)車車輛制造產(chǎn)業(yè)之中（我們在戚墅堰實習(xí)時也聽過類似的講座）。所謂的模塊化就是將轉(zhuǎn)向架分為幾個部件，單獨生產(chǎn)在進(jìn)行相互裝配，這樣能夠使多個工位同時進(jìn)行，讓車輛的維修周期的效用達(dá)到最優(yōu)化。另外在踏面制動的踏面處應(yīng)進(jìn)行定期的磨耗檢查，輪對也要進(jìn)行探傷實驗。此類轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為‘H型結(jié)構(gòu)，也是轉(zhuǎn)向架之中最常見的一種結(jié)構(gòu)（我們此次設(shè)計的A型車就是H型構(gòu)架）。位于車體和轉(zhuǎn)向架之中的二系懸掛裝置多采用空氣彈簧，也有少數(shù)車輛采用的是橡膠彈簧。這些彈簧和減震裝置（橫向減震器和縱向減震器）基本上是安裝在側(cè)架的中部。在橫梁上安裝有電機(jī)吊座（電機(jī)的懸掛方式分為軸懸和架懸只有架懸式才安裝有電機(jī)吊座）。為了防止轉(zhuǎn)向架的側(cè)扭，在側(cè)梁的下部還設(shè)置有抗側(cè)滾扭桿座。為了便于維修，側(cè)梁端部設(shè)置了四個起吊座，使構(gòu)架或整個轉(zhuǎn)向架被安全地吊起。對于強(qiáng)度計算的話，基本上是采用了EN10025標(biāo)準(zhǔn)的S275J2G3鋼板制造。構(gòu)架的焊接和探傷檢查均采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)。在額定載荷下，構(gòu)架預(yù)計疲勞壽命為30?35年。軸箱軸承采用符合nc標(biāo)準(zhǔn)的圓錐滾子密封軸承（此次設(shè)計的轉(zhuǎn)向架采用的是雙列圓柱滾動軸承），整體壓裝到車軸上。軸箱軸承組件形成整體密封系統(tǒng)，并預(yù)先添加了潤滑脂，延長了使用壽命和維修間隔的時問。軸承內(nèi)裝有塑鋼保持架，可降低內(nèi)部摩擦并具有良好的自潤滑性能。軸箱端部可安裝碳刷式軸端接地裝置，將電流直接導(dǎo)向鋼軌（適用于北方第三軌受電的車輛），防止電流經(jīng)過軸承產(chǎn)生電蝕。為了保證車輛能夠完美的完成制動，在轉(zhuǎn)向架的每根軸上還裝有防滑速度傳感器，為車上的防滑控制系統(tǒng)提供車輪轉(zhuǎn)動速度信息，防止車輪發(fā)生滑行。另外作為附屬裝置在每列地鐵編組頭車的軸端還裝有ATP?度傳感器，用以檢測車輛的時速。本次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計的A型動車轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架采用的是“H”型構(gòu)架，這樣可以起到動車與拖車轉(zhuǎn)向架之間的互換作用。轉(zhuǎn)向架的焊接方式一般采用以下幾種，包括構(gòu)架式焊接轉(zhuǎn)向架，三大件式轉(zhuǎn)向架和堆構(gòu)架式轉(zhuǎn)向架。我們此次設(shè)計采用的是全鋼焊接構(gòu)架。它是由橫梁和兩側(cè)梁組焊而成。在橫梁上設(shè)有各種零件的安裝座，包括電機(jī)（架懸式），齒輪裝置和牽引裝置等。另外在構(gòu)架的側(cè)梁上也設(shè)有踏面單元制動器。在側(cè)梁上也設(shè)計了一些安裝座，包括了一系懸掛裝置（八字形橡膠堆）和二系懸掛裝置（橡膠彈簧）等部件。為了保證各部件都能夠精準(zhǔn)的得到組裝，同時在維修時也方便零件的購買和互換。所有出現(xiàn)在安裝座的安裝孔的尺寸大小都經(jīng)過精確定位，從而保證了所有部件組裝后的轉(zhuǎn)向架運行性能。值得注意的是此次設(shè)計的H型構(gòu)架符合采用了互換性設(shè)計的原則，不同轉(zhuǎn)向架的動車和拖車構(gòu)架在維修中可以互換。另外在額定載荷的情況下，構(gòu)架使用壽命為30年。橫梁和側(cè)梁上共有六個比較大的圓形孔，平時用塑料蓋封上。這樣減少了構(gòu)架重量，還能提供空間安裝部分設(shè)備，此外構(gòu)架底部還有排水孔，構(gòu)架內(nèi)腔均勻噴涂保護(hù)臘。空氣彈簧座位于側(cè)梁和橫梁連接處，中心距為1500mm另外轉(zhuǎn)向架還分為以下的兩種形式，有搖枕轉(zhuǎn)向架和無搖枕轉(zhuǎn)向架（適用范圍相對較廣）。根據(jù)調(diào)查，我國的轉(zhuǎn)向架大多數(shù)是依靠進(jìn)口的或者外國研發(fā)的，這樣一來我們使用的成本就會大大。為本來就無法盈利的地鐵更加增添了一個負(fù)擔(dān)。所以就目前的狀況來看，A型地鐵列車國產(chǎn)化是實現(xiàn)重大突破的主要任務(wù)之一，我們此次設(shè)計的地鐵車輛也是根據(jù)材料進(jìn)行比較設(shè)計的。目前我國上海市也新開發(fā)研制出來國產(chǎn)的地鐵A型列車。新下線的該列車的最大載客量可以達(dá)到2460人；不同于一般列車的長度22m寬度3m，高3.8m。據(jù)了解我們?nèi)孪戮€的車輛每輛車長度為22.8米，寬度為3米；最大運行速度每小時80公里。與我國普遍運營的A型、B型、C型列車相比，具有載客量大、功能先進(jìn)、運行可靠等特點，尤其適合人口密度、流量大的特大型城市使用，可以解決加掛車廂過多帶來的諸多難題，有效緩解軌道交通運輸壓力。第2章設(shè)計思路與可行性分析總體設(shè)計思路轉(zhuǎn)向架是支承車體并擔(dān)負(fù)車輛沿著軌道走行的支承走行裝置。轉(zhuǎn)向架是車輛最重要的組成部件之一，它的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛的運行品質(zhì)、動力性能和行車安全。根據(jù)現(xiàn)代地鐵車輛的發(fā)展趨勢，轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該具有的技術(shù)原則有以下幾點：.采用高柔性的彈簧懸掛系統(tǒng)，這樣可以獲得更加良好的震動性能，使列車能夠更加平穩(wěn)的運行在軌道之中，增加乘客的舒適程度。另外此種高柔性空氣彈簧在正常速度下均能表現(xiàn)出優(yōu)越性。.確保良好的動力學(xué)性能采用高強(qiáng)度、輕量化的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，這樣可以減少轉(zhuǎn)向架的重量，增加載客量。.才用能有效的抑制轉(zhuǎn)向架的蛇形運動的措施，提高轉(zhuǎn)向架蛇形臨界速度的各種措施。.基礎(chǔ)制動裝置盡量采用復(fù)合制動系統(tǒng)。處采用的常規(guī)的空氣盤形制動和踏面制動外，可以配以磁軌制動、渦流制動等非粘性制動系統(tǒng)。.轉(zhuǎn)向架盡量采用統(tǒng)一的材料，和標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)以確保以后維修的便利。另外為了方便以后的維修轉(zhuǎn)向架還要具有以下的幾個主要特點：重量輕，乘坐舒適，具有良好的運行性能轉(zhuǎn)向架零、部件少維修費用低易于組裝和拆卸（分解）等。綜上所述，我們再考慮到讓乘客更穩(wěn)定的乘坐，讓結(jié)構(gòu)盡可能的輕量化同時在減少噪聲的環(huán)境下。我們設(shè)計出A型車轉(zhuǎn)向架。列車設(shè)計時速為90km/h,運行時速為80km/h。1.22.2設(shè)計目標(biāo).轉(zhuǎn)向架總體符合GB/T7928-2003《地鐵車輛通用技術(shù)條件》車輛行走機(jī)構(gòu)的性能、主要尺寸應(yīng)與軌道相互協(xié)調(diào)，并保證其相關(guān)部件在允許磨損限度內(nèi)，仍能確保列車以最高允許速度安全平穩(wěn)運行。即使在懸掛或減振系統(tǒng)損壞時，也能確保車輛在軌道上安全地運行到達(dá)終點。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗可按照UIC615-4的要求進(jìn)行。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架應(yīng)做改善內(nèi)應(yīng)力處理。懸掛系統(tǒng)采用如下結(jié)構(gòu)：A.一系懸掛為八字形疊層橡膠彈簧二系懸掛為空氣彈簧，并設(shè)置高度自動調(diào)整裝置：轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車體之間安裝橫向減振器和橫向止擋。車輪采用整體碾鋼輪或彈性車輪，其踏面形狀應(yīng)符合TB/T449-2004的要求。.轉(zhuǎn)向架為A型車動車轉(zhuǎn)向架，設(shè)計時速為90km/h,實際運行時速為80km/h,3?轉(zhuǎn)向架動力學(xué)性能滿足TB/T2360-93《鐵道機(jī)車動力學(xué)性能試驗鑒定方法及評定方法》。.轉(zhuǎn)向架的性能安全可靠能夠保證乘客的乘坐安全舒適，經(jīng)久耐用。.本轉(zhuǎn)向架應(yīng)該能夠在同等條件的型號的轉(zhuǎn)向架達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。.轉(zhuǎn)向架要采用標(biāo)準(zhǔn)零件以方便維護(hù)，長使用壽命30年到35年。2.3可行性分析從1987年與日本聯(lián)合研制轉(zhuǎn)向架到1994年成功自主設(shè)計研制無搖枕地鐵轉(zhuǎn)向架,一直到現(xiàn)在，我國在地鐵轉(zhuǎn)向架方向的研究一直沒有停止腳步，在這個過程中，我們在學(xué)習(xí)國外地鐵轉(zhuǎn)向架的先進(jìn)技術(shù)的同時，也通過自己的努力，在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的形式、軸箱的定位方式、車體和轉(zhuǎn)向架之間傳遞載荷的方式等方面，不斷的技術(shù)創(chuàng)新。目前國內(nèi)成熟運行的地鐵線路中，廣州地鐵一號線、二號線，深圳地鐵一號線等是屬于A型車的。因此我這次的畢業(yè)設(shè)計參考的是廣州地鐵一號線的車輛。此型號車輛的A1型的制造商是德國adtranz與西門子公司，設(shè)計時速為80km/h;A2型是由長春長客-龐巴迪軌道車輛制造的，設(shè)計時速90km/h,營運時速是80km/h;A3型是由龐巴迪長春客車制造的設(shè)計時速90km/h,營運時速80km/h.由此可見，設(shè)計出大容量的A型車能夠充分的符合大城市對城市軌道公共交通的需求，為大城市的路面交通系統(tǒng)減少了許多無形的壓力，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有促進(jìn)和推動的作用。第3章地鐵A型動車轉(zhuǎn)向架總體設(shè)計方案3.1整車簡介我們此次設(shè)計的轉(zhuǎn)向架是地鐵A型動車轉(zhuǎn)向架，設(shè)計時速90km/h,運行時速為80km/h.列車采用的是四動二拖六節(jié)編組，即Tcp+M+M-M+M+Tcp或者A+B+C+C+B+A其中，A代表的是帶司機(jī)室和受電弓的動車，B代表的是不帶司機(jī)室的拖車，C代表的是不帶司機(jī)室的動車，一般A車位于列車兩端。A1型號最大載客人數(shù)2592人（9人/m2）,A2型號坐席載客量310人，載客量為1860人（6人/品）。坐席載客量為336人，載2客量為1860人（6人/m）。A1型車規(guī)格為140米（長）x3米（寬）x3.8米（身），自重為33噸（A車）36噸（B車、C車）;A2型車規(guī)格為139980mn>x3074mm寬）A3型車規(guī)格為139980mm（長）x3074mm（寬），自重為35噸（A車）38噸（B車、C車）。該列車為A型車，主要的技術(shù)參數(shù)如下圖所示列車長度139980mm單節(jié)車輛長度（跨車鉤連接面）19980mm車輛寬度3000mm受電弓落弓高度3875mm車輛高度（不含排氣口和空調(diào)單元）3800mm車輛高度（含排氣口和空調(diào)單元）3855mm轉(zhuǎn)向架中心距15700mm車輛地板高度1130mm供電方式架空剛性接觸網(wǎng)額定電壓DC1500V受電弓工作茴度175-1600mm3.2轉(zhuǎn)向架設(shè)計總體要求.設(shè)計的轉(zhuǎn)向架的綜合性能要符合國家規(guī)定的限界和線路條件，并且要滿足地下鐵道運輸系統(tǒng)的運用要求。.轉(zhuǎn)向架的運行穩(wěn)定性良好和曲線通過能力符合要求。3?gGB5599《鐵道車輛動力學(xué)性能評定和試驗鑒定規(guī)范》對轉(zhuǎn)向架的運行的平穩(wěn)性的規(guī)定：在多種運營速度和空載到滿載的任何載荷條件下，轉(zhuǎn)向架的橫向和垂向平穩(wěn)性指標(biāo)不得高于2.5,這樣才能夠保證車輛運行性能穩(wěn)定舒適。4?按GB5599《鐵道車輛動力學(xué)性能評定和試驗鑒定規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行轉(zhuǎn)向架的安全性，脫軌系數(shù)小于1.0,輪重減載率不得高于0.6,傾覆系數(shù)不得高于0.8。.轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵零部件的靜強(qiáng)度和動強(qiáng)度符合TB1335《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計及試驗規(guī)范》的要求。.在滿足強(qiáng)度要求的前提下，盡量減輕轉(zhuǎn)向架的重量，使轉(zhuǎn)向架的輕量化程度越局。.高可靠性和維護(hù)性另外在轉(zhuǎn)向架落成后，應(yīng)對其單元制動缸管路系統(tǒng)進(jìn)行氣密性試驗（采用的是踏面制動）來保證它能夠正常的工作。當(dāng)轉(zhuǎn)向架落成后也要對它四個單元制動缸的每一個都要進(jìn)行動作試驗，保證轉(zhuǎn)向架固定軸距兩側(cè)之差應(yīng)小于等于2mm對角線之間的差值也應(yīng)該3mm在車輛靜載荷（自重載荷）恒定的情況下，測量轉(zhuǎn)向架構(gòu)架四角距軌面的高度差，高度差應(yīng)大于等于3mm測量空氣彈簧上平面距軌面的高度差應(yīng)大于等于10_。空氣彈簧左右高度差大于等于0.5_。根據(jù)軸重的規(guī)定，在同一列動車上每根車軸上所測得的軸重與該車各車軸實際平均軸重之差不應(yīng)超過實際平均軸重的2%每個車輪的實際輪重與該軸兩輪實際平均輪重之差不應(yīng)超過該軸兩輪實際平均輪重的4%另外我們對轉(zhuǎn)向架自身的重量也是有規(guī)定的：A型車動車的重量不超過8.0t,拖車不的重量超過6.0t;B型車動車的重量不超過7.5t,拖車的重量不超過5.5t;C型車動車的重量不超過7.0t,拖車的重量不超過5.0t。3.3.轉(zhuǎn)向架整體結(jié)構(gòu)該轉(zhuǎn)向架為A型動車轉(zhuǎn)向架，設(shè)計時速為90km/h,運營時速為80km/h.轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、減振裝置、電機(jī)驅(qū)動裝置、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、牽引拉桿、中心銷座、單元制動器及高度調(diào)整閥、速度傳感器、接地裝置等組成。其中該構(gòu)架為箱型焊接結(jié)構(gòu)，有兩根側(cè)粱和兩根橫梁組成的可替換H型構(gòu)架，由此以來動車的轉(zhuǎn)向架和拖車的轉(zhuǎn)向架可以達(dá)到互換的效果。側(cè)梁兩端做成框架形狀，框架內(nèi)部設(shè)有彈簧安裝座，用以安裝八字形橡膠彈簧。橫梁上焊有齒輪箱吊座和電機(jī)安裝座。人字彈簧座焊接在側(cè)梁彎臂中，用于安裝一系懸掛人字彈簧。人字彈簧座要求在靠模上定位后焊接，定位要求高。在側(cè)梁彎臂的下箱板下方，設(shè)有安裝孔，用來安裝墊片以保證軸箱與構(gòu)架之間的合理間隙。另外在構(gòu)架上兩側(cè)有4個掛架，即每個側(cè)梁彎臂上有一個，用于起吊構(gòu)架。此外在構(gòu)架上還設(shè)有各種安裝座和吊座（牽引電機(jī)、彈簧等），用以安裝轉(zhuǎn)向架的各種部件。軸箱是實現(xiàn)論對于構(gòu)架之間相互連接與相互運動的關(guān)鍵部件，它起到了承上啟下的重要作用。在我們設(shè)計的軸箱中，采用的定位方式為八字形（人字形）橡膠定位。垂向力、縱向力、橫向力均由八字形橡膠堆傳遞。另外車輛采用雙列圓柱滾動軸承。在垂向載荷下，橡膠同時受剪切和壓縮變形，改變其安裝角度，可得到不同的垂向和縱向剛度。采用此類一系懸掛的優(yōu)點是具備無摩擦磨損，重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，吸收高頻振動和減少噪音等優(yōu)點，且壽命可達(dá)到150萬走行公里以上。二系懸掛包括橡膠空氣彈簧、中央牽引銷連接裝置和抗測滾扭桿彈簧裝置等。各個部件的作用分別是橡膠空氣彈簧直接與車體相連負(fù)責(zé)承載和傳遞重量；中央牽引銷連接裝置負(fù)責(zé)傳遞縱向力和橫向力；抗測滾扭桿彈簧起到限制車體的測滾的作用。牽引桿在車體與轉(zhuǎn)向架構(gòu)造之間起著傳遞牽引力和制動力的作用，同時通過橡膠聯(lián)接套緩和并減輕傳遞中的振動和沖擊，使力傳遞平穩(wěn)。每個動車轉(zhuǎn)向架的動力裝置由兩齒輪傳動裝置及兩牽引電機(jī)組成。牽引電機(jī)懸掛于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，齒輪傳動裝置安裝在具有懸掛作用的吊桿上。牽引電機(jī)和齒輪傳動裝置由聯(lián)軸節(jié)連接。車輛采用鼠籠式三相異步交流電機(jī)，功率190KW,由主逆變器產(chǎn)生的變頻變壓三相電流驅(qū)動，電機(jī)安裝在構(gòu)架上屬于架懸式。

制動系統(tǒng)包括電制動（再生制動和電阻制動，僅在動車轉(zhuǎn)向架上）和踏面制動（每個動車和拖車轉(zhuǎn)向架上各有4個踏面制動單元），其中兩個踏面制動單元裝有附加的彈簧制動裝置，起停車制動的作用。結(jié)構(gòu)速度90km/h最大運行速度80km/h軌距1435mm轉(zhuǎn)向架中心距15700固定軌距1435兩側(cè)梁橫向中心距2100mm車輪直徑840mm輪對內(nèi)側(cè)距（空載）1353軸重<16t輪重偏差<±2%一系垂向剛度1220kN/m一系橫向剛度3884kN/m一系縱向剛度31391kN/m轉(zhuǎn)向架質(zhì)量6.5t一系懸掛方式八字形橡膠堆疊層懸掛二系懸掛方式橡膠堆彈簧軸向TE花?方式八字形橡膠定位牽引力傳遞方式牽引桿基礎(chǔ)制動方式踏面制動聯(lián)軸器柔性齒式聯(lián)軸器轉(zhuǎn)向架使用壽命30年第4章轉(zhuǎn)向架主要零部件設(shè)計構(gòu)架轉(zhuǎn)向架構(gòu)架作為整個結(jié)構(gòu)的骨干部分，是能夠使轉(zhuǎn)向架傳遞牽引力和承載各種力度載荷的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。構(gòu)架相當(dāng)于一個連接裝置，將轉(zhuǎn)向架的各個零件之間的相互位置關(guān)系和運動關(guān)系加以約束。轉(zhuǎn)向架的輪對軸箱裝置、懸掛裝置(一系的八字形彈簧裝置和二系的橡膠彈簧裝置)、牽引裝置、電機(jī)懸掛及基礎(chǔ)制動裝置等都是安裝在構(gòu)架這個基體上，在加上管、線等附屬裝置，組成一個完整的轉(zhuǎn)向架。構(gòu)架的設(shè)計功能及要求：.傳遞載荷，承受上方的重量并將重量均勻的傳遞給輪對減少輪對的磨損。.作為一系懸掛個二系懸掛的連接裝置為兩個懸掛起到了支持作用。.在構(gòu)架上還有電機(jī)等其它部件的安裝座，給輔助的零件也起到了支持作用；.作為重要骨架，構(gòu)架應(yīng)具有良好的強(qiáng)度(包括靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度等)這樣才能保證車輛的安全運行。為了便于車輛的維修，轉(zhuǎn)向架應(yīng)該具有以下的特點，重量輕，乘坐舒適，有優(yōu)良的強(qiáng)度保證期良好的運行性能。盡量保證轉(zhuǎn)向架的零部件能夠盡可能的減少這樣維修費用就會降低低更加利于轉(zhuǎn)向架的易于組裝和拆卸(分解)，給維修工作帶來了很大的便利。為了保證要求，我們要測試當(dāng)車輛在各種情況下運行時，構(gòu)架有可能會承受車體重量和轉(zhuǎn)向架上部所有設(shè)備重量總和所造成的的垂向載荷，另外還有當(dāng)機(jī)車在振動時，還會引起垂向附加動載荷，這些可變的因素也要計算在內(nèi)；除了垂向的力之外，構(gòu)架還會承受橫向的力，包括列車牽引與制動時所產(chǎn)生的力。構(gòu)架也會承受車輛在牽引時產(chǎn)生的牽引力和制動時產(chǎn)生的制動力；當(dāng)車輛通過曲線時，構(gòu)架會受到離心力作用。所以當(dāng)我們在設(shè)計轉(zhuǎn)向架的時候，一定要將轉(zhuǎn)向架在各種狀況下可能發(fā)生的情況都考慮進(jìn)去，將各種狀況下的力的載荷也納入計算之中。通常還會考慮到以下的幾個原則：(1)要考慮到設(shè)計的轉(zhuǎn)向架與其它零部件之間的相互位置關(guān)系(2)將構(gòu)架盡可能的設(shè)計成等強(qiáng)度的梁，這樣既能方便計算，又可以保證獲得最大的強(qiáng)度和最小的自重。(3)在我們設(shè)計轉(zhuǎn)向架的時候，盡可能將轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)設(shè)計成對稱的結(jié)構(gòu)，可以方便我們對其的簡化和制造。(4)在設(shè)計的時候，要注重考查各個梁上的應(yīng)力，避免造成應(yīng)力集中過高的情況。(5)在保證了構(gòu)架的強(qiáng)度之后，我們還要設(shè)計好構(gòu)架的剛度，讓構(gòu)架具有一定的柔性。(6)要注意焊接應(yīng)力，將焊接的位置與結(jié)構(gòu)尺寸布置好。(7)在構(gòu)架上要考慮設(shè)置機(jī)車車輛出軌后使其復(fù)位的支撐位置。我們設(shè)計的構(gòu)架是由鋼板壓制形成的，經(jīng)過焊接而形成。在水平面呈現(xiàn)為“H”字型，為了安裝八字形疊層橡膠彈簧，把側(cè)梁和橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)置成封閉的箱型結(jié)構(gòu)，并在兩側(cè)梁的兩端設(shè)有倒框。側(cè)架的中部設(shè)有橡膠彈簧安裝座，用來安裝二系懸掛的彈簧。因為此轉(zhuǎn)向架為架懸式，所以在橫梁的中部設(shè)有牽引電機(jī)安裝座。在橫梁的上部裝有牽引座，構(gòu)架上還設(shè)有連接抗測滾扭桿、自動高度調(diào)整閥及單元制動機(jī)等部件的安裝座。這樣設(shè)計的優(yōu)點是：橫梁用無縫鋼管制成的，以前橫梁是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有支承肋板，而本次設(shè)計橫梁內(nèi)部沒有支承肋板。同時，無縫鋼管用作附加空氣室，替代以前轉(zhuǎn)向架用搖枕作附加空氣室。側(cè)梁和無縫鋼管的焊接。側(cè)梁與無縫鋼管間的焊接是用圓環(huán)形板進(jìn)行加強(qiáng)的，輔助附加空氣室位于橫梁兩端用來增加體積。另外我們在主要受力的各個地方包括(軸箱拉桿座、減振器座、旁承座和牽引電動機(jī)懸掛座)都安裝了強(qiáng)化的肋板，這樣可以保障轉(zhuǎn)向架的強(qiáng)度，剛度和疲勞壽命。構(gòu)架的焊接標(biāo)準(zhǔn)按DIN6700進(jìn)行，焊接的方法主要應(yīng)用富氣體保護(hù)焊。構(gòu)架焊接完成后，各焊縫都要打磨光滑以便消除焊縫表面缺陷，并通過打沙、噴丸等方式來消除氧化層，焊縫表面缺陷標(biāo)準(zhǔn)按EN25817鋼電弧焊接缺陷等級標(biāo)準(zhǔn)來評定，為保證焊縫的質(zhì)量，重要部位的焊縫要求進(jìn)行探傷不^查，焊縫按DIN6700標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行X光檢驗，按EN1290的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行磁粉探傷。另外，為了減少焊接時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，構(gòu)架在組裝焊接完成后，應(yīng)改進(jìn)行退火處理，來減少焊接時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。設(shè)計好的轉(zhuǎn)向架卞^架應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)WC65-4《動車組一轉(zhuǎn)向架與走行部一轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗》來進(jìn)行構(gòu)架的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度的核算。

輪對軸箱裝置輪對結(jié)構(gòu)輪對是由一根車軸和兩個同型號的車輪組成的，它們的配合方式是過盈配合屬于車輛行走的關(guān)鍵部位件。輪對可以接受的從車輛傳來的大部分載荷來支持車體，為了能夠轉(zhuǎn)動前進(jìn)，輪對還要接受牽引電機(jī)所傳遞的扭矩。另外輪對的強(qiáng)度也要經(jīng)過檢查和校核，因為當(dāng)列車在經(jīng)過非平直位置時(道岔、鋼軌接頭、曲線、或者不平整路段時)，輪對也會受到水平和垂向的作用力。為了保證在最高速和最大載荷的條件下安全運行，我們要確保輪對的強(qiáng)度，同時要減少輪軌之間的作用力和磨耗。它的主要作用主要包括以下三個方面。(1)承受全部載荷和沖擊與鋼軌粘著，這樣可以產(chǎn)生牽引力或者制動力控制列車輪對滾動使車輛前進(jìn)。輪對一般是由車輪、輪心和輪箍構(gòu)成的。我們所設(shè)計的城市軌道車輛的輪對一般是采用的是沒有輪心與輪箍區(qū)分的整體車。另外城市軌道車輛的輪對還有動力輪對和非動力輪對的區(qū)別，其中動力輪對上通常裝有牽引大齒輪或者齒輪箱。此次設(shè)計的A型車車輛新輪滾動圓直徑為840mm并且采用的是整體輾鋼輪，通過冷壓的方式壓裝到車軸上。它的壓裝壓力范圍為650KN?1110KN,從而保證輪軸之間有足夠的壓緊力，又不致于輪軸接觸部位應(yīng)力過大，影響輪對使用壽命。需要換輪時，采用液壓工具將舊輪從車軸上退下。另外此次車輛的車輪采用的踏面形式為磨耗形踏面，踏面是由1:46、1:15組成的斜面。輪對在正常線路狀態(tài)上運行時，輪圓的內(nèi)側(cè)距是影響運營安全的一個重要因素之一。輪緣內(nèi)側(cè)距有嚴(yán)格的規(guī)定：一般鐵路標(biāo)準(zhǔn)輪對，內(nèi)側(cè)距為1353±3mm我國地鐵車輛輪對的內(nèi)側(cè)距為1353±2mm輪緣內(nèi)側(cè)距應(yīng)保證在任何線路上運行時輪緣與鋼軌之間具有一定的游間，以減少輪緣與鋼軌之間的磨耗。為了保證列車在不利的情況下不會發(fā)生脫軌的情況，我們應(yīng)該在鋼軌上設(shè)有足夠安全的輪對踏面搭接量，用以保證安全通過道岔。在我國，已經(jīng)將車軸的軸型進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，這樣可以滿足不同車種和不同車輛的載重要求，標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承車軸有RB、RC、RD、RE2、RC、RC、RD、RD,該車軸選用1?4型。這樣可以便于設(shè)計制造與維修。在我國的車輪系統(tǒng)中，車輪分有整體車輪和帶箍車輪，其中整體車輪按其材質(zhì)分又有碾鋼輪和鑄鋼輪，帶箍車輪也可分為鑄鋼輻板輪心、碾鋼輻板輪心和鑄鋼輻條輪心的車輪。我們設(shè)計的轉(zhuǎn)向架車輪采用整體碾鋼輪。整體輾鋼輪一般是由踏面、輪緣、輻板和輪轂組成。踏面指的是車輪與鋼軌的接觸面，它可以幫助輪對在行進(jìn)過程中自動調(diào)中，也會對離心力造成一些抵抗作用，是車輛在直線和曲線都能夠順利的通過。一般來說，踏面和輪緣磨損都是比較嚴(yán)重的。因為踏面與鋼軌的接觸區(qū)域是很明顯的屬于狹小面積接觸，會產(chǎn)生局部的磨耗。所以我們會采用磨耗形(凹形、曲形、弧形)的輪對。我們此次設(shè)計的踏面是由1:46、1:15組成的斜面。輪對的組裝工藝通常有兩種，熱套和液壓套裝。熱套就是把輪心加熱之后套到車軸上面，把輪箍加熱之后在套在輪心上面。而液壓套裝就是在車輪與車軸拆裝過程之中，通過專門的液壓裝備向輪座接觸面注入高壓油。這樣能夠使得輪座孔擴(kuò)張同時施以推力將車輪壓入或者退出，我們就是使用的這種方法。軸箱裝置軸箱裝置是實現(xiàn)輪對與構(gòu)架相互連接又相互運動的關(guān)鍵部件，他起著承上啟下的作用。總的來說，它必須具備以下的作用：(1)活動關(guān)節(jié)一聯(lián)系構(gòu)架和輪對的活動關(guān)節(jié)。(2)傳遞載荷一傳遞牽引力、橫向力和垂向力(3)運動一能夠?qū)崿F(xiàn)輪對與構(gòu)架之間的垂向運動和橫向運動我們此次設(shè)計的車輛采用的雙列圓柱滾動軸承，該設(shè)計的轉(zhuǎn)向架的軸箱裝置主要由軸箱體、軸箱軸承、軸箱端蓋等組成，軸箱體采用高強(qiáng)度的合金鋼鑄造。因為列車會產(chǎn)生蛇形運動，所以約束好構(gòu)架和軸箱之間的關(guān)系采用何種軸箱定位方式對列車的安全行進(jìn)具有至關(guān)重要的作用。按照軸承類型分，有滑動軸承軸箱和滾動軸承軸箱，城軌車輛均采用的滾動軸承軸箱，而滾動軸承軸箱又有圓柱滾動軸承、圓錐滾動軸承、球面滾動軸承。(即調(diào)心軸承)。上海地鐵和北京地鐵車輛的軸箱軸承都是采用的圓柱滾動軸承。按照定位方式分類，我們可以分為：(1)拉板式定位：用特種彈簧鋼材制成的薄片形定位拉板，其一端與軸箱連接，另一端與構(gòu)架相連。利用薄片拉板在縱橫兩個方向的不同剛度把軸箱和構(gòu)架的相對運動約束在較小的范圍，以此來實現(xiàn)彈性定位。由于拉板的上下彎曲剛度很小，所以對構(gòu)架和軸箱上、下方向的相對移動約束很小。(2)拉桿式定位(東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車用)：拉桿的兩端分別于軸箱和構(gòu)架的銷接，拉桿兩端的橡膠墊和橡膠套分別用來限制軸箱和構(gòu)架之間橫向和縱向兩個方向上的相對位移，并實現(xiàn)彈性定位。這種定位方式允許軸箱和構(gòu)架在上下方向有較大的相對位移。(3)轉(zhuǎn)臂式定位(北京地鐵車輛DK3和天津輕軌車輛用)：轉(zhuǎn)臂式定位又稱彈性較定位，定位轉(zhuǎn)臂的一端與圓筒形軸箱體固接，另一端的橡膠彈性節(jié)點則與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的轉(zhuǎn)臂定位安裝座相連接。彈性節(jié)點允許軸箱與構(gòu)架在上下方向有較大的位移，彈性節(jié)點內(nèi)的橡膠件設(shè)計成使軸箱在縱向和橫向具有適宜的不同的定位剛度的要求。(4)疊成橡膠彈簧式定位(北京城鐵車輛用)：在構(gòu)架和軸箱之間裝有壓剪型疊層式橡膠彈簧，其垂向剛度較小，使軸箱相對構(gòu)架有較大的上下方向位移，而它的縱向和橫向有適宜的剛度，來實現(xiàn)良好的彈性定位。(5)干摩擦導(dǎo)柱式定位：磨耗套安裝在導(dǎo)柱和支持環(huán)上，導(dǎo)柱安裝在構(gòu)架上，支持環(huán)坐落在軸箱彈簧托盤上，導(dǎo)柱插入支持環(huán)中，當(dāng)構(gòu)架和軸箱之間發(fā)生向上、下的運動時，兩磨耗套產(chǎn)生干摩擦，并由導(dǎo)柱與支持環(huán)傳遞縱向力和橫向力來實現(xiàn)定位作用，再通過軸箱橡膠墊產(chǎn)生不同方向的剪切變形，來實現(xiàn)彈性定位。在我們次次的設(shè)計軸向過程中，采用的是八字形橡膠堆定位裝置，垂向力、縱向力和橫向力均由八字形橡膠堆傳遞。該橡膠堆有三向彈性特征，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計。通常kl:k2:k3=l:(2-2.5):(10-12),即垂向剛度kl最小(均為純剪的1倍)，縱向剛度kz最大。，在垂向載荷作用下，橡膠同事受剪切和壓縮變形，改變其安裝角度，可得到不同的垂向和縱向剛度，此裝置的安裝角度為10度到11度，另外它的優(yōu)點可以總結(jié)為無摩擦磨損，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，吸收高頻振動和減少噪音等特點，壽命可以達(dá)到150萬走行公里以上。彈性懸掛裝置鐵路接車車輛通常采用的彈簧種類有：圓彈簧、板彈簧、橡膠彈簧及空氣彈簧。但在現(xiàn)代機(jī)車車輛上板彈簧由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且笨重，已經(jīng)被取締，很少使用。圓彈簧和橡膠彈簧經(jīng)常被用作一系懸掛，空氣彈簧則被廣泛的應(yīng)用于第二系懸掛（取代旁承）。鐵路機(jī)車車輛一般來說采用的減震器基本上包括液壓減震器、摩擦減震器。我們這里采用的是液壓減震器。所謂的一系懸掛是指在構(gòu)架與軸箱之間設(shè)有第一系簧的彈簧懸掛，一般用于低速和中速的機(jī)車車輛。二系懸掛則是指既有第一系彈簧，還在構(gòu)架與車體間設(shè)有第二系彈簧的懸掛，適用于中速和高速機(jī)車車輛。我們采用二系懸掛的目的是可以減少彈簧裝置的合成剛度，增加其總的靜撓度，以改善機(jī)車車輛在鉛垂方向的運行平穩(wěn)性和減少機(jī)車車輛對線路的動作用力。4.3.1一系彈性懸掛裝置此次設(shè)計一系懸掛為八字形疊層橡膠彈簧，被安裝在輪對軸箱和構(gòu)架之間，它是由多層橡膠和鋼板經(jīng)硫化而制成的彈性元件。另外動車和拖車轉(zhuǎn)向架一系彈簧形式相同。只是動車和拖車轉(zhuǎn)向架的人字彈簧剛度系數(shù)不同。動車轉(zhuǎn)向架一系簧剛度（一組）：1150N/m土6%&車轉(zhuǎn)向架一系簧剛度（一組）：1050N/m-8%4.3.2二系彈性懸掛裝置二系懸掛安裝在轉(zhuǎn)向架與車體之間。采用橡膠彈簧作為二系懸掛裝置。主要的零部件包括空氣彈簧、橫向止擋、高度調(diào)節(jié)閥、橫向和垂向油壓減震器、抗側(cè)滾扭桿等。而且一般來說，橡膠彈簧只作壓簧和扭轉(zhuǎn)簧。因為在拉伸時，橡膠對局部缺陷的表面拉傷反應(yīng)十分明顯。橡膠彈簧的特點是結(jié)構(gòu)簡單重量輕；減震性能好，特別是能夠吸收高頻振動，并且頻率越高，阻尼越大（原因：振動時，橡膠變形導(dǎo)致內(nèi)部分子發(fā)生內(nèi)摩擦從而導(dǎo)致熱量的消耗）通常被人為其相對阻尼系數(shù)D=0.03-0.05；維護(hù)簡單，不必經(jīng)常檢查（不存在像金屬彈簧那樣突然折斷的可能性）；橡膠彈簧不穩(wěn)定在溫度高的情況下會造成老化，在溫度低的情況下會造成脆化，并且它的制造工藝比較復(fù)雜。橡膠彈簧的性能指數(shù)計算：垂向剛度的計算：橡膠彈簧的彈性剛度（變形）與其初始形狀有關(guān)。對于一般彈簧來說，載荷P與剛度k,撓度AA之間符合胡克定律。k=p/Ah.

而對于橡膠弓M簧，載荷=壓力x承載面積=SXAl且橡膠元件在簡單拉伸和壓縮變形時，其應(yīng)力3與應(yīng)變e之間的關(guān)系式為：公式中，e=A/z/h,AA為橡膠彈簧變形量即撓度，h為橡膠彈簧厚度。該公式在拉伸應(yīng)變小于20噴口壓縮應(yīng)變小于50溢個重要的工程應(yīng)用范圍內(nèi)有足夠的精確度。從橡膠彈簧承受疲勞強(qiáng)度考慮，一般應(yīng)變量均控制在e〈15%由此可以近似地取：3于是有：P=EeA=E4(A/?A)故:k=E4/h對于中孔圓柱形橡膠彈簧的剛度k的計算：承載面積4=;r(r22-r,)自由擴(kuò)脹面積、Af=27ii{rx+r2)面積比5=r2-A)/(2/O垂向形狀修正系數(shù)

橫向形狀修正系數(shù)垂向剛度橫向剛度橡膠彈簧的應(yīng)力校驗垂向形狀修正系數(shù)

橫向形狀修正系數(shù)垂向剛度橫向剛度橡膠彈簧的應(yīng)力校驗壓應(yīng)力0=其中:jyZ=1/|1+(/A2)叫Jx士=juEAL!h(受壓)k=k=jxGAJhC受m)尸/4<[<|剪應(yīng)力r=Q/4<lf]k--系數(shù)，k=10.7-0.098HSbq,b2——矩形塊形狀和長度S——形狀系數(shù)為了保障乘客的乘坐舒適度，我們安裝了自動高度調(diào)節(jié)閥，它可以幫助我們控制車輛地板的板面高度。這樣一來，隨著乘客的增加和減少，車輛的高度也會隨著乘客的載客量的變化而產(chǎn)生變化，彈簧也會產(chǎn)生相應(yīng)的改變，從而實現(xiàn)了車輛底板高度的自動調(diào)整。另外，我們此次設(shè)計的轉(zhuǎn)向架還采用了橫向油壓減震器和橫向橡膠緩沖止擋。這樣既能夠提供橫向阻尼，減少橫向能量的消耗，又能夠控制住車體，減少車體在牽引座和構(gòu)架之間的相互橫向移動。同樣為乘客營造了良好的乘坐環(huán)境。系垂直減振器和二系水平減振器技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮長度357+3mm伸展長度547+3mm沖程190mm最大扭轉(zhuǎn)角運動（單薄荷）±18°最大圓錐角運動（單薄荷）±18°徑向剛度20kN/mm我們設(shè)計的轉(zhuǎn)向架還安裝了抗側(cè)滾扭桿，因為我們設(shè)計的轉(zhuǎn)向架采用的彈簧左右間距比較小，僅僅通過彈簧本身并不能夠抵抗通過曲線時候車體產(chǎn)生的側(cè)滾運動，所以我們配備了一個抗側(cè)滾扭桿來抑制這種現(xiàn)象，此裝置的部件包括一根具備抗扭特性的軸，還有兩個扭臂和兩個連接桿。扭桿可以安裝在帶有橡膠卡環(huán)的構(gòu)架下方，在連接部位，我們都設(shè)計了橡膠卡套，這些卡套可以幫助扭桿增加摩擦力，同時還具備一定的緩沖作它的工作原理是這樣的：當(dāng)車體經(jīng)過曲線的時候，車體發(fā)生了側(cè)滾，那么水平放置的兩個扭臂就會對于扭桿產(chǎn)生一個相反的力和力矩的作用，這樣一來彈性扭桿承受的扭矩面就會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形，起到了扭桿彈簧的作用。而這樣的反扭矩總是與車體通過曲線時的的側(cè)滾方向相反，這樣一來變約束了車體的側(cè)滾振動，達(dá)到平穩(wěn)。當(dāng)車體正常狀態(tài)下行進(jìn)的時候，由于我們已經(jīng)設(shè)計了橡膠的卡環(huán)，所以扭臂只能夠相同方向的運動，不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，所以車體行進(jìn)也能夠保持平穩(wěn)狀態(tài)?？箓?cè)滾扭桿主要由扭桿扭臂裝置、連桿裝置、橡膠軸承裝置等組成。作為抗側(cè)滾裝置中最主要的受力部件，那么扭桿的強(qiáng)度也是要有很大的要求的，所以它的材質(zhì)一般都是用38CrMbAI。為了保證它能夠更好的完成抵抗列車側(cè)滾的效果，我們要用以下幾步措施來對此材料進(jìn)行處理。同時，為保證扭桿良好的綜合機(jī)械性能，需要采取四步工藝措施，分別為調(diào)質(zhì)處理、中頻淬火、拋光、拋丸。圖4T7抗側(cè)滾招力桿1-扭桿;2-扭臂；3-橡膠軸承；4-連桿裝置牽引裝置現(xiàn)代的輕軌車輛和地鐵車輛轉(zhuǎn)向架大多數(shù)都是采用撓性浮動齒式聯(lián)軸節(jié)式的架懸式機(jī)構(gòu)。我們設(shè)計的每臺動車轉(zhuǎn)向架的牽引裝置是裝在轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架上面的即為架懸式。在轉(zhuǎn)向架上裝有兩套驅(qū)動裝置，包括牽引電機(jī)、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)。齒輪箱采用一級減速結(jié)構(gòu)，飛濺式潤滑方式，傳動比為6.68。聯(lián)軸節(jié)采用圓弧齒結(jié)構(gòu)，滿足齒輪箱與電機(jī)之間的變位要求，并傳遞扭矩。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸節(jié)傳給齒輪箱小齒輪，一號線聯(lián)軸節(jié)為弧齒聯(lián)軸節(jié)。由于車輛運行中輪對的振動、一系彈簧的彈性變形和蠕變，小齒輪中心、聯(lián)軸節(jié)中心、電機(jī)轉(zhuǎn)軸中心不能總處于一條直線上，三者總會發(fā)生一定程度上的相對運動?；↓X聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)箍齒輪的外齒外形具有一定弧度，在聯(lián)軸節(jié)兩端產(chǎn)生偏移時仍能正常傳動。聯(lián)軸節(jié)最小中心距：150mm最大中心距：180mmlt大徑向位移是：12.6_。每個動車轉(zhuǎn)向架的動力裝置由兩齒輪傳動裝置及兩牽引電機(jī)組成。牽引電機(jī)懸掛于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，屬于架懸式。齒輪傳動裝置安裝在具有懸掛作用的吊桿上。牽引電機(jī)和齒輪傳動裝置由聯(lián)軸節(jié)連接。車輛齒輪箱主體安裝在車軸上，一端通過齒輪箱吊桿懸掛在構(gòu)架上，能有效使傳到構(gòu)架上振動減少。采用斜齒輪