第三章 转向架结构原理及基本部件
认知转向架的结构组成
转向架组成
• 电力机车由构架、轮对驱动装置、弹性悬挂装置 （Ⅰ系、Ⅱ系悬挂）、牵引制动装置（牵引杆装 置、基础制动装置）以及其他附属装置等部分组 成，其中轮对驱动装置又包括 轮对组装、牵引电 机及其悬挂装置和轮齿传动装置等部件。
力的传递
机车运行时，转向架传递机车的垂向力、横向力、 纵向力，各力的组成及传递途径如下： 垂向力 车体→2系弹性悬挂（车体支承装置）→构架→1 系弹性悬挂（轴箱悬挂装置）→轴箱→轮对→钢 轨 横向力 车体→侧挡→构架→轴箱止挡→轴箱→轮对→钢 轨 纵向力 钢轨→轮对→轴箱→轴箱拉杆→构架→牵引杆→ 车体→车钩
砂箱中修技术要求
砂箱严密，不许有破损， 砂箱严密，不许有破损，安装座不许有 裂损。砂箱盖及卡子齐全，作用良好。 裂损。砂箱盖及卡子齐全，作用良好。 砂管畅通， 砂管畅通，砂管距轨面及踏面距离须 符合限度表规定。
砂箱中修范围
1 砂箱各紧固螺栓良好，安装座不得有裂纹。 砂箱各紧固螺栓良好，安装座不得有裂纹。 2 3 4 砂箱体无变形、严密无破损。 砂箱体无变形、严密无破损。 砂箱盖及卡子齐全、作用良好。 砂箱盖及卡子齐全、作用良好。 砂箱及撒砂阀畅通，砂管卡子牢固， 砂箱及撒砂阀畅通，砂管卡子牢固，砂管距与轨 面及踏面的距离符合限度规定。 面及踏面的距离符合限度规定。
其他附属装置
S9型电力机车转向架与车体有横向限位和垂向限位 型电力机车转向架与车体有横向限位和垂向限位
装置横向限位装置采用弹性止挡， 装置横向限位装置采用弹性止挡，设置在转向架 左右侧梁外侧中部， 左右侧梁外侧中部，转向架与车体横向间隙为 30±mm（单边）；垂向限位装置采用刚性止挡， ）；垂向限位装置采用刚性止挡 ± （单边）；垂向限位装置采用刚性止挡， 垂向限位为40mm。在机车运行中，若车底与转 垂向限位为 。在机车运行中， 向架发生过度的相对位移，此时限位装置起作用， 向架发生过度的相对位移，此时限位装置起作用， 另外当转向架和车底之间发生意外时， 另外当转向架和车底之间发生意外时，保证车体 与转向架相互不脱离，起到安全保护作用。 与转向架相互不脱离，起到安全保护作用。
城市轨道交通车辆与结构(第三章动力转向架和非动力转向架)
五、牵引电机对角配置的单独轴—纵向驱动
原理：
电机驱动轴与齿轮减速箱之间的扭矩的传递由一传动轴来实现。
结构特点：
两牵引电机呈对角纵向悬挂于构架横梁的下方； 齿轮减速箱一端弹性悬挂于构架的端梁，另一端抱在轮对车轴
上。 两轮对各自独立配置牵引电机及其传动装置； 电机和减速箱间采用十字联轴节、传动轴驱动 电机纵向配置使轮对内侧留出了更大的空间，有利于安排制动 盘或采用内置式轴箱，有利于减缩转向架的固定轴距。
结构特点：
牵引电机完全弹性地悬挂于构架。 单个电机纵向布置，经万向接头空心轴传动。
性能特点：
较上述的单电机两轴—纵向驱动、骑马式结构减 轻了簧下重量，改善了动力性能，其余特征均与 之相类似。
全悬挂单电机两轴纵向驱动装置（简图）
1—牵引电机； 2—联轴节； 3—驱动伞齿轮； 4—万向接头空心轴； 5—联轴器； 6—轮轴； 7—减速箱； 8—制动盘
单电机两轴纵向驱动、骑马式结构（简图）
1—牵引电机； 2—联轴器； 3—驱动伞齿轮； 4—空心轴； 5—橡胶联轴器； 6—轮轴； 7—减速箱； 8—制动盘
四、全悬挂单电机、两轴—纵向驱动
原理：
电机两端伸出的驱动轴经联轴器、减速齿轮驱动 万向接头空心轴，再经橡胶联轴器将扭矩传递给 轮轴。
3、摇枕弹簧装置
DK4型转向架的摇枕弹簧装置采用无摇动台的空气弹 簧支悬形式 结构特点：
摇枕由钢板焊成空心鱼腹形等强度梁，上、下盖板厚14mm， 腹板厚8mm。 摇枕做成密封结构，兼作空气弹簧的附加空气室 摇枕支承在空气弹簧上，由气嘴与空气弹簧相连通 DK4型转向架采用心盘承载的方式，下心盘直径为360mm。 下旁承实际上是一块固定在摇枕上的渗碳摩擦板。上下旁承 之间的间隙为3～5mm，左右的旁承间隙之和不超过8mm。 在摇枕与构架之间有纵向牵引拉杆。其作用是把轮周牵引力 传递到摇枕上，但不妨碍摇枕在上下、左右方向的位移。
《机车总体结构及设计》03走行部原理及基本结构
二、轴箱定位装置结构形式 （1）固定定位
轴箱与转向架侧架铸成一体，或是轴箱 与侧架用螺栓及其其它紧固件连接为一个整体， 轴箱与侧架之间不能产生任何相对运动。
1
第三章 走行架 轮对 轴箱 弹簧悬挂元件 减振元件 驱动机构 基础制动装置
3
第一节 机车转向架概述
转向架的任务（作用）：
承受重量辅体力（车体、动力装置及辅助装置）； 保证黏着传递力； 缓和冲击保平稳； 通过曲线制动力。
组成：相对廉价制簧区
（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。
（7）转臂式定位
又称弹性铰定位，定位转臂一端与圆筒 形的轴箱体固结，一端以橡胶弹性节点与焊在 构架上的安装座相连接。
（8）橡胶弹簧定位
固定定位
（2）导框式定位
轴箱上有导槽，构架（或侧架）的导框 插入轴箱的导槽内，这种结构允许轴箱与构架 或侧架之间在铅垂方向有较大的相对位移，但 在前后、左右方向仅能在允许的间隙范围内， 有相对小的位移。
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。
滚动轴承轴箱具有起动阻力小、维护方便、节油、节省有 色金属等优点，所以目前机车上均采用滚动轴承轴箱。
转向架的组成
转向架的组成
转向架的任务（作用） 动车组转向架技术特色、特点 转向架构架及各部分作用
转向架位置
转向架位于车体与 轨道之间，转向架 是车辆最重要的组 成部件之一，其结 构是否合理直接影 响车辆的运行品质、 动力性能和行车安 全。ຫໍສະໝຸດ 转向架任务
承载：承受车架以上各部分的重量（包括车体、车架、 动力装置和辅助装置等），并使轴重均匀分配。 缓冲：缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有 良好的运行平稳性和稳定性。 导向（或转向）：保证轮对在钢轨上对中运行，并使 车辆顺利通过曲线。 制动：产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内 减速或停车。 驱动（或牵引，仅动力转向架有）：保证必要的轮轨 黏着，并把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、 车钩，牵引列车前进。。
构架组成及作用
作用：转向架构架是转向架的骨架，用以联系 （安装）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 组成：转向架构架一般由左、右两根侧梁和一 根或几根横梁（或端梁）等组成
轮对
车轮采用整体直幅板式辗钢车轮，车轮直径840mm，轮 辋宽135mm，轮对内侧距1353±2mm，踏面形状为LM磨
耗型踏面。
轴箱装置
轴端主要由轴箱体、前盖 、 轴端压板、防尘挡圈和密封 垫等组成，圆柱滚子轴承安 装在轴箱内。轴箱根据所安 装的 设备不同而定义不同的名字， 如安装ATP测速电机的轴箱 叫 “测速轴端安装”、安装防 滑测速装置的轴箱叫“防滑 轴端安装” 等。每根轴都安有防滑装置。 轴箱轴承采用圆柱滚子轴承。
一系悬挂
一系悬挂系统主要由轴箱弹簧组、转臂轴箱体、垂 向减振器等部分 组成，主要起到连接构架和轮对及减振的作用。
第三组—转向架
第六节 减振元件
3、利诺尔减振器
利诺尔减振器是一种新型变摩擦减振器， 安 装 图 如 下 所示 ，由导框2、弹簧帽3、弹簧4、吊环5、吊环销6、顶子8 和磨耗板9组成
第六节 减振元件
三、油压减振器：
油压减振器主要是利用液体粘 滞阻力所做的负功来吸收振动 能量，它的优点在于它的阻力 是振动速度的函数，振幅的衰 减量与幅值大小有关，振幅大 时衰减量也大，反之亦然；缺 点在于结构复杂，成本高，维 护困难，受外界温度影响。为 了改善振动性能，客车广泛采 用性能良好的油压减振器
各答零、部件组成一个整体。
第一节 转向架的作用与组成
4.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
5.转向架支承车体的装置：转向架支承车载的方式不
转向架结构原理及基本部 件
小组成员：成鹏、叶星辰、谭盈斌、
虎世明、王哲、翟尧、麻超然
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
转向架的作用与组成 转向架的分类 轮对 轴箱装置 弹性悬挂元件 减振元件
第一节 转向架的作用与组成
一、转向架的作用
1. 转向架概念：
把两个或几个轮对用专门的构架（或侧架）组成的一个小 车，称为转向架。常见的多轴车辆一般采用带转向架的结 构形式。
第二节 转向架的分类
第二节 转向架的分类
以干摩擦导柱式定位为例：
装有磨耗套的导柱（构架 上）插入支持环（轴箱弹 簧托盘上 ）
构架与轴箱之间发生上下 运动时，两摩耗套产生干 摩擦
转向架结构原理及基本部件(讲课)
转向架结构原理及基本部件产品研发中心.转向架室2009年12月3日目 录一、转向架概述： (4)1．运行的稳定性 (4)2．通过曲线的良好性能 (5)3．满足旅客舒适度的要求 (5)二、转向架的作用、要求及基本组成 (6)1、转向架的基本作用及要求： (6)2、转向架的组成 (7)三、转向架的分类 (8)1、按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类 (8)1.1 轴数与类型 (8)1.2 轴箱定位方式 (8)2、按弹簧悬挂装置分类 (13)3、按摇枕弹簧横向跨距分类 (14)4、按垂向载荷的传递方式分类 (15)4.1 车体与转向架之间的载荷传递 (15)4.2 转向架中央（摇枕）悬挂装置的载荷传递 (16)4.3 构架（侧架）与轴箱轮对之间的载荷传递 (17)四、转向架主要部件介绍： (18)1、轮对 (18)2、构架和摇枕 (20)3、弹簧减振装置 (20)3.1 分类 (20)3.2 车辆弹簧装置的主要作用 (20)3.3 车辆上采用橡胶元件的优点 (21)3.4 空气弹簧装置 (21)4、基础制动装置 (23)一、转向架概述：支承客、货车车体并使之在轨道上运行的装置称为转向架，亦称走行部。
转向架配置在车体下方，它在结构上是一个独立的部件。
除了有轮对、轴箱、轴承和构架等基本部件外，在轮对与构架之间、构架与车体之间设有弹性元件，分别称为轴箱弹簧装置和中央弹簧装置（即车体悬挂装置）。
其构造简图示如下：转向架应具有的性能：为了要确保列车安全、平稳地运行，转向架应具备以下性能：1．运行的稳定性由于铁路车辆的车轮踏面具有锥度，轮缘与钢轨侧面之间有间隙，因此车辆在运行中，压装在同一车轴上的左右两个车轮就会以不同的滚动直径与轨面接触。
于是，轮对在前进的同时，还作周期性的左右运动，轮轴中心的运动轨迹如下图所示。
轮对如此周而复始地运动就是所谓的蛇行运动。
如果蛇行运动的振幅随时间延续而逐渐衰减，则轮对或转向架的运动是稳定的，反之就是不稳定或失稳。
转向架的原理基本部件
转向架的原理基本部件转向架是汽车、铁路车辆等交通工具中的一个重要组成部件，它主要用于控制车辆的转向方向。
转向架的原理基本部件包括转向齿轮、转向杆、转向动力装置、转向机构和转向节。
转向齿轮是转向架中最关键的部件之一。
它一般由钢铁材质制成，通过与其他部件的啮合，实现将输入的力矩转化为旋转动力的作用。
转向齿轮一般由两个或多个齿轮组成，其中一个齿轮与转向杆相连，另一个齿轮与车辆的转向系统相连。
当转向杆转动时，通过转向齿轮的啮合转动，将力矩传递到车辆的转向系统上。
转向杆是连接转向齿轮和转向动力装置的一个重要连接部件。
它一般由金属制成，具有一定的强度和刚度，以承受转向系统产生的力矩和转动力。
转向杆的一个端部连接转向齿轮，另一个端部连接转向动力装置，通过它的转动来改变车辆的转向方向。
转向动力装置一般由液压油泵、液压缸和传动装置组成。
液压油泵负责提供动力，将液压油压力传递给液压缸。
液压缸是一个活塞式结构，当液压油压力作用于活塞上时，活塞会受到推力，从而产生转向动力。
传动装置则用于将液压动力传递给转向齿轮，从而实现转向。
转向机构是转向架中起连接和传递作用的部件，它将转向齿轮的动力传递给车辆的前轮或后轮，从而改变车辆的行驶方向。
转向机构一般由杆、连杆、转向轴等部件组成，通过连接和转动，将转向齿轮传递的力矩传递给车轮。
转向节是转向架中的一个重要部件，它位于车辆的转向轴上，用于连接转向机构和车轮，实现力矩的传递和导向。
转向节一般由强度较高的金属材料制成，具有一定的强度和刚度，以承受转向系统产生的力矩和冲击力。
通过转向节的连接，转向机构产生的力矩可以有效地传递到车轮上，将车辆的转向方向改变。
总的来说，转向架的原理基本部件包括转向齿轮、转向杆、转向动力装置、转向机构和转向节。
通过这些部件的协同工作，转向架能够实现对车辆转向方向的控制，使得车辆能够灵活、准确地转向，确保行驶安全和稳定。
同时，这些部件的质量和性能也直接影响着转向系统的可靠性和稳定性，因此在设计和制造转向架时需要注意选择合适的材料和工艺，保证其工作性能和寿命。
CRH3型动车组转向架设计结构简介
CRH3型动车组转向架设计结构简介摘要：随着我国经济的迅猛发展、人民生活水平的稳步提高，铁路旅客列车高速化、智能化、安全化和舒适化成为未来发展的主要方向，CRH系列高速动车组应运而生。
CRH3型动车组作为CRH系列中速度快、安全性能好、智能化程度高、舒适度好等优点领跑中国高铁，转向架作为支承车体使之在轨道上运行的关键部件，其运行的安全性、平稳性和可靠性最为重要，关系着行车安全、速度、舒适度。
转向架的优化设计和制造质量是确保动车组安全运行的核心环节。
本文主要介绍了CRH3型动车组，动车典型转向架知识以及CRH3型动车组转向架的优化设计、安装等知识。
关键词：高铁；CRH3型动车组；转向架；安全出行引言CRH3型动车组以CRH系列动车组中速度快、安全性好、智能化高、舒适度好等优点领跑中国高铁。
转向架作为动车组的核心部件，在动车组安全、舒适、高速运行中发挥重要作用。
一、转向架结构原理及基本部件1.1 转向架基础知识1.11 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，它是动车组的关键部件。
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。
2.传力—产生牵引力和制动力，并把产生的牵引力和制动力经牵引装置传递到车体底架，最后传递到车钩，实现对列车的牵引和制动。
3.缓冲（走行）—在机车运行中缓和线路对机车的冲击，保证机车运行的平稳性。
4.导向—在钢轨的作用下，引导机车顺利地通过曲线和道岔，保证机车在曲线上安全运行。
1.12 转向架的组成基本组成及其功能：1.轮对：走行导向。
2.轴箱：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，安装轴承等。
缓冲轴箱以上部分的振动，以减轻运行中的动作用力。
4.构架：安装基础。
5.二系弹簧悬挂：也叫车体支承装置：是车体与转向架的连接装置。
6.基础制动装置：是制动机产生制动力的部分。
转向架结构原理及基本部件
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。
简述转向架的结构组成
简述转向架的结构组成
转向架（Bogie），俗称"车轴"，是轨道交通车辆中的重要部件，用于支撑车辆底盘和提供转向、减震等功能。
转向架是组成轮轴传动系统的主要构件，结构复杂、功能齐全。
下面将生动全面地介绍转向架的结构组成。
1. 转向架框架
转向架的框架是由钢板焊接而成，主要用于支撑整个转向架的各个部件。
转向架框架中间通常设有托架孔、制动器安装孔，便于对其他装置进行安装调整。
2. 弹簧装置
转向架上的弹簧装置主要用于缓冲车辆的振动和冲击，使乘车更加平稳舒适。
常见的弹簧装置有叶片弹簧、气弹簧等。
3. 转向机构
转向架的转向机构是主要的转向装置，其结构复杂，包含多个部件组成。
转向机构主要包括转向齿轮、转向轮、转向台、轴承等。
4. 轮轴
轮轴是转动轮子的核心组件，也是转向架中的关键部件。
轮轴的结构包括闸带轮、保持轮、轴承座等。
5. 制动装置
制动装置是保障列车行驶安全的重要部件，通常安装在转向架上。
制动装置包括制动机构、制动盘、制动爪等。
以上就是转向架的结构组成，它们协同作用，构成了转向架这一
重要部件。
了解转向架的结构组成，对于轨道交通业的工程师和技术
人员具有重要的指导意义，能够帮助他们更好地了解和维护车辆。
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。
铁道车辆构造与检修教学课件 单元三 转向架结构原理及基本部件
（2）可自动调中： 轨铺设向线路中心斜 轨对轮的作用力N指向线路中心 车在直线运行中，轮对在滚动过程中能自动纠正 偏离方向。
（3）能顺利通过道岔： 轮由尖轨过渡基本轨， 防止撞击基本轨 因5*45倒角，增大踏面
与轨顶间隔，轮顺利通 过
（5） 防轮脱轨：
小，耐磨性好。
1、中心孔：卡装、加工、定位、校对基准。 2、轴端螺栓孔：安轴承压板，防轴承外窜。 3、轴颈：安滚动轴承，传递载荷。 4、防尘板座：安防尘挡圈。 5、轮座：安轮，受力最大，直径最大。过盈量为
轮毂孔直径的0、8‰~1、5‰ 便于压裝，轮座外侧有一圆锥形引入段，长 12~16，小端直径小1mm。 6、轴身：连轮座，圆柱形，全部加工。 旧型：毛坯狀圆锥形。
它的定位作用是，当构架与轴箱之间产生水平方向 的相对运动时，利用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，如图 5-3（d)所示。
(5）板式定位：用特种弹簧钢材制成的薄形定位 拉板，一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与 构架连接。利用拉板在纵、横方向的不同刚度来 约束构架与轴箱的相对运动，以实现弹性定位。 拉板上下弯曲变形刚度小，对轴箱与构架上下方 向的相对位移约束很小，如图5-3（e）所示。
心盘承载的无摇动台转向架：
车体通过心盘坐落在摇枕上，摇枕两端坐落在左右 摇枕弹簧上，左右摇枕弹簧又直接坐落在构架的两 个侧梁（或左右两个侧架）上。这种转向架设有摇 枕弹簧装置，但无摇动台结构，我国大部分货车转 向架都是这种承载方式。
另外，还有一种结构形式是车体通过心盘支承在 构架上，构架直接坐落在轴箱弹簧上，车体与构 架之间没有弹簧减振装置，如图所示。
城轨车辆-转向架-第一讲
城市轨道交通车辆第三章 转向架第三章 转向架【问题导入】车辆走行部分在车辆运行中起着非常重要的作用，其不仅 承受了车体的载荷，而且传递纵向力、垂向力和横向力。
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。
为了 便于通过曲线，在车体和转向架之间设有心盘或回转轴，转向 架可以绕心盘或回转轴相对车体转动。
由于车辆在线路上运行 时通过道岔、弯道及车辆加速、减速等原因会产生各种冲击和 振动，为了改善车辆的运行品质和满足运行要求，在转向架上 设有弹簧减振装置和制动装置。
对于动车，转向架上还装有牵 引电动机和减速机构，将牵引电动机的转矩通过齿轮转动传递 给轮对，转化为列车前进的牵引力，以驱动车辆运行。
我们这 一章就是要学习这些知识。
第三章 转 向 架【学习目标】1.掌握三向力(纵向力、垂向力、横向力)的传递 路径。
2.掌握转向架的结构、组成及分类。
3.画出轮箍的外形图并进行相关的标注； 4.熟练掌握各种弹簧的结构。
5.掌握空气弹簧、橡胶弹簧、抗侧棍扭杆、油压 减振器等部件的工作原理、结构以及调整方法。
6.驱动系统结构原理第三章 转 向 架【教学建议】1.教学场地：在教室、互联网多媒体教室及转向架模型实训 室中进行，课后可实地参观。
2.设备要求：至少具有能连接互联网的多媒体教室一个，动 车、拖车转向架的仿真模型各一套，或能放视频投影的设 备 。
3.课时要求：课堂讲授6-8课时；模拟操作4课时；实际练习 4课时。
认识转向架认识转向架• 转向架的概念： • 把两个或几个轮对用专门的构 架（或侧架）组成的一个小车，称 为转向架。
• 常见的多轴轨道交通车辆通常 都采用带转向架的结构形式。
认识转向架第三章 转 向 架第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 城轨车辆转向架的作用与组成 城轨车辆转向架的分类 转向架构架 轮对轴箱装置 弹性悬挂及减振元件 牵引连接装置 传动装置 几种典型城轨转向架介绍第一节城轨车辆转向架的作用与组成一、转向架的作用与要求1)城轨车辆采用转向架是为了增加车辆的载重质量、 长度和容积，提高列车运行速度。
华东交通大学车辆工程转向架结构原理及基本部件课件
常见的减震器类型包括液压减震器和气压减震器等。不同类型的减震器 具有不同的工作原理和性能特点，需要根据车辆的具体要求进行选择。
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维护与保养
定期检查减震器的工作状态和油液质量，及时更换磨损的减震器和油液
，保持减震器的良好性能，以确保车辆行驶的安全和舒适性。
导向装置
作用
导向装置是转向架中的关键部件之一，它负责引导车轮沿着轨道行驶，保持车辆的稳定性 和导向性能。导向装置还能够承受车轮与轨道之间的横向力和纵向力，确保车辆的正常运 行。
转向架性能评价指标
稳定性
转向架在运行过程中应保持稳定，避免因外部扰动导致的车身晃动或偏移。稳定性好的转向架能够提高乘客的舒适度 ，并降低事故风险。
灵敏度
转向架的灵敏度指的是其对驾驶员操作反应的迅速程度。高灵敏度的转向架能够使车辆更加灵活，轻松应对复杂路况 。
耐磨性
转向架作为车辆的关键部件，其耐磨性直接影响到车辆的使用寿命和维修成本。优良的耐磨性能够延长 转向架的使用寿命，减少维修和更换的频率。
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按轴数分类：二轴、三轴、多轴转向架 等。
转向架发展历程
随着铁路技术的发展，转向架经历了以下主要发展阶段
总结词：历史悠久
初始阶段：早期的铁路车辆采用简单的木制或铸铁转向架 ，结构和性能较为原始。
机械化阶段：随着工业化进程，转向架开始采用钢材和机 械部件，性能和可靠性得到提升。
电气化阶段：电气化铁路的出现，要求转向架适应更高的 速度和轴重，出现了新型高强度材料和先进制动技术。
设计与优化
构架设计需考虑强度、刚度、稳定 性和疲劳寿命等因素，通过拓扑优 化、有限元分析等方法进行优化。
轮对
定义与功能
转向架的作用及组成资料
转向架的作用及组成资料
悬架是车辆运动的重要部分，它是车辆轮胎与车身机体之间的一种连接系统，用来吸收行驶过程中产生的冲击力。
转向架（Steering Knuckle）是悬架系统中关键的部件，它支撑车轮，使车轮能够转动，还可以帮助车轮回到正确位置，保证行驶过程中的安全性。
转向架主要由齿轮轴，支承轴套（Bearing Carrier），销轴，半轴，减振器螺栓，传动轴（Transmission Shaft），支架，支架支座，连接螺栓（Connecting Bolt）等组件组成，外圆轴箱（Spider Axle Housing）是转向架的基本组件。
齿轮轴有助于整个悬架系统中能合理分配力矩，支承轴套用来安装驱动和传动部件，销轴是安装悬架转向架的重要部件，半轴用于卡住车轮的运动，螺栓的作用是固定悬架的支架，支架的作用是连接轮胎和悬架，以及与驱动零件连接，传动轴的作用是传递动力和轮胎的转动，支架支座的作用是安装支架，悬架支架的作用是向车轮传输能量，连接螺栓用于连接车轮、支架和支架，外圆轴箱为半轴提供支撑。
转向架也可以通过更换转向拉杆（Steering Lever）和悬架杆（Suspension Rod）来改变整体悬架的性能，从而改善弯道的操控性能，同时，转向架的材料也对悬架性能产生了影响，如铝合金和钢材中的断裂强度和硬度，上述材料的断裂强度和硬度影响着车辆在路面行驶时转向架所承受的强度和刚度，而这些属性又直接影响着车辆的行驶安全性。
通过上述介绍可以知道，转向架对悬架系统性能影响十分大，它不仅支撑车轮使其能够转动，而且还能够帮助车轮回到正确位置，保证行驶过程中的安全性，因此，维修车轮转向架时应注意，在拆卸转向架时要仔细检查拆卸件的情况，并尽量使用原厂拆卸件，以确保行驶安全。
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）
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第四节 轴箱装置
一、作用：将轮对和侧架或构架联起系起来 将轮对的滚动转化为车体的平动 传递各个方向的作用力 减少磨耗降低阻力 车辆滚动轴承轴箱结构装置组成 主要部件：箱体、外圈、内圈、保持架、滚子、前盖、 后盖等。 滚动轴承有三种形式： 圆柱、圆锥、球面。
圆柱滚动轴承及轴箱
串联联弹簧的计算 ＝K1＋K 2＋ ＋K n K
K 并联联弹簧的计算 ＝ K n
3、两级弹簧的轴向特性
两级弹簧的三种结构形式 1、空车内外串联，重车时外簧承载； 2、空车时外簧承载，重车时内外并联承载； 3、空车内外串联，重车时内外簧并联。 作用：确保空车时有较大静挠度防止脱轨 重车保证车钩联挂。
br 0 R y
曲线的加宽
实际运行线路：最小半径250m 如当曲线半径小于350m， 轨距最大宽度1456mm(1450 -2+6mm) 轮轨间最大间隙 e’ =1456-(1350+2*22)=62mm 结论： 1、车轮踏面必须有斜度，增大踏面斜度，可以 通过较小的半径曲线； 2、为使车辆顺利能过曲线，曲线区段(R≤650m) 的轨距要加宽。
高度控制阀的种类
有机械式电磁式两类 按組成不同可分为有延时机构和无延时机构 按传动方式可分为直顶式和杠杆式 高度控制阀的组成：
高度控制阀的工作原理
由于车体静载荷的变化，空气弹簧高度亦 发生变化，车体距轨面高度同时变化。高 度控制阀机构使进排气机构工作。向空气 弹簧充气或排气，当空气弹簧内压与所承 受的载荷平衡时，空气弹簧恢复原来的高 度，高度控制阀机构停止工作，进排气机 构处于关闭状态，充排气动作停止。
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。
4转向架
巴西车转向架
构架式转向架
客车206KP转向架
客车206KP转向架
客车CW-220K转向架
客车SW-220K转向架
DF11内燃机车转向架
ND2内燃机车转向架
DF4D内燃机车转向架
SS8电力机车转向架
动车转向架
X2000转向架
二、转向架的组成
1.轮对轴箱装置 2.弹性悬挂装置（弹簧装置、减振装置、 定位装置） 3.构架或侧架 4.基础制动装置 5.支承车体装置
三、 转向架的分类
一、按轴数、类型及轴箱定位方式分类 1.按轴数：有两轴、三轴、多轴转向架 2. 按轴型 ：货车有：B、C、D、E四种 客车有：C、D二种 3.按轴箱定位方式 ：常用的有八种 （轴箱定位装置：约束轮对与构架之间 相对运动的机构 ）
1、车轮各部分名称及作用 踏面、轮缘、轮網、幅板、轮毂；
车轮轮缘踏面外形 锥形踏面
踏面由两段直线组成
LM磨耗形踏面
踏面由三段曲线组成
S1002形踏面
踏面由二段曲线和一直线段 组成
滚动圆直径：离轮缘内侧70mm处所测直径 踏面斜率作用：1、便于通过曲线 2、自动调中 3、磨耗均匀 车轮种类：1、辗钢轮 2、生铁轮 3、旧型铸钢轮 4、新形铸钢轮 5、轮箍轮 6、高速轻型车轮 7、弹性车轮
第三节 轮对
一、轮对组成及基本要求 组成；轮对由一根车轴和两个相同的车 轮组成 要求；在三等分点上所测的内侧距最大 差值不超过1mm，涂打检查轮毂与 车轴松动的标记线
二、车轴
二、车轴
1、车轴各部位名称及作用 轴颈、轮座、防尘板座、轴身
TB450-83,标准型滚动轴承有 货车用：RB2 RC2 RD2 RE2 客车用： RC3 RC4 RD3RD4
第四章
转向架结构原理及基本部件 转向架的作用与组成
第一节
1．增加车辆载重，长度，容积。提高运行速度 2．将滚动运动变为平动 3．支承车体、均载 4．保证安全运行、包括直线运行和顺利通过曲线 5．便于安装弹簧减振装置，使之具有良好的减振特性 6．传递牵引力和制动力 7. 要求；结构简单、装拆方便
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
P K＝ 线性弹簧的计算 f dP 非线线性弹簧的计算 K＝ df
二、踏面斜度与曲线半径
径向通过曲线：车辆通过曲线时外轮滚 动距离与外轨长度适应，内轮滚动距离 与内轨适应，于是每个瞬时车轴纵向中 心线与曲线半径的方向总是相重叠，轮 对以如此状态通过曲线，称为径向曲线 通过。
锥形车轮通过曲线示意图
曲线最小半径计算
由相似定理
r0 y R b R Rb r0 r0 y r0 R
1、空气弹簧的刚度可选择低值，以降低车辆 的自振频率； 2、具有非线性特性，振动小时刚度低； 3、振动大时刚度大；刚度随载荷变化，保证 空重车有相同的自振频率； 4、和高度控制阀并用时，可保持地板面 高度不变； 5、具有三向承载能力。利用橫向弹性特性， 可代替转向架的摇动台状置，从而简化结构， 减轻自重； 6、可代替垂向减振器的作用； 7、吸收高频振动和隔音。
应用橡胶元件注意事项： 1、蠕变特性，动刚度比静刚度大10%到40%； 2、弹性强度受温度影响大； 3、橡胶具有体积不变特性，必须有让其形状 改变的空间； 4、散热性差，不要做成很大的整块； 5、防止疲劳损坏
三、空气弹簧结构
空气弹簧装置系统组成
1、空气弹簧的优点
二、橡胶元件结构及计算
橡胶元件的优点： 1、可自由确定形状，可承受多向载荷， 便于结构简化； 2、避免磨耗，装拆简便，利于维修； 3、可减轻自重； 4、有隔音及对高频振动减振的较果； 5、容易实现较好的非线性特性。
橡胶元件的缼点： 1、耐高温、耐低温和耐油性较差； 2、易老化； 3、性能离散度大。 用途： 主要用于弹簧装置与定位装置
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18 18 25 17 17 16.5 16.5
(三)空心车轴
采用空心车轴的作用主要是减小簧下质量，比实心轴 可减重20%到40%。且对强度影响不大。 生产空心车轴的方法 ： 实心轴坯钻 镗孔成型 离心铸造一次成型 厚壁无缝钢管轴颈锻压成型 多段摩擦焊接成型
三、车轮
圆锥滚动轴承（无轴箱式）
圆柱滚动轴承
二、影响轴承性能的主要因素 轴承结构（形式、保持架、内部形状） 轴承质量（材质、热处理、精度） 润滑油（质量、数量、种类） 密封形式和质量 工作环境
三 滚动轴承的选型
一般根据额定动载荷来选取 额定动载荷是指额定寿命为100万转时， 轴承所能承受的负荷。 各种轴承的额定载荷可在＜滚动轴承产 品样本＞中查得。
三、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 2、非心盘集中承载 3、心盘部分承载 （二）中央摇枕悬挂装置的载荷传递 1、具有摇动台装置的转向架 2、无摇动台装置的转向架
三）构架（侧架）与轴轮对之间的载荷传递 1、转向架侧架直接置于轮对轴箱上 2、转向架构架支悬于均衡梁弹簧之上 3、转向架构架直由轴箱顶部的弹簧支托 4、转向架由弹簧托盘上的轴箱弹簧支托
四、轮对外形尺寸与线路的相互关系
一、轮缘内侧距离与线路尺寸的关系 相关尺寸： 标准轨距： 1435mm 最大轨距: 1456mm 最小轨距:1433mm 轮对内侧距：最大1359mm 最小1350mm 轮缘厚度: 最大厚32mm 最薄22mm 轮網厚： 130mm 1、保证轮缘与钢轨之间有一定的游间 实现轮对对中，减少轮缘与钢轨的磨耗 轮缘与钢轨最小游间 e =1433-(1359+32*2)=10mm 每侧5mm。
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。
2、安全通过曲线 保证一定的搭载量 车轮安全搭载量： 车轮踏面安全撘载量用e1 表示 则 e1 =1350+22+130-1456=46mm 各种不利因素：钢轨头部圆弧半径最大为13mm; 钢轨负载后外移8mm； 车轮踏面外侧圆弧半径6mm; 轮对负载后内侧距减少2mm. e1=46-13-8-6-2 =17mm
八种定位方式
1 2 3 4 5 6 7 8
固定定位 导框式定位 干磨擦导柱式定位 油导筒式定位 拉板式定位 拉杆式定位 转臂式定位 橡胶弹簧定位
八种定位方式简图
二、按弹簧悬挂装置分类 1.一系弹簧悬挂 2.二系弹簧悬挂 3.多系悬挂结构复杂，一般不用 一系：指车体的振动只经过一次（空问 三维方向均包括）弹簧减振装置 实施减振。二系可类推。