第02章 轨道交通车辆总体设计.pptVIP

（4）车体抗倾覆稳定性校验 车体抗倾覆的稳定性条件为： 式中，b2为中央弹簧横向间距的一半；f2为中央弹簧的静挠度；h1为车体中心到中央弹簧上支撑面的距离。 降低重心或增大中簧跨距 第5节 转向架总体设计 1.概 述 2.转向架结构形式选择 3.转向架主要参数确定 4.国内外转向架结构形式及参数 概 述 转向架设计的依据仍然是上级下达的设计任务书，或本部门提出的设计建议书经上级批准后作为任务书下达。设计步骤分为方案设计、技术设计与施工设计三个阶段。 转向架总体设计工作的重点在于根据该转向架预期达到的功能及技术要求，在综合考虑继承性与先进性的基础上提出切实可行的结构方案。 （1）转向架设计的具体要求 （2）转向架总体设计的内容 （1）转向架设计的具体要求 1.应具有一定裕度的运行安全性 转向架在列车运行速度范围内应具有适当裕度的抗脱轨、抗倾覆安全性和抗蛇行运动的稳定性。 2.应具有符合速度要求的运行平稳性 在转向架设计中，要注意避免垂向、横向和纵向振动在运行的速度范围内发生共振。其平稳性指标应符合要求。 3.零部件应具有足够的强度和合适的刚度 在力求减轻自重的前提下，要符合“车辆强度设计规范”的强度要求并有合适的刚度。 4.具有承载和传递牵引力与制动力的能力 转向架主要零部件应能保证车体的载荷尽可能均匀地通过各个轮对传给钢轨，并能无间隙、无冲击地传递牵引力与制动力。另外，对运行中来自线路的垂向、横向和纵向的于扰位移和冲击，在向车体传递时，能起缓和、减震和抑制作用。 5.轮轨磨耗量少并具有通过曲线的导向能力 设计转向架结构和车轮踏面外形应注意尽量减小轮轨间的接触应力和侧向力，以减少轮踏面和轮缘的磨耗，使其对线路的破坏作用最小。转向架固定轴距在满足运行稳定性的前提下应尽可能小，以便转向架能灵活地通过规定的最小曲线半径。 6.尽可能小的簧下质量 转向架结构中未被弹簧缓和的簧下质量，在车辆通过线路的凸起或凹陷部分时，将产生很大的轮轨冲击力。因此，应尽量减少簧下质量，以减小轮轨间的动态作用力。 7.能在规定的制动距离内安全停车 考虑列车最高运行速度、信号装备情况、线路状态等，所设计的转向架制动装置应具有足够的制动能力，保证列车能在规定距离内安全停车、 8.具有减少噪声、吸收高频振动的能力 转向架零部件之间和具有相对位移的地方，要尽可能采用无间隙结构或用像胶元件填充，以减少噪声的发生和传递。橡胶元件还能吸收高频振动，起减震作用。 （2）转向架总体设计的内容 选定转向架结构形式 通过使用条件及功能分析能初步确定结构形式，如轮径、轴型、转向架与车体底架的接口形式、与制动装置的接口形式等。 初步确定转向架技术参数 通过类比选定悬挂装置的性能参数，然后进行运行性能的分析对比计算。 2.转向架结构形式选择 （1） 转向架结构形式选择 （2） 转向架各零部件选型与设计 （3）转向架零部件的安全可靠性分析 （1） 转向架结构形式选择 结构形式特点 ：随着世界铁路高速化的不断发展和完善，高速转向架的结构形式逐步趋向于类同，它们的主要特点表现为无摇枕结构、采用空气弹簧悬挂装置、有回转阻尼、加装弹性定位等。图4-4显示了这些结构形式特征。 （2） 转向架各零部件选型与设计 在选择转向架零、部件时，要注意所选择的零、部件必须安全可靠，性能稳定，成本低廉，来源充足。 1.弹簧:选定弹簧类型的同时要确定静挠度值及静挠度在两系弹簧中的分配。 2.轮对：尽量使用空心车轴、轻型车轮（小直径、薄辐板8mm）、优化踏面外形、注意轮对加工和组装的精度以提高其动平衡性。 3. 轴承:客货车转向架已全部滚动轴承化。 4. 构架:其结构形式的选择与结构尺寸的设计应根据转向架总体设计、相关部件(弹簧悬挂装置、轴箱定位装置、轮对及基础制动装置等)的结构形式及其对安装、检修空间的需要、构架的强度、刚度条件和采用的工艺方式等来确定。动车组转向架构架主要采用H型。在制造工艺上主要采用钢板、铸件焊接组合而成，也有采用铸钢一体铸造形式。我国批量生产的客、货车转向架中这些大件几乎均采用铸钢件；但生产数量较少时，构架和摇枕亦可采用焊接结构。 5.一系悬挂定位方式：一系轴箱悬挂定位刚度是转向架临界速度最敏感的参数，不同的定位方式决定了其参数确定的方式。其发展方向是实现多功能一体化结构，在各个方向都起作用，并在各向都能提供准确的阻尼，达到结构紧凑、重量轻、无磨耗、低维修的效果。 （3） 转向架零部件的安全可靠性分析 因零、部件在运用中突然失效而导致重大行车事故或恶性事故的事例中，以转向架零、部件