转向架构架
《转向架结构认知》PPT
二、转向架各部分结构原理
（一）轮对 1、轮对
（1）轮对组成：2轮+1轴，过盈连接，轮轴同转。 （2）轮对基本要求：有足够的强度；重量最小、阻力小；耐
磨性好；具有必要的抗脱轨安全性。
2、车轴 主要由轴颈、轮座、防尘板座、轴身、防尘板座、制
动盘座组成，如下图所示：
3、车轮基本结构：
（1）轮缘 （2）踏面 （3）轮辋 （4）辐板 （5）毂(gu)
三、牵引牵引电动机 • 交流牵引电动机 • 直线牵引电动机
2、发展趋向
为了解决直流和脉流牵引电动机的“转向”问题，有些国家已 在使用晶闸管无换向器式牵引电动机和三相交流异步变频牵引电动 机，并在试验以直线异步电动机为动力的磁悬浮高速车辆。
一、功能：传递和放大制动缸的制动力，使闸瓦与轮对之间产生的 转向架的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)
3 转向架的功能是什么？
新课
转向架的结构认知
一、转向架基本组成（七部分）
1、转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构架、二 系悬挂、驱动装置和基础制动装置等七部分组成。如下图 所示：
2、各部分主要功能。
（1）轮对——走行导向。 （2）轴箱装置——降低摩擦阻力，化滚动为平动。 （3）一系悬挂装置——用以固定轴距，保持轮对正确位置，安装
缓冲装置：主要起缓和冲动的弹簧装置； （中央弹簧、轴箱弹簧）
减振装置：主要起衰减振动的减振装置； （垂向、横向、纵向和抗蛇行减振器）
定位装置：主要起定位作用的定位装置。 （轴箱定位、中央定位、抗侧滚扭杆）
3、组成
按作用分成三种： （1）弹簧装置； （2）定位装置； （3）减振装置。
（三） 构架
1、构架的作用
知识目标
转向架结设计及动力学性能分析(精)
摘要进入21世纪，我国的城市轨道交通方兴未艾。
作为世界上人口最多的国家为保证拥有一个有效，快速，便捷的交通。
轨道交通作为主要的趋向已开始平凡地出现在我们的生活中。
转向架为一个重要部件被用来承载车辆，提供牵引力（动力转向架）减震，其主要作用还是车辆的导向问题。
由于车辆过弯的作用力完全来自钢轨对于轮对的挤压，车辆具有固定轴距，所以转向架前一轮对的外侧轮缘和后一轮对的内侧轮缘，对钢轨之间存在着很大的挤压力！转向架是机车车辆嘴重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质﹑动力性能和行车安全。
高速列车在全世界各地的疾速奔驰，现代城轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步发展息息相关。
可以毫不夸张地说，转向架技术是”靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。
由于各国铁路发展的历史和背景的不同，以及技术条件上的差异，致使各国研制的高速转向架结构类型也相差较多。
然而在设计原则上的共识和实践经验却导致告诉转向架形式上的众多相同之处，如采用空气弹簧悬挂系统、无磨耗轴箱弹性定位、盘形制动为主的复合制动系统，等等。
根据国内高速转向架的设计经验，建议采用以下设计原则：1、采用高柔性的弹簧悬挂系统，以获得良好的振动性能。
这种高柔性空气弹簧在速度300km/h以下能表现出其优越性。
2、采用高强度、轻量化的转向架结构，以降低轮轨间动力作用。
3、采用能有效地抑制转向架蛇形运动，提高转向架蛇形运动临界速度的各种措施。
4、驱动装置采用简单、使用、可靠、成熟的结构，尽量减小簧下质量和簧间质量，以改善轮轨间的动作用力，提高告诉运行稳定性。
5、基础制动装置采用复合制动系统。
目录第1章转向架的概述 11.1 转向架的组成 11.2 转向架的分类 21.2.1 几种典型的动车组转向架简介 3 1.3 转向架的历史 5第2章转向架的作用 8第3章转向架的检修 9 3.1 构架附件的检修 93.2 弹性悬挂装置检修 93.3 其余一系悬挂系统部件的检修 103.4 二系悬挂系统的检修 103.5 抗侧滚扭杆的检修 123.6 减振器的检修 123.7 轮对、轴箱装置的检修 133.8 轮对的检修 13第4章论文总结 15第5章致谢 16第1章转向架的概述1.1 转向架的组成转向架构架是转向架的主体，用以联系（安装）转向架组成部分和传递各方向的力。
第五章转向架
第五章转向架系统第一节概述深圳地铁1号线续建工程项目采纳ZMA080型转向架。
ZMA080型转向架是株机公司在上海明珠二期工程地铁车辆中引进西门子公司技术的转向架，通过消化吸收西门子的设计技术、工艺制造技术、质量操纵技术、国外先进标准等已进行全面国产化的转向架。
该转向架最大轴重为16t，最高运行速度为80 km/h，设计构造速度为90km/h。
转向架共有4种：动车转向架一、动车转向架二、拖车转向架一、拖车转向架2。
动车转向架一、2之间的区别是空气弹簧的高度操纵阀和操纵杆的位置、数量不同，拖车转向架一、2之间的区别除高度操纵阀和操纵杆的位置、数量不同外，拖车转向架1还装有ATC天线及轮缘润滑装置，且轴端布置在2个拖车转向架之间也不同。
动车转向架的三维图及爆炸图如下：图5-1-1动车转向架爆炸图一、转向架大体功能（一）转向架的概念转向架是支承车体并担负车辆沿着轨道走行的支承走行装置。
（二）转向架的大体功能1. 车辆采纳转向架是为了增加车辆的载重、长度和容积，提高列车运行速度。
2. 转向架相对车体可自由回转，使较长的车辆能自由通过小半径曲线，减少运行阻力与噪声，提高运行速度。
3. 支承车体，经受并传递从车体至轮对之间或从轮轨至车体之间的各类载荷及作使劲，并使轴重均匀分派。
4. 保证车辆平安运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过小半径曲线。
5. 采纳转向架的结构便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的彼此作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行的平稳性和平安性。
6. 充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力。
7. 转向架是车辆的一个独立部件。
在转向架与车体之间尽可能减少连接件，并要求结构简单，装拆方便，以便转向架独立制造和维修。
8. 便于安装牵引电机及传动装置，驱动车辆沿着钢轨运行。
二、转向架的特点该转向架具有以下要紧结构特点：(一)构架采纳“H”形、无摇枕全焊接结构；(二)采纳两系悬挂系统：一系悬挂采纳人字形金属橡胶弹簧，二系悬挂采纳空气弹簧结构；(三)动车转向架牵引电机架悬在构架横梁上，每一个构架反对称地布置两台牵引电机；(四)驱动装置由电机、联轴节、齿轮箱等组成；(五)牵引装置采纳无磨耗的中心销、Z字形拉杆牵引方式；(六)基础制动装置采纳踏面制动单元；(七)动车转向架、拖车转向架各自间可互换，所有转向架构架可完全互换。
动车转向架构架和拖车转向架构架
二、构架的结构
“H”型 • 两根侧梁 • 中间横梁
横梁
侧梁
二、构架的结构
ห้องสมุดไป่ตู้侧梁由四块耐候钢 板焊接成中间下凹 的鱼腹箱型结构。
二、构架的结构
横梁可采用无 缝钢管，兼做 空气弹簧的附 加空气室。
二、构架的结构
就制造工艺 转向架的构架主要有铸钢构架和焊接构架两种形式。城市 轨道车辆中一般不采用铸钢构架。焊接构架的组成梁为中空箱形，质量 轻、节省材料，又能满足强度和刚度的要求，所以应用比较广泛。 就结构形式 开口式、封闭式；或者为H形、日字形、目字形等。我国 地铁车辆多采用开口式H形构架 就转向架类型 构架可分为动车转向架构架和拖车转向架构架。两者 结构基本相同，动车转向架横梁设有牵引电机悬挂座和齿轮箱吊挂座等。 构架主要破坏形式是裂纹和变形。
构架
认一认：
构架中序号1至13是 什么部位？
地方链接
请认真阅读地方链接，回答以下问题：
1 图为常州地铁1号线转向架构架，哪个是动车转向架构架？哪个是拖车 转向架构架？并说明原因。 2 请简述构架的制造特点。
课题二 构架
课题目标
（1） 能说出构架的作用。 （2） 能区分动车转向架构架和拖车转向架构架。 （3） 知道构架各梁上的托座上安装何种的零、部件。
一、构架的作用与要求
构架是 转向架其 他零部件 的安装基 础，承受 和传递各 个方向的 载荷。
一、构架的作用与要求
基本要求:
1. 部分尺寸精度要求较高，具有较高的定位精度， 如轮对定位，使转 向架具有较好的运行性能。 2. 便于各部件及附加装置的安装，包括轮对安装、传动齿轮装置的悬 挂、牵引电动机的安装、制动系统的安装。 3. 足够高的强度，承受并传递牵引力、制动力、车体质量以及各种冲 击、振动，保证列车运行安全。
转向架构架
一、概述
4.各部件用途
侧梁是向轮对传递垂向力、纵向力和横向力的 主要构件，还用来规定轮对的位置。
中部横梁用来安装心盘、旁承，以传递机车上 部结构的重量和吊挂一部分基础制动装置。
端梁用来保证构架在水平面内的刚度，有时仅用 来吊挂一部分基础制动装置。
一、概述
一、概述
1.结构 转向架的骨架，其他零部件的安装基础。 2.作用
联系转向架各组成部分和传递各方向的力， 并用来保持车轴在转向架内的位置。
一、概述
3.组成
一般由左右两侧梁，一个或几个横梁组成。
两端的横梁又称为端梁。 具有端梁的呈矩形的构架，称为封闭式构架。 只有一个或两个相邻中部横梁而没有端梁的构 架，称为开口式或H形构架。
2.各部分的构造
前端梁采用无缝钢管，其上焊装有电机悬挂支 座和制动器安装板。
后端梁由钢板焊接成箱形其上焊装有电机悬挂 板和制动器安装板。
各梁焊装后，呈“目”形结构
二、SS9型电力机车转向架构架
2.各部分的构造
侧梁是由钢板焊接成的双凸肚的箱形结构，上 面焊装有牵引座、止挡座、拉杆座、圆弹簧拉 杆座以及弹簧座等。
两根中间横梁结构基本相同，采用无缝钢管， 上面焊有电机悬挂支座和电机悬挂板，中间横 梁（二） 还焊装有制动器安装班。
二、SS9型电力机车转向架构架
5.设计原则
（1）全面考虑构架与各零部件的相互位置； （2）各梁本身和构架应注意减少应力集中； （5）要有足够的强度和刚度；
二、SS9型电力机车转向架构架
1.组成
左右两根侧梁、一根前端梁、一根后端梁、 中间横梁（一）、中间横梁（二）和各种 附加支座。
第三章转向架详解
第一节、转向架的作用、组成和分类 二、组成及各部分的作用
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
1.按轴数分类：
两轴、三轴、四轴（极少）
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
2.按弹簧装置形式分类 （1）一系悬挂（绝大多数货车及早期客车） （2）两系悬挂（客车、机车、高速货车）
高速列车在全世界各地的极速奔驰，现代城 轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步 发展息息相关。
可以毫不夸张的说，转向架技术是“靠轮轨 接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的 核心技术之一。
走行部与转向架
一、作用
第一节、转向架的作用、组成和分类
1.承载（传力）---承受重量，均匀分配轴重 2.缓冲（平稳、减振）--3.转向---顺利通过曲线 4.制动 5.驱动（牵引）
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
四、转向架分类ຫໍສະໝຸດ 第一节、转向架的作用、组成和分类
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 一、DK3型地铁车辆转向架（老北京地铁）
206kp
中央牵引销 连接装置示 意图
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 二、深圳5号线地铁车辆转向架（ZMA080）
中央牵引连接装置
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 二、深圳5号线地铁车辆转向架（ZMA080）
三个力的传递过程
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 三、成都地铁车辆转向架
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 三、成都地铁车辆转向架
转向架的组成及作用
4、弹性车轮 轮心与轮箍之间安装弹性元件-橡胶垫
5、客货车车轮编号 货车：HDS、HDSA、HDZ、 HDZB、 HDZC
HES、HESA、HEZB 提速轮对：最大残余静不平衡值为125g·m；
50车轴；提速轴承 减重轮对：HDZB、HDSA型车轮；50钢车轴；
无轴箱滚动轴承的轮对 提速减重轮对：
2、对车辆轮对的要求
（1）足够的强度，以保证在允许的最高速度和 最大载荷下安全运行；
（2）应在强度足够和保证一定寿命前提下，使 重量最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间 的相互作用力；
（3）阻力小，耐磨性好；
（4）使车辆在直线和曲线上能顺利运行，并具 有必要的抗脱轨安全性。
二、车轴
（一）车轴各部位名称及作用 1、轴颈：安装滚动轴承，负担车辆重量，并传递各
（5）拉板式定位
用特制弹簧钢材制成的薄形定位钢板， 一端与轴箱相连，另一端通过橡胶节点与构架 相连。利用拉板在纵横向的不同刚度来约束构 架与轴箱的相对运动，实现弹性定位。
（6）拉杆式定位
拉杆两端分别与构架和轴箱相连，拉杆 可以允许轴箱与构架在上下方向有较大的相对 位移。拉杆橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之 间的横向与纵向的相对位移，实现弹性定位。
（2）心盘集中承载或部分承载
这种转向架设有摇枕弹簧装置，但无摇 动台结构，我国绝大部分货车转向架是这种承 载方式。还有一种心盘承载，具有轴箱弹簧悬 挂的装置，无中央弹簧悬挂装置。
（三）构架（侧架）与轴箱轮对之间的载荷传递 1、转向架侧架直接置于轮对轴箱上，无轴箱弹
簧装置
2、转向架每侧有纵长的均衡梁，两端支于前后 两个轴箱上
客车：KDS、KKD
四、轮对形状尺寸与线路的相互关系
第4章 转向架基本构造
转向架的分类第一节转向架的来历采用二轴转向架，随后,在货车和机车上也陆续采用。
货车客车动车组转向架基本作用及要求：2.安全、灵活地在线路如直线、曲线上运行；5.利用轮轨间的粘着，传递牵引力和制动力(纵向)；要求落车方便、转向架结构简单，装拆、检修方便。
轮对轴箱装置一系悬挂二系悬挂构架第二节转向架的组成（1）轮对轴箱装置（2）构架或侧架传递各种载荷及作用力，而且它的结构、形状和尺寸（3）弹簧悬挂装置之间，设有弹性悬挂装置。
(1) 轮对wheeset一、轮对组成及基本要求二、车轴axle1.轴颈，2.防尘板座，3.轮座，4. 轴身轴型B C D E d(mm)110130140150(三)空心车轴•便于检测,探伤三、车轮wheel(一) 车轮各部位名称及作用3. 轮辋wheel rim ，4. 辐板web ，5. 轮毂踏面轮缘轮辋辐板轮毂1. 轮箍轮2. 铸造轮3. 整体辗钢轮整体车轮轮箍车轮下，通过压力机的作用使之装配而成。
大的塑性变形。
压轮机轮对动不平衡控制值：120-200km/h ：75 gm 以上：50 gm构架由横梁和侧梁组成。
俗称为三大件。
z 拖车构架z 超常载荷（（（（（（超常主要载荷超常特殊载荷紧急制动工况电机短路工况调车冲击工况脱轨工况脱轨工况动车拖车图1超常主要＋特殊载荷作用下载荷施加示意图脱轨工况下max =348.8MPa （北京）横侧梁连接处上盖板圆弧弯角部，其值约为245.3MPa 。
构架的模态分析计算表明，构架的第一阶固有频率为41.0Hz ，振型为两侧梁反向点头(扭转)。
构架模态分析141.0467.5两侧梁水平面内反向弯曲两侧梁水平面内同向弯曲平动。
滚动轴承滚动轴承组成：外圈、内圈、滚子和保持架圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承RD 型滚动轴承轴箱装置，用于206，209客车转向架力能力较强。
二. 滚动轴承的选型选用轴承的程序如下：1)负荷大小和方向; 2) 负荷性质(转速和寿命, 计算额定动载荷, 再在产品样本中选取轴承.注：铁路轴承载荷工况复杂, 要求耐振, 耐冲击,寿命高等, 一般为非标准产品.三. 高速车辆对滚动轴承的要求1. 轴承的选型、精度等级、材质及热处理硬度(2)圆锥滚子轴承优于圆柱滚子轴承：磨耗小，温度低2. 轴承润滑脂(2)轴承润滑：润滑油，润滑脂(3)润滑油: 高负荷、高速、高温，密封复杂，维护困难(4)润滑脂: 密封简单，维护容易，用于铁道车辆3. 轴承的密封4. 轴承游间轴向游间：越小则性能越好5. 轴承温度及降温措施相关。
城轨交通转向架—转向架构架
如
图
3-9
二、转向架构架的分类
1.按制造工艺 分类
按制造工艺分类，城轨交通车辆转向架的构架主要有铸钢构架和焊接构架两 种形式。
铸钢构架质量大，铸造工艺复杂，在使用中受到一定程度的限制，城轨交通 车辆中一般不采用铸钢构架。焊接构架的组成梁件为中空箱形，质量轻，节省 材料，又能满足强度和刚度的要求，所以应用比较广泛。尤其是压型钢板的焊 接构架，其梁件可以按等强度设计，箱形截面尺寸可以依据各部位受力情况而 大小不等，使各截面的应力接近，并可合理地分布焊缝，减少焊缝数量，不但 具有足够的强度，而且质量轻，材料利用率更高，只是对制造设备要求较高， 成本也较高，比如我国的上海、广州地铁均采用了压型钢板焊接构架。
01
必须全面考虑构架与各有关零部件的相互位置关系，
合理布置结构。
02
构架各梁尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最大强
度和最小自重。
03
构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和制造。
04
各梁本身以及各梁组成构架时，必须注意减少应力集中。
三、转向架构架的设计原则
城轨交通车辆转 向架构架与铁路车 辆转向架构架在设 计时均须遵守以下
原则：
05
除了保证强度外，应合理设计构架的刚度，使其具有一
定的柔性。
06 焊缝的结构尺寸和布置应选择合理，并பைடு நூலகம்意消除焊接
应力。
07
在构架上需要考虑设置机车车辆出轨使其复位的支承部
位。
任务二
转向架构架
构架是转向架的骨架，有连接安装转向架各组成部分 和传递各方向力的作用。
一、转向架构架的组成
第七章转向架
第7章转向架7.1转向架7.1.1 转向架总体介绍本动、拖车转向架是适合于新型电动轨道车辆的无摇枕焊接结构的转向架，如图1-1，图1-2，一系悬挂为橡胶弹簧，二系悬挂为无摇枕空气弹簧，基础制动动车采用单侧踏面制动、拖车采用轴盘单元制动，驱动装置采用单级减速的齿轮箱和齿式联轴节，中央牵引装置采用“Z”型拉杆结构，奇数列头车装有湿式轮缘润滑装置。
该转向架经过几次的设计改进，具有最好的运行性能，最低的振动噪音和最少的维修量。
1 构架组成2 轮对轴箱装置3 二系悬挂装置4中央牵引5基础制动装置 6 驱动装置图1-1 动车转向架转向架主要特点如下：①重量轻；②乘坐舒适,具有良好的运行性能；③转向架结构简单，零部件少；④维修费用低；⑤易于组装和分解；1 构架组成2 轮对轴箱装置3二系悬挂装置4 中央牵引装置5 基础制动装置6端梁组成7轮缘润滑装置图1-2 拖车转向架（A型）7.1.1.1 转向架的主要特性●轻量化设计1) 由于没有摇枕，重量降低。
2) 转向架横梁使用无缝钢管，兼作空气弹簧附加空气室，因而重量降低。
3) 由于一系悬挂使用圆锥形橡胶弹簧，重量降低。
●低横向刚度的空气弹簧采用横向刚度小的空气弹簧来改善车辆乘坐舒适性。
●低横向刚度的轴箱橡胶弹簧由于采用了低横向刚度的轴箱橡胶弹簧，减轻了车辆通过曲线时的横向力, 从而提高了车辆在曲线上的运行性能。
●无摇枕车体支承方式和橡胶弹簧式轴箱定位这些措施取消了摇枕及摩擦部位，简化了转向架结构和减少零部件数量。
这有利于简化维修和降低维修费用。
7.1.1.2 转向架有关设备在车辆编组中的布置根据列车编组要求，编组型式（如图1-3）：列车编组：（1）-Tc+Mp+M1+M2+Mp+Tc-图1-3 不同车种设备配置图7.1.2 构架组成转向架构架分为动车构架和拖车构架，如图1-4，均属于H型构架，采用钢板焊接结构的箱形侧梁以及与侧梁相贯通的无缝钢管横梁。
侧梁采用“四块板”焊接结构，而没有采用原来的“轧型”结构，避免了由于“轧型”引起钢板裂纹等问题。
转向架结构与原理
3、车轮类型
整体轮（辗钢轮、铸钢轮） 轮箍轮； 弹性车轮（轮箍与轮毂之间装橡胶元件）； 消音轮（装有消音器）； 橡胶轮（空气橡胶轮胎）。
4、 高速机车车辆采用整体碾钢车轮的原 因
（1）随着机车速度的大幅提高，车轮产生很大的离心力，对轮 箍产生的应力往往有可能破坏轮箍的结合强度。因此，不能采用 冷缩轮箍，有必要改用整体车轮。
（a）作用及要求
定义：轴箱与构架的连接方式，称为轴箱定位。
其作用为： １．给各轴以一定的重量分配并使所分配重量在车轮行经不平线路处不致
发生显著变化。
２．当车轮行经线路不平处时或因车轮不圆发生冲击时缓和冲击力。
均匀轴载、缓冲减振、轮对定位
（2） 要求
(1)便于一系定位刚度的选择(要求的刚度值可以在垂向、纵向和横向 独立地选择可兼顾一系定位刚度在高速运行时的稳定性和曲线通过性能。
第三节 走行系统
转向架基础知识
一、转向架的作用及要求 二、转向架的组成 三、 转向架的分类
一、 转向架的作用
支承车体并使之在轨道上运行的装置称为转向 架，亦称走行部，它是轨道车的关键部件。
1. 承重——承担机车上部的重量， 包括车体及安装在车体内的各种 机械、电气设备的重量，并把这 些重量经一系弹簧悬挂装置传递 到钢轨上。
拉杆定位
第2节 轮对轴箱装置
一、轮对 二、车轴 三、车轮 四、轴箱装置
一、轮对
1、轮对组成 2、轮对的主要作用 3、轮对基本要求
1、轮对组成
2轮+1轴，过盈连接，轮轴同转。
2、轮对的主要作用
➢ 车辆全部重量通过轮对支承 在钢轨上； ➢ 通过轮对与钢轨的粘着产生 牵引力或制动力； ➢ 通过轮对滚动使车辆前进。 ➢轮对在运行中的受载情况比 较繁重，当车轮行经钢轨接头 、道岔等线路不平顺处时，轮 对直接承受全部垂向和侧向的 冲击。
CRH3动车组转向架构架结构分析
动车组转向架构架结构分析（一） ——左梁建模与结构分析
Structural Analysis for Bogie Frame of EMU (Ⅰ) ––Modeling and Structural Analysis of the Left Beam
2016 专 学
届
机械工程
学院
一、研究背景 转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品 质、 动力性能和行车安全。 而构架是机车转向架的骨架， 是机车车辆最重要的承载结构之一， 也是转向架其它各零部件的安装基础，它将转向架的各个零部件组成一个整体，在机车的牵 引运行中起传递牵引力、制动力、横向力及垂向力的作用，因此，机车转向架构架的可靠性 对机车的性能和安全性有重大影响。 二、设计内容 1、对转向架构架左侧梁进行三维零件建模。 2、对转向架构架左侧梁进行整体装配，并对装配好的装配图进行干涉检查。 3、用结构分析软件 workbench 对构架的 5 种工况进行静强度校核。 4、对转向架构架进行模态分析。 三、主要成果形式及基本要求 1.绘制转向架构架的三维零件图和装配体。 2.转向架构架静强度校核。 3.转向架构架模态分析。 4.2 万字毕业设计论文及 3000 字相关文献外文翻译。 四、基础参考资料和文献 [1] 王伯铭.城市轨道交通车辆总体及转向架[M]. 成都：西南交通大学出版社，2014. [2] 黄云华，赵晓莉等.城轨车辆单轴转向架关键技术综述[J].电力机车与城轨车辆.2007. [3] 蒲广益. ANSYS Workbench 12 基础教程与实例详解.水利水电出版社，2012. [4] 王克印. Solidworks2011 中文版从入门到精通[M].北京：机械工业出版社，2010. [5] 赵建明. 转向架构架的强度分析与可靠性评价[J].机车车辆工艺.1992. [6] 王文静. 动车组转向架[M]. 北京：北京交通大学出版社，2012. 五、进度计划 第 1 周-第 3 周 第 4 周-第 6 周 第 7 周-第 10 周 第 11 周-第 13 周 搜集资料，信息调研。 SolidWorks 三维造型及装配。 Workbench 静力学分析和模态分析。 撰写论文。
CRH动车组转向架-_转向架总体
• CRH3高速列车转向架分动力转向架(简称M)和非动力转向架 （简称T）两种类型。两种转向架采用基本一致的结构型式 ，构架为H型焊接构架，圆锥滚柱轴承单元，轴箱为转臂定 位式，一系悬挂是螺旋弹簧加垂向减振器，二系悬挂为带 有辅助橡胶堆的空气弹簧直接支撑车体，在车体和转向架 之间装有主动控制的抗蛇行减振器，采用Z型双拉杆牵引装 置。动力转向架和拖车转向架不可互换。
第三章 CRH动车组转向架总体
3.1 CRH1动车组转向架简介
• CRH1动车组以庞巴迪公司为瑞典铁路生产的皇后系 列（Regina）动车组为原型，通过全面引进设计制 造技术，由BSP公司在青岛设计制造。 • CHR1动车组转向架是以AM96转向架为原型进行设计 的，后者在中国和欧洲都用在高速运行的列车上， 在轮对、轴箱、一、二系悬挂装置、齿轮箱和牵引 装置、制动装置等各部件上均采用了成熟的技术， 这就确保了它在高速列车要求的速度和负载方面, 符 合UIC518规定的运行品质和高可靠性要求。
轨距mm 轴式 轴距mm 车轮直径mm 空气弹簧中心距 mm 轴颈直径mm 轴颈中心距mm
1435 B0-B0(M) B-B(T) 2500 860 2460
130 2000 动车转向架7.5t 质量t 拖车转向架6.87t 联挂时180 最小通过曲线半径 m 单车调车130 驱动装置悬挂方式 架悬式、WN节联 及驱动方式 轴节(M) 轮盘制动4组(M) 基础制动方式 轴盘制动4组+轮盘 制动4组(T) 轴箱定位方式 转臂式 最高运行速度200 速度km/h 最高试验速度250
chr1动车组转向架是以am96转向架为原型进行设计的后者在中国和欧洲都用在高速运行的列车上在轮对轴箱一二系悬挂装置齿轮箱和牵引装置制动装置等各部件上均采用了成熟的技术这就确保了它在高速列车要求的速度和负载方面信号系统和排障器仅某些转向架构架牵引电机基础制动装置轮对轴箱二系悬挂装置牵引装置构架牵引电机基础制动装置轮对轴箱二系悬挂装置牵引装置为动车转向架2为拖车转向架动车转向架及拖车转向架分布图311各部分作用构架轮对轴箱一系悬挂二系悬挂旁承驱动装置电机悬挂装置基础制动装置牵引装置附件传感器撒砂装置空气管路等
CRH2型动车组转向架构架
(1)平均应力
平均应力为静载荷产生的应力，但具有脉动载荷时的平均应力，应把脉动载荷应力的1/2加到静载荷产生的应力上去，作为静载荷工况下的平均应力。
(2)动应力
动应力为动载荷产生的应力，按下式进行计算
5.2.2.4空气弹簧支承梁
空气弹簧支承梁沿纵向跨于两端横梁之问并与构架侧梁形成封闭腔体，成为空气弹簧的支承构件和附加空气室的一部分。梁体内有一钢管型材制成的空气弹簧座导筒，用于空气弹簧与气室的连通和定位，导简与相应的横梁相连通，保证两侧空气弹簧附加气室相互独立，空气弹簧支承梁的焊接有较高的密封性要求。
表5.4许用应力及疲劳许用应力(MPa)
项目
JISG3101
SS400
JISG3106
SM400
JISG3114
SMA490
材料的抗拉强度σb
400
490
材料的屈服极限σs
235
355
材料的屈服许用应力σ0
205
305
疲劳许用应力
母材(σWl)
135
157
焊缝
未修磨(σW2)
69
修磨后(σW3)
108
转向架构架在焊接完成后，进行整体退火处理和整体机加工。
5.2.2.1侧梁
动车构架侧梁和拖车构架侧梁结构相同。侧梁采用薄板焊接，内腔设加强筋板。
侧梁组成如图5.6所示。侧梁中央有两个加工形成的圆孔，以便横梁通过。侧梁两端采用筒体结构，支承在轴箱弹簧上。筒壁与侧梁梁体腹板采用对接焊缝，上盖板采用厚钢板，与侧梁上盖板对接。轴箱弹簧简体外设轴箱减振器座，除了安装减振器外，还有两个目的：一是在内侧立板上开设吊装孔，在转向架进行起吊时用于安装吊钩；二是用于安装轮对提吊，能够在转向架整体起吊时，通过轮对提吊使轮对装置随构架整体吊装。
09-第九章-转向架
09-第九章-转向架第九章转向架第一节概述转向架是保障机车安全运行的最关键部件之一，它对机车的安全性、舒适性、可靠运行及减少对轨道的动作用力、减轻对环境的污染等有着极为重要的作用。
它承受车体传来的各种静、动载荷，并传递牵引力、制动力，因此转向架必须有足够的强度，小的轮轨作用力，好的平稳性、稳定性和曲线通过性能，高的粘着利用率，可靠的牵引制动性能，并尽可能满足标准化，简统化的要求。
大秦线货运提速和重载货运交流传动电力机车转向架就是以满足上述要求为目标开展的。
“和谐2” 电力机车转向架是：基于法国标准的PRIMA货运机车转向架（22.5吨轴重）设计；按合同要求以满足轴重、轮径、车轮内侧距和环境等使用要求进行设计；“和谐2” 电力机车轴重要求是23t/25t, 转向架按25吨轴重设计。
转向架设计、制造采用的标准以EN、UIC和ISO等国际标准为主，同时也符合GB 146.1－83“机车车辆限界”对机车下部限界的要求。
转向架主要特性参数：转向架质量18690kg最高运行速度120km/h轴距2600 mm轮径（新轮）1250 mm电机采用抱轴式悬挂方式牵引电机功率1250kW齿轮箱底面距轨面高度≥120mm单个低位牵引杆踏面制动，每转向架有4个制动器，其中1个带停放制动其它结构特性：•设有轮缘润滑装置•设有撒砂和安全装置(1)(2)充分满足客户的使用要求，比如针对客户要求在零下40℃机车能够使用的条件和机车实际运营线路情况，提出原材料在零下40℃的低温冲击要求和轴承满足该线路机车振动条件的要求等；(3)设计过程是在既有成熟产品和技术标准基础上开展，引用的技术标准比较先进、全面。
HXD2机车转向架设计是在PRIMA原型车基础上进行适应改进设计，引用的技术标准主要以UIC和EN为主，主要部件都有标准可依，如车轮、车轴、弹簧、橡胶件、轴承、减振器和原材料等都有较详细的标准；产品设计以标准为基础但不局限于满足标准要求，针对客户特殊要求提出高于标准的要求。
转向架的组成
转向架的组成转向架结构原理及基本部件1.转向架的作用采用转向架可增加车辆的载重、长度和容积转向架相对车体可自由回转，使较长的车辆能自由通过小半径曲线，减少运行阻力与噪声，提高运行速度安装了弹簧减振装置，保证车辆具有良好的动力性能和运行品质支承车体，承受并传递从车体至轮轨的各种载荷及作用力，使各轴重均匀分配安装了制动装置，传递制动力，满足运行安全要求安装了牵引电机及减速装置，提供动力，驱动轮对(或车轮)，使车辆沿着轨道运行转向架为车辆的一个独立部件，便于转向架的互换和制造、维修2.转向架的组成及功能轮对轴箱装置弹簧悬挂装置构架或侧架基础制动装置电机及齿轮箱装置附件---传感器、撒砂装置、空气管路等轮缘润滑装置2.1轮对轴箱装置轮对分为动力轮对和非动力轮对，动力轮对组成包括：车轮、车轴、轴箱组成、齿轮箱和牵引电机；非动力轮对包括：车轮、车轴、轴箱组成及动车驱动装置。
其作用：轮对：引导车辆沿钢轨的运动，传递车辆的重量外，以及轮轨之间的各种作用力轴箱与轴承装置：联系构架和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动2.2弹性悬挂装置减少线路不平顺和轮对运动对车体各种动态影响2.2.1轴箱悬挂装置（也称一系悬挂装置）－在轮对与构架之间由三个主要零部件组成：二个圆锥形弹性橡胶弹簧单元及一个基座型轴箱。
一系悬挂有三个主要功能：1.保护转向架及车辆以防从轨道上传递过多的振动荷载2.保护车辆在指定的轨道状况下操作时不会出轨3.达到良好的曲线性能，同时保证转向架在整个工作速度范围内的动态稳定性。
弹簧单元安装在轴箱上，一系悬挂的纵向及横向运动由弹簧单元高径向刚度控制。
起吊止挡和缓冲挡相结合限制轮对垂向偏转。
橡胶弹簧具有一定的减振性能，因此不需要安装一系垂向减振器。
2.2.1 中央悬挂装置（也称二系悬挂装置）－构架与车体(摇枕)之间二系悬挂装置由空气弹簧、高度阀及减振器等零部件组成。
二系悬挂的作用：1.保证乘客及车体的乘坐舒适度良好2.保证车辆轮廓在指定的、所有车辆的动态状况下保持不变。
第三章转向架结构原理及基本部件
2、空气弹簧的分类
有囊式膜式两种 囊式有单曲、双曲、多曲等形式； 膜式有约束膜式、自由膜式两种。
双曲囊式空气弹簧结构
自由膜式空气弹簧
约束膜式空气弹簧
高度控制阀
空气弹簧的优点只有在采用良好的高度 控制阀的情况下才能充分体现出来。
高度控制阀
组成：一般由杆件组成；
作用：维持车体在不同静载荷下都与轨 面保持一定的高度；在直线上运 行时，车辆在正常振动情况下不 发生进排气作用；在车辆经过曲 线时由于车辆倾斜，使左右高度 控制阀分别产生进排气作用，从 而减少车辆倾斜。
延时机构
组成：缓冲弹簧和阻尼减振器
作用：正常振动时，空气弹簧虽有变化但 高不发生进排气作用。但当振动频率低于 车辆振动的某一频率（称为截止频率）， 进排气机构工作，使空气弹簧工作。
进排气机构
一般由几组阀门组成，阀门的开启和关闭 受高度控制阀机构和延时机构控制。
其它几种高度控制阀
没有延时机构的高度控制阀 电磁式高度控制阀 高度控制阀的主要特性及参数： 1、截止频率 一般为1Hz； 2、无感区 约为∓4mm ； 3、延迟时间 一般约1秒； 4、充排气时间 5、供风风压 0.6MPa； 6、检修期 20万公里内无检修。
轴承密封 现一般采用金属迷官式，在客车中使用普 遍。
第四节 弹性元件
一、作用 均载、缓和冲击和振动 二、特性 挠度、刚度、柔度 挠度：外力作用下弹簧变形的大小；mm 刚度：弹簧产生单位挠度所需的力；N/mm 柔度：单位载荷下弹簧的挠度。Mm/N
1、弹簧挠力图表示弹簧特性
1
2、弹簧刚度的计算
轴箱减振器和中央减振器（安装位）
垂向减振器和横向减振器（方向）
摩擦减振器和油压减振器（结构）
城轨交通转向架—典型城市的城轨交通转向架
4.减振装置
填隙片安装在弹簧上座下面用于补偿不同的车 轴质量和重心，这样可保证转向架保持水平。优化 一系悬挂的特性，可以降低轮轨间的磨耗、转向架 摆动和滚动角。
三、南京地铁转向架
4.减振装置
（2）二系悬挂。二系悬挂如图3 77所示。二 系悬挂的主要功能是使乘客感到舒适。该悬挂对车 身进行挠性支撑，使得车身相对于转向架移动并且 与此同时提供横向重新定心功能。
1.结构特点
ART转向架为四轮内轴承型，包括预制钢构架以及提供有可转向 的车轴、叉臂、第二级空气弹簧悬挂和摇枕。最大设计速度120 km/h，最大运行速度110 km/h，承载17 000 kg。
通过空气弹簧悬挂，垂向负载从车身摇枕传输到转向架摇枕。这 些负载通过低摩擦旁承传输到转向构架上。转向架具有可转向机构， 它允许车轴在曲线段时转向。机构的几何形状是对称的，以改善转 向架的动态行为。转向架也配备有推进元件、制动设备、集电装置 和转速计。
三、南京地铁转向架
如
图
3-76
图3-76一系悬挂减振装置 1—同轴螺旋弹簧; 2—止动销; 3—一系缓冲器; 4—支撑板; 5—转 臂; 6—弹性衬套
三、南京地铁转向架
4.减振装置
该悬挂是个转臂型悬挂。轮对的导向由径向臂 来完成，转臂通过弹性衬套与构架连接。在车轴中 心线上方的两个同轴螺旋弹簧提供了垂直方向的刚 性，横向和纵向刚性则由安装在转臂端部并连接转 向架构架中扼架的弹性衬套提供。
图
3-73
三、南京地铁转向架
如
图
3-74
图3-74拖车转向架构架 1—管道支架; 2—空气弹簧接口; 3—侧构架; 4—扭接连杆托架; 5—制动装置连接件； 6—横向 缓冲器托架
三、南京地铁转向架
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有的还在两横梁之上焊接一纵向牵引梁用于安
装心盘。
整理ppt3Leabharlann 一、概述4.各部件用途
侧梁是向轮对传递垂向力、纵向力和横向力的 主要构件，还用来规定轮对的位置。
中部横梁用来安装心盘、旁承，以传递机车上 部结构的重量和吊挂一部分基础制动装置。
1.组成
左右两根侧梁、一根前端梁、一根后端梁、 中间横梁（一）、中间横梁（二）和各种 附加支座。
各梁焊装后，呈“目”形结构
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二、SS9型电力机车转向架构架
2.各部分的构造
侧梁是由钢板焊接成的双凸肚的箱形结构，上 面焊装有牵引座、止挡座、拉杆座、圆弹簧拉 杆座以及弹簧座等。
两根中间横梁结构基本相同，采用无缝钢管， 上面焊有电机悬挂支座和电机悬挂板，中间横 梁（二） 还焊装有制动器安装班。
端梁用来保证构架在水平面内的刚度，有时仅用 来吊挂一部分基础制动装置。
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一、概述
5.设计原则
（1）全面考虑构架与各零部件的相互位置； （2）各梁应设计成等强度梁； （3）各梁的布置应尽量对称； （4）各梁本身和构架应注意减少应力集中； （5）要有足够的强度和刚度；
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二、SS9型电力机车转向架构架
电力机车机械部分
第四章 转向架
—转向架构架
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一、概述
1.结构 转向架的骨架，其他零部件的安装基础。 2.作用
联系转向架各组成部分和传递各方向的力， 并用来保持车轴在转向架内的位置。
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一、概述
3.组成
一般由左右两侧梁，一个或几个横梁组成。
两端的横梁又称为端梁。
具有端梁的呈矩形的构架，称为封闭式构架。
后端梁由钢板焊接成箱形其上焊装有电机悬挂 板和制动器安装板。
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二、SS9型电力机车转向架构架
2.各部分的构造
前端梁采用无缝钢管，其上焊装有电机悬挂支 座和制动器安装板。
后端梁由钢板焊接成箱形其上焊装有电机悬挂 板和制动器安装板。
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三、SS4B型电力机车转向架构架
2.各部分的构造
前端梁采用无缝钢管，其上焊装有电机悬挂支 座和制动器安装板。