转向架的组成及作用共131页文档
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第2章 转向架结构与原理
第三节 轮对
一、轮对 二、车轴 三、车轮 四、轮对形状尺寸与线路的相互关系
一、轮对-（1）组成
2轮+1轴，过盈连 接，轮轴同转。
一、轮对-（2）基本要求
轮对承担车辆全部重量，且在轨道上高速运行，同时还承受 着从车体、钢轨两方面传递来的各种动、静作用力，受力复杂。 故对车辆轮对的要求： 1、有足够的强度，以保证在高速、最大载荷下安全运行； 2、在保证足够的强度和寿命前提下，使其重量最小，并具有 一定弹性，以减小轮轨间的作用力； 3、阻力小，耐磨性好； 4、适应直线和曲线区段运行，具有必要的抗脱轨安全性。
四、弹性元件
1、螺纹弹簧 2、空气弹簧 3、扭杆弹簧 4、橡胶弹簧 5、环弹簧
1、螺旋弹簧
（1）特点及参数
（2）类型 （3）单卷弹簧特性计算
（4）双卷弹簧特性计算
1、特点及参数
1、结构特点 圆柱压缩螺旋弹簧， 两端各有3/4圈的支撑 圈。 2、主要参数 簧条直径d，弹簧 平均直径D，有效圈数 n，总圈数N，弹簧全 压缩高度Hmin，弹簧 自由高度H0，弹簧指 数m=D/d ，垂向静挠 度fv和垂向刚度Kv等。
2、类型
（1）按卷数分：单卷、双卷 （内外卷反向）、多卷。 （2）按性能分：等刚度、变 刚度。 （3）按组合形式分：串联、 并联、先单独后并联（不等 高）、先串联后单独。
制造工艺过程: 修正下料→端部加热→锻尖 →加热→卷绕→淬火→回火→ 强化处理（喷丸、强压、渗碳） →磨平端面→试验或验收。
3、单卷弹簧特性计算
d.人字橡胶定位
构架与轴箱之间设 人字橡胶堆。利用其纵 横箱刚度定位，利用其 垂箱刚度缓冲。
e.干摩擦导柱定位
弹簧导柱安装 在构架侧梁上，其 下端安装弹性定位 套，定位座坐落在 轴箱上的托盘内的 橡胶垫上。利用橡 胶垫和弹性定位套 实现定位，利用摩 耗套之间的干摩擦 实现减振。
转向架的作用及组成
5）有非线性特性,根据震动性能需要,设计较理想得弹簧特性曲线;
6）同一弹簧,同时承受三维多方向载荷;
7）吸收高频性能与隔音性பைடு நூலகம்好
缺点:附件多,成本高,维护与检修工作量大
分类及组成
1．囊式空气弹簧
2．膜式空气弹簧,约束膜式,自由膜式
高度控制阀与差压阀
减振元件
分类:按减振方向:垂向减振器，横向减振器,抗蛇形减振器
缺点:对高低温、耐油性能差,易老化,性能离散度大
用途:用弹簧装置与定位装置
空气弹簧得结构及计算
应用及特点
优点:
1）刚度可选择低值,降低车辆得振动频率;
2）刚度随载荷而改变,空中车体振动频率几乎相等,不同状态运行平稳性接近;
3）与高度控制阀并用,在不同静载荷下,保持底板面距轨面高度不变;
4）本体与附加空气室之间装有适宜得节流孔,代替垂向安装得液压减震器;
5.轴承游隙得影响:轴承径向、轴向游隙
6.轴承得运转速度及降温措施
四、弹性悬挂原件
按作用分三类弹簧减振装置
1、缓与冲击得弹簧装置
2、衰减振动(消耗能量)得减震装置
3、定位作用得定位装置(弹性元件)
弹性元件得作用及主要特性
特性，挠度,变形,刚度,柔度
弹簧并联使用:旋转方向相反装，否则会卡死
钢弹簧结构及计算
车辆得抗侧滚装置
（1）增大中央悬挂装置中空气弹簧或刚弹簧得横向间距,增大其角刚度,增大抗侧滚性能。
（2）抗侧滚装置在中央悬挂装置中
橡胶元件结构及计算
优点:可自由确定其形状,可同时承受多向载荷,便于简化结构,可避免金属件之间得磨损，安装、拆卸方便,无需润滑,可减轻自重,较大得弹性变形,实现预想得良好得非线性特性,较高内阻，对高频振动得减振隔音效果好
6）同一弹簧,同时承受三维多方向载荷;
7）吸收高频性能与隔音性பைடு நூலகம்好
缺点:附件多,成本高,维护与检修工作量大
分类及组成
1．囊式空气弹簧
2．膜式空气弹簧,约束膜式,自由膜式
高度控制阀与差压阀
减振元件
分类:按减振方向:垂向减振器，横向减振器,抗蛇形减振器
缺点:对高低温、耐油性能差,易老化,性能离散度大
用途:用弹簧装置与定位装置
空气弹簧得结构及计算
应用及特点
优点:
1）刚度可选择低值,降低车辆得振动频率;
2）刚度随载荷而改变,空中车体振动频率几乎相等,不同状态运行平稳性接近;
3）与高度控制阀并用,在不同静载荷下,保持底板面距轨面高度不变;
4）本体与附加空气室之间装有适宜得节流孔,代替垂向安装得液压减震器;
5.轴承游隙得影响:轴承径向、轴向游隙
6.轴承得运转速度及降温措施
四、弹性悬挂原件
按作用分三类弹簧减振装置
1、缓与冲击得弹簧装置
2、衰减振动(消耗能量)得减震装置
3、定位作用得定位装置(弹性元件)
弹性元件得作用及主要特性
特性，挠度,变形,刚度,柔度
弹簧并联使用:旋转方向相反装，否则会卡死
钢弹簧结构及计算
车辆得抗侧滚装置
（1）增大中央悬挂装置中空气弹簧或刚弹簧得横向间距,增大其角刚度,增大抗侧滚性能。
（2）抗侧滚装置在中央悬挂装置中
橡胶元件结构及计算
优点:可自由确定其形状,可同时承受多向载荷,便于简化结构,可避免金属件之间得磨损，安装、拆卸方便,无需润滑,可减轻自重,较大得弹性变形,实现预想得良好得非线性特性,较高内阻，对高频振动得减振隔音效果好
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1
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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
转向架的组成及作用
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风来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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）
车辆工程——转向架结构原理
2、非心盘承载
这种转向架没有心盘，即使有类似的装置， 但仅作为牵引及转动中心使用，车体的全部重 量通过中央弹簧悬挂装置直接传递给转向架。 在中央弹簧悬挂装置与构架之间安装有旁承时， 又称为旁承承载。
3、心盘部分承载
这种承载方式的结构是前二种承载方式的 组合，车体上的重量按一定比例，分别传递给 心盘与旁承，使之共同承载。
（6）传递牵引力和制动力，保证在规定的距离 内停车；
（7）与车体之间尽可能减少连接件，并要求结 构简单装拆方便，以便于单独制造和检修。
二、转向架的组成
由于车辆的用途、运行条件等因素，转向 架的类型非常多，但其基本作用和基本组成部 分是相同的。一般转向架可以分成以下几个部 分： 1、轮对轴箱装置 2、弹性悬挂装置 3、构架或侧架 4、基础制动装置 5、转向架支撑车体的装置
3、内侧悬挂、外侧悬挂和中心悬挂 以心盘支撑车体的转向架，根据转向架中
央（摇枕）弹簧的横向跨距小于、大于或等于 构架两侧梁的纵向中心线之间的距离，分别称 为内侧悬挂、外侧悬挂和中心悬挂。
内侧悬挂
外侧悬挂 中心悬挂
三、按垂向载荷的传递方式分类
（一）车体与转向架之间的载荷传递 1、心盘集中承载
车体上的全部重量通过前后两个上心盘分 别传递给前后转向架的两个下心盘。
导框 轴箱
导框式定位
（3）干摩擦导柱式定位
安装在构架上的导柱及坐落在弹簧托盘上 的支持环均装配有磨耗套，车辆上下振动时磨 耗套之间是干摩擦。它的定位作用是由于轴箱 橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定 位作用。
（4）油导筒式定位
把安装在构架上的导柱及坐落在弹簧托盘 上的导筒分别做成活塞和油缸的形式。它的定 位作用是，构架通过导柱与导筒传递纵向力和 横向力，再通过轴箱橡胶垫传递给轴箱体，使 橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定 位作用。
转向架结构原理及基本部
图2-14 摇动台装置示意图
第二节 转向架的分类
载荷传递方式 1、具有摇动台装置的转向架：这种结构的载荷传递特点是心盘（或旁承）承载后通过摇动台将载荷传递给构架。 2、无摇动台装置的转向架：按结构特点又可分为非心盘承载和心盘集中承载两种： (1)非心盘承载的无摇动台转向架
图2-15 非心盘承载，无摇动台装置
1
2
第一节 转向架的作用与组成
构架或侧架：构架(侧架)是转向架的基础，它把转向架各答零、部件组成—个整体。 所以它不仅仅承受、传递各作用力及载荷，而且它的结构、形状和尺寸大小都应满足各零、部件的结构、形状及组装的要求（如应满足制动装置、弹簧减振装置、轴箱定位装置等安装的要求）。 基础制动装置：为使运行中的车辆能在规定的距离范围内停车，必须安装制动装置， 其作用是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)，从而使车辆承受前进方向的阻力，产生制功效果。
图2-3 导框转臂式定位
2
第二节 转向架的分类
第二节 转向架的分类
01
02
第二节 转向架的分类
拉板式定位：用特种弹簧钢制成薄形定位拉板，一端连轴箱，另一端通过橡胶节点连构架。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。如图2-6所示。
图2-6 拉板式定位
第二节 转向架的分类
拉杆式定位：拉杆两端分别与构架和轴箱销接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大相对位移。拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向位移，实现弹性定位。如图2-7所示。
01
图2-7 拉杆式定位
02
第二节 转向架的分类
第二节 转向架的分类
橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧，合理选取刚度，实现弹性定位。如图2-9所示。
第二节 转向架的分类
载荷传递方式 1、具有摇动台装置的转向架：这种结构的载荷传递特点是心盘（或旁承）承载后通过摇动台将载荷传递给构架。 2、无摇动台装置的转向架：按结构特点又可分为非心盘承载和心盘集中承载两种： (1)非心盘承载的无摇动台转向架
图2-15 非心盘承载，无摇动台装置
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第一节 转向架的作用与组成
构架或侧架：构架(侧架)是转向架的基础，它把转向架各答零、部件组成—个整体。 所以它不仅仅承受、传递各作用力及载荷，而且它的结构、形状和尺寸大小都应满足各零、部件的结构、形状及组装的要求（如应满足制动装置、弹簧减振装置、轴箱定位装置等安装的要求）。 基础制动装置：为使运行中的车辆能在规定的距离范围内停车，必须安装制动装置， 其作用是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)，从而使车辆承受前进方向的阻力，产生制功效果。
图2-3 导框转臂式定位
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第二节 转向架的分类
第二节 转向架的分类
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第二节 转向架的分类
拉板式定位：用特种弹簧钢制成薄形定位拉板，一端连轴箱，另一端通过橡胶节点连构架。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。如图2-6所示。
图2-6 拉板式定位
第二节 转向架的分类
拉杆式定位：拉杆两端分别与构架和轴箱销接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大相对位移。拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向位移，实现弹性定位。如图2-7所示。
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图2-7 拉杆式定位
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第二节 转向架的分类
第二节 转向架的分类
橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧，合理选取刚度，实现弹性定位。如图2-9所示。