动车组轮对及轴箱装置知识分享
高速动车组技术9轮对
枕） 有摇动台转向架（有摇 转向架 有摇枕 无摇动台转向架 无摇枕（三无转向架）
转向架的分类
三、 按垂向载荷的传递方式分类
有摇动台、有摇枕转 向架
无摇动台、无摇枕转 向架（三无）
无摇动台、有摇枕转 向架
(二) 轴箱定位方式
约束轮对与构架之间相对运动的机构，称为轴箱定位装置，通常也 称为轴箱定位。 对轴箱定位装置的基本要求是：在纵向和横向具有适宜的弹性定位 刚度值，其值是该装置主要参数；它的结构形式应能保证良好地实现弹 性定位作用，性能稳定，结构简单可靠，无磨耗或少磨耗，制造、组装 和检修方便，重量轻，成本低。
转向架的作用与组成
二、 转向架的组成
转向架的作用与组成
二、 转向架的组成
1．轮对轴箱装置 2．弹性悬挂装置 位于轮对与构架(侧架)之间的弹性悬挂装置，称为轴箱悬挂装置 (又称第 一系悬挂)，位于构架(侧架)与车体(摇枕)之间的弹性悬挂装置称为摇枕(中央) 悬挂装置(又称第二系悬挂)。
大多数货车转向架只设有摇枕悬挂装置或轴箱悬挂装置，称为一系悬挂；而 客车转向架既设有摇枕悬挂装置，又设有轴箱悬挂装置，称为两系悬挂。
(一) 轴数与类型
根据国家标准(GB/T12814—2002)，按容许轴重，车辆所
用的车轴基本上可分为B、C、D、E、F、G六种。一般货车采用
B、D、E、F、G五种轴型，客车采用C、D两种轴型。 除少数特殊用途车辆之外，新型货车主要采用D、E两种轴型， 新型客车主要采用D轴。
转向架的分类
一、 按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类
转向架的分类
三、 按垂向载荷的传递方式分类 (三) 构架(侧架)与轮对轴箱之间的载荷传递
轮对知识
货车车轴
B型
货车车轴
A型
货车车轴
C型
货车车轴
通过对车轴卸荷槽加工工艺研究 ，铁道部
2004年12月下文规定了新制RD2型车轴的B、D
车轮
车轴
一. 车
轴
.
车轴有滑动轴承车轴与滚动轴承车轴之分。 我国铁道车辆上使用的车轴，大多为圆截面的实心车轴。由于车轴各 部位的受力状况不同，其直径大小也不一样。 从材质上看，目前的车轴一般都是用 40 钢或 50 钢 —— 优质碳素钢 锻制而成。 从技术要求上看，车轴表面须锻造光滑平整，不得有起皮、裂纹、熔 渣、或其他危害性缺陷存在。
●
货车车轴
因RE2 型车轴载荷中心距短，增加了转向架结
构的设计难度，加上早期设计的197730型轴承比
较笨重，所以该车轴仅进行了装车运用试验而未
大量推广使用。
货车车轴
RE2A型车轴
1998年，开始设计 RE2A型车轴。设计进程 ——
货车车轴
A型
货车车轴
C型
货车车轴
B型
货车车轴
RE2A型车轴主要参数 商业运营速度：120km/h ● 轴重：25t (245kN) ● 全长：2191mm ● 载荷中心距：1981mm ● 轴肩距：1731mm ● 轴颈长度：230mm ● 载荷中心到轴颈根部距离：125mm ● 轴身长度：1228mm，突悬 ● 轴颈及防尘板座型式：3种
货车车轴
RE2B 型车轴轮对主要结构特点
1981 1761 (RE2A：1731)
轮对常识
轮对常识轮对一、机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。
轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。
此外，机车车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。
对车轴和车轮的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧距离必须保证在1353±3毫米的范围以内。
为保证机车车辆运行平稳，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规定限度。
随着运行速度的提高，轮对均衡日益具有不可忽视的重要性。
二、分类轮对分为车辆轮对和机车轮对两类。
机车轮对又依机车类型分为蒸汽机车轮对、柴油机车轮对、电力机车轮对和动车组的动轴轮对等。
柴油机车、电力机车以及动车组的动轴轮对在轴身上装有传动齿轮现代高速客车和动车组均采用盘形制动，在轴身或车轮上装有制动盘。
蒸汽机车的轮对有导轮轮对、动轮轮对、从轮轮对和煤水车轮对之分。
导轮轮对位于机车前部，起机车导向的作用。
动轮轮对起传递机车动力的作用，直接由汽缸活塞(鞲鞴)通过摇杆带动的为主动轮轮对，由主动轮通过连杆带动的为他动轮轮对。
动轮轮对的轮心上有曲柄、曲拐销孔和均衡块，且左右两轮的曲柄在组装时应有90°相位差。
动轮和导轮的轴承都在车轮内侧。
从轮轮对和煤水车轮对与客货车辆轮对形状相似。
轮对按车轴适用的轴承类型可分为滚动轴承轮对和滑动轴承轮对。
中国铁路的客车已全部采用滚动轴承轮对，采用滚动轴承轮对的货车也日益增多。
按照最大允许轴重(轮对加于钢轨上的最大静压力)的不同,货车滑动轴承轮对分为B、C、D、E四种型别,各型轮对的车轴和车轮的各部尺寸除车轮直径外均不相同；客、货车滚动轴承轮对也有RC、RD和RE三种型别，而且同型轮对中还因装用滚动轴承的型号不同而有不同的轴颈长度,用下标号以区别之,如RC、RD等。
CRH5型动车组轮对的特点分析
动车组概论题目 CRH5型动车组轮对的特点分析班级 2011级机电2班姓名薛爱明学号 20116329 成绩二〇一四年十二月1. 轮对的组成CRH 5动车组轮对组成包括动车轮对组成和拖成轮对组成。
动车轮对组成安装在动力转向架上，由一个动车轮对轴箱装置和一个拖车轮对轴箱装置组成；拖车轮对组成安装在非动力转向架上，由两个拖车轮对轴箱装置组成。
动车轮对轴箱装置和拖车轮对轴箱装置的主要区别是：动车轮对轴箱装置采用动车车轴，车轴上安装有一个齿轮箱组成和两个制动盘；而拖车轮对轴箱装置采用拖车车轴，车轴上安装有3个制动盘，如图1和图2所示。
图1 动车轮对轴箱装置 图2 拖车轮对轴箱装置 动、拖车轮对轴箱装置均由轮对（包括车轮和车轴）、轴箱及轴承等部分组成。
车轴为空心车轴，中空直径为Φ65mm ，材质为30NiCrMoV12；车轮采用整体车轮，材质为R8T ，可磨耗半径为40mm ；每个轴箱配备一个SKF-TBU 圆锥滚子轴承组。
2. 车轮CRH 5转向架使用的车轮（图3）与TA V-S104、SM3、ETR460、ETR470、ETR480使用的车轮为同一类型，整体车轮所用材质为符合UIC 标准的R8T ，车轮直径为890mm 。
车轮设计和制造标准执行EN 13262：2003 (铁路应用-轮对核转向架-车轮-产品要求)和 UIC 812-2。
2.1 车轮几何特性图 3 CRH 5车轮尺寸2.2材料整体车轮按标准EN 13262：2003 (铁路应用-轮对核转向架-车轮-产品要求) 和UIC 812-2规定的条款，必须用R8T牌号的钢制造。
对车轮的化学分析应通过光谱分析进行。
2.3机械性能按照标准UIC 510-5，车轮腹板的对称循环疲劳极限为∆σ=180Mpa，弹性模量E=206000N∙mm2，泊松比μ=0.29。
2.4计算及结论利用ANSYS有限元分析软件，建立新车轮和完全磨耗到限车轮的有限元模型，三种载荷工况和特殊载荷进行分析计算，结果表明，整体车轮的静强度和疲表2 车轮载荷工况3.车轴为提高车轴的疲劳安全性，采用高频淬火热处理和滚压工艺。
CRH动车组转向架-第五章 CRH转向架轮对轴箱
TGV —V150
5.4 CRH2 轮对轴箱装置
5.6 CRH5 轮对轴箱装置
1. 组成：轴箱体+轴承+轴箱弹簧+液压减振 器+横向止挡+定位装置（或转臂） 2. 作用：
① ② ③ ④ ⑤ 活动关节 传力 运动 振动一级缓冲和衰减 定位
圆柱滚子轴承
圆锥滚子轴承
5.3 CRH1 轮对轴箱装置
动车车轮
动车车轴图
拖车轮对组装图
拖车车轮
拖车车轴图
1 一系转臂 2 轴箱 3 底部压板 4 一系减振器 5 止挡管 6转臂凸台 7 弹簧套 8 螺旋弹簧 9 锥形套 10 柱形橡胶套 11 锥形销
轴箱剖视图
后盖 轴密封板
轴箱装配（单侧转臂式） 作用： 实现轮对与构架既相互连接又相互运动，将轮 对的转动化为构架及车体的平动，承担着承上 启下的重要作用。 转臂式轴箱定位装置的特点是：无磨耗，利于 维护；能实现不同的纵向和横向定位刚度．从 而有效地抑制转向架的蛇行运动，以满足车辆 横向运动性能的要求；由于转臂式是单侧式， 轴箱弹簧又布置在轴箱顶部，所以可将单向轴 箱油压减振器设置在另一侧(靠近构架侧梁外 端部分)，既便于减振器的安装，又可缩短构 架长度。
第五章 CRH动车组轮对轴箱
5.1 轮对的组成及作用
• • 组成：车轮+车轴（过盈配合） 作用：
– – – 承受全部载荷和冲击 轮轨粘着产生牵引和制动力 滚动使车辆前进
整体轮
直辐板轮
锥型踏面（ ） 锥型踏面（TB）
LM磨耗型踏面 磨耗型踏面
UIC S1002磨耗型踏面 磨耗型踏面
5.2 轴箱装置组成及作用
《城市轨道交通车辆》课件——城轨车辆的“脚”——轮对轴箱装置
其优点如下： 在相同的行走公里下，可明显减少踏面的磨耗量，延长了轮对的使用寿命，减 少了换轮、选轮的工作。 磨耗形踏面可减小轮轨接触应力，提高车辆运行的横向稳定性和抗脱轨安全性。
2、在直线上运行时轮对能自动调中。车轮在直线线路上运行时，如果车辆中心 线与轨道中心线不一致，轮对在滚动过程中能自动纠正偏离位置。
3、使磨耗踏面更为均匀。由于踏面与钢轨接触面的滚动直径在不断变化，致使 轮轨的接触点也在不断的变换位置，从而使踏面磨耗沿宽度方向比较均匀 。
轮对轴箱装置 三 车轮
轮对轴箱装置 三 车轮
城轨车辆的“脚”
——轮对轴箱装置
目录
01 轮 对 02 车 轴 03 车 轮 04 轴 箱
轮对轴箱装置 一 轮对
轮对是由一根车轴和两个同型号车轮通 过过盈配合组装而成。轮对组装过程通常 采用冷压或热套的工艺，使车轮与车轴牢 固地结合在一起，使用过程中也不允许有 松脱现象。
轮对轴箱装置 一 轮对
并从而保证车轴正常安装位置； ➢ 5.保持轴承油脂，保证轴承良好的润滑性能，并具
有良好密封性，防止尘土、雨水等物浸入或油脂甩 出，从而防止油脂润滑作用破坏，避免燃轴事故。
感谢聆听
1 车轴；2 车轮
轮对的内侧距是保证车辆运行安全的一个 重要参数。轮对在钢轨上滚动时，轮对内侧距 应保证在最不利的条件下，车轮踏面在钢轨上 仍有足够的安全搭接量，不致造成掉道，同时 还应保证车辆在线路上运行时轮缘与钢轨之间 有一定的游隙。轮缘与钢轨之间的游隙太小， 可能会造成轮缘与钢轨的严重磨耗；轮缘与钢 轨之间的游隙太大，会使轮对蛇行运动的振幅 增大，影响车辆运行品质。
动车组轮对及轴箱装置资料-20页文档资料
9
轮对组装（续）
拖车轮对组装
10
轴承
11
轴箱装配
后盖 轴承 凸缘密封
轴承环
箱室
前盖 端部垫圈 密封板
12
制动盘
13
车轮
整体车轮所用材质为符合UIC标准 的R8T；
车轮设计和制造标准执行EN 13262： 2019 (铁路应用-轮对核转向架-车 轮-产品要求) 和 UIC 812-2；
14
动车组轮对及轴箱装置
• 车轮 • 车轴 • 制动盘 • 齿轮箱 • 轴箱装置
1
轮对轴箱装置的作用
轮对 一 、
机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一 根车轴上所组成。
轮对
的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机
车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生
车轮（续）
利用ANSYS有限元分析软件，建立新车轮和完全 磨耗到限车轮的有限元模型，三种载荷工况和特 殊载荷进行分析计算，结果表明，整体车轮的静 强度和疲劳强度均满足UIC 510-5的要求。
Q：轨道上每个车轮上承受的车辆质量
15
后端
前端
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轴箱
17
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的载荷传递给机车车辆各零部件。此外，机车车辆的驱动和制动也是
通过轮对起作用的。
要求
：对车轴和车轮的组装压力和压装过程有严格要求，轮对内侧
距离必须保证在 1353±3毫米的范围以内。为保证机车车辆运行平稳
，降低轮轨相互作用力和运行阻力，车轴轴颈和车轮踏面的加工椭圆
度和偏心度，以及轴颈锥度都不得超过规定限度。
轴箱装置轮对的检修城市轨道交通车辆检修高等教育经典课件无师自通从零开始
利用轮辋侧面的沟 槽也可判断车轮是 否达到磨耗极限。
4.3 轴箱装置、轮对的检修
二
轮对的检修
2. 车轮的检修
（2）踏面擦伤的检修
踏面擦伤达到以下 限度需要镟修加工 或更换轮对，可以 利用钢皮尺沿踏面 圆周方向测量。
4.3 轴箱装置、轮对的检修
二
踏面擦伤达到以下限度需要镟修加工或 更换轮对
①一处以上大于75mm。 ②两处以上在50-75mm之间。 ③四处以上在25-50mm之间。 ④深度大于0.8mm。
4.3 轴箱装置、轮对的检修
二
轮对的检修
2. 车轮的检修
（3）踏面剥离的检修
检查车轮踏面剥离， 若达到以下限度， 必须镟修或更换轮 对，可以利用钢皮 尺沿踏面圆周方向 测量。
（2）踏面擦伤、剥离和局部凹下
①踏面擦伤 踏面擦伤
引起车辆运行时过大的振动，会使车辆零 件加速损坏、轴箱发热，还会损坏钢轨。
4.3 轴箱装置、轮对的检修
二
轮对的检修
（2）踏面擦伤、剥离和局部凹下
②踏面剥离
车轮踏面表面金 属成片状剥落而 形成小凹坑或片 状翘起的现象叫 踏面剥离。
4.3 轴箱装置、轮对的检修
3.轴承修理
轴承内圈表面有裂纹、剥离、擦伤、麻点、 严重锈蚀及过热变色后硬度不符合要求的， 须更换新内圈。
保持架不允许存在毛刺、裂纹、严重锈蚀、 变形等缺陷。
轴承零件的尺寸精度须按规定项目进行检测。
4.3 轴箱装置、轮对的检修
一
轴箱的检修
（二）轴承的检修
4.轴承组装
经检查修理确认符合要求的轴承零件，应原 套组装使用。
组装后的轴承应检查其转动灵活性，用检测 仪器测量轴承外径、内径、径向游隙和轴向 游隙等数值。
城轨交通车辆构架、轮对与轴承轴箱装置
构架、轮对与轴承轴箱装置
图3-9 北京地铁10号线 车辆拖车用转向架构架
构架、轮对与轴承轴箱装置
1 构架
2.构架的分类
按制造工艺，构架分为铸钢和焊接构架两种形式，城轨车 辆一般采用焊接构架。一般焊接构架的梁为中空箱形，重量 轻，节省材料，又能满足强度和刚度的要求，应用比较广泛。
如图3-10所示，构架按结构形式有开口式、封闭式，或 形、“日”字形、“目”字形等，主要根据横梁的数目与位置 而定。其中，开口式、形、“日”字形形式最常见。
车轮； 2—车轴
构架、轮对与轴承轴箱装置
2 轮对与轴承轴箱装置
1.轮对
（1）车轴
图3-12和图3-13分别为城轨车辆拖车 车轴和动车车轴的结构，它们的主要区别 是动车车轴配有齿轮箱与齿轮座。
构架、轮对与轴承轴箱装置
图3-12 城轨车辆拖车车轴的结构 1—轴颈； 2—防尘板座； 3—轮座
城轨交通车辆
项目 构架、轮对与
轴承轴箱装置
构架、轮对与轴承轴箱装置
1 构架
1.构架基础知识
构架是转向架的骨架，用于安装转向架上的各类部件并传 递各种作用力。图3-9为北京地铁10号线车辆拖车用转向架构 架。由图可知，构架主要由左、右侧梁，一根或几根横梁及前 后端梁组焊而成。构架上还设有空气弹簧座、中心座安装座、 轴箱吊框、电机安装座、齿轮箱吊座、制动吊座、牵引拉杆安 装座、高度控制阀座、抗侧滚扭杆座、减振器座、止挡等，用 于安装相关设备。
构架、轮对与轴承轴箱装置
图3-17 装ATP测速电机的轴箱
构架、轮对与轴承轴箱装置
2 轮对与轴承轴箱装置
2.轴承轴箱装置
（1）轴箱装置的基础知识
③轴承轴箱装置的作用。轴承轴箱装置将轮对 和构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车 体沿轨道的直线运动，并把车辆的重量以及各种载 荷传递给轮对。
第三章滚动轴承及轴箱装置
第三章滚动轴承及轴箱装置轴箱油润装置是铁路车辆的重要组成部分，它不仅将轮对和侧架或构架连结在一起，把车辆的垂直、水平载荷传给轮对，而且不断地保持轴承的正常润滑，减少摩擦、降低运行阻力、限制轮对过大的横向移动、防止雨水、灰尘等异物侵入，使车辆不间断地运行。
如果轴箱油润装置发生故障，轻微的回延误行车，严重的会使轴颈因激烈磨损而折断，造成严重事故。
因此，车辆检修人员应加强对轴箱油润装置的维护和检修，切实防止燃轴事故的发生，确保行车安全，保证车辆安全可靠运行。
第一节概况一.滚动轴承的一般知识（一）滚动轴承的工作原理运动物体与支撑物之间的接触点是在不断地变化的摩擦叫滚动摩擦。
滚动轴承的摩擦就属于这种摩擦。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体（滚子）、保持架组成。
滚动轴承是借助于在内、外圈之间的滚动体滚动实现传力和滚动的。
内圈紧配合于轴颈上，外圈于轴箱之间允许有少许的转动，当车轮转动时内圈随轴颈转动，同时带动保持架与滚动体转动，滚动体一方面沿内外圈滚道作公转，另一方面绕自身轴心作自转，它们之间的接触点是在不断变化的，零件之间没有滑动摩擦，因此其摩擦阻力小，这是滚动摩擦主要特点。
滚动轴承有径向游隙和轴向游隙，以保证滚动体能自由转动。
保持架用以维持各滚动体之间的位置，防止歪斜和相互碰撞，保证滚动体能沿滚道均匀分布。
（二）滚动轴承的特点1.减小列车起动和运行阻力，增大列车牵引质量2.延长检修周期，减少材料消耗3.滚动轴承承载均匀，燃轴事故少，安全可靠4.提高运行速度，适应现代化运输二.货车密封式双列圆锥滚子轴承密封式双列圆锥滚子轴承的机构如图所示，该轴承由内外圈、保持架、中隔圈和密封装置组成。
保持架是用钢板冲压而成，将滚子与内圈组合在一起。
轴承由两列滚子、内圈组件共用一个整体外圈，可以同时承受以径向负荷为主的径向、轴向联合负荷。
轴承外圈两端装有密封装置，因而可以不用轴箱，在轴承外圈上面安装承载鞍，即可与转向架导框联结。
动车组轮对的作用
动车组轮对的作用
动车组轮对是动车组列车中的关键组件，负责支持和传递车辆重量、提供行驶的支持和传动力。
以下是动车组轮对的主要作用：
1.承载车辆重量：动车组轮对是车辆底部的支撑结构，它们承担着整列车辆的重量。
轮
对通过轴承系统与车体连接，有效地支持和分布车辆负荷。
2.传递驱动力：对于一些动力分散型动车组，轮对通过电机和传动系统将牵引力传递到
轨道，推动列车前进。
这使得轮对既是承载车辆负荷的组件，同时也是传递动力的媒介。
3.提供悬挂系统：轮对上的悬挂系统有助于吸收和减缓车辆在行驶过程中受到的震动和
颠簸，提高列车的平稳性和乘坐舒适度。
4.维持轨道稳定性：轮对在轨道上行驶时，通过与轨道的摩擦和相互作用，维持列车的
轨道稳定性，防止脱轨和保证行车的安全性。
5.传感器装置：一些先进的动车组轮对可能集成了传感器装置，用于监测轮对的运行状
况、温度、磨损等参数，以提高列车的安全性和维护效率。
总体而言，动车组轮对在列车运行中发挥着至关重要的作用，它们不仅支持和传递车辆负荷，还与牵引系统、悬挂系统等密切关联，共同保障了动车组的安全、平稳、高效运行。
动车组轮对及轴箱装置
拖车转向架上，两车轴均为非动力轴。
A
15
CRH2 车轴
名称
规格
轴重 定员轴重（M车14T，T车12.5t）最高速度250km/h
150%乘车（M车15T，T车13.5t）最高速度200km/h
200%乘车（M车16T，T车14.5t）
一
式机械加工，打上刻印并进行组合管理； ➢ 材质：碳钢铸钢（SC450，JIS G 5101），或者是一般结构用轧
制动盘设计条件为250km/h
般 轮径 860mm（磨耗限度790mm）
参
气温 -25-400C
数 构成 4M4T（200km/h），将来也可使用6M2T（250km/h）
速度 运营速度：200km/h，最高试验速度：250km/h
减速度 最大4.04（km/h）/s
坡度 最大坡度：-12 0/00（200km/h行驶区间），既有线：-30 0/00
动盘； ➢ 国产车轮外形LMA； ➢ 车轮间内侧距离符合我国铁要求（1353mm）。
A
3
动轴轮对组成
1 带有降噪环和制动盘的车轮 2 车轴 3 齿轮箱 4 轴箱 5 轴箱装置 6 轴箱减振器支架（每隔一 个轮对一个）
A
4
拖车轴轮对组成
1 车轮 2 制动盘 3 车轴 4 具有轴箱装置和轴箱减振器支架的轴箱
踏面形状：LMA
轮缘宽度：135mm
车轴轴承 润滑脂润滑
轴承直径：130mm
A
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CRH2 车轴
动车转向架的轮轴
A
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CRH2 车轴（续）
拖车转向架的轮轴
A
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车轴强度计算与校核
动车组轮对及轴箱装置资料
作用:
把车体重量和载荷传递给轮对，润滑轴颈，减少摩擦，降低运行阻力。
简介：
轴箱装置按所采用的轴承类型，分为滑动轴承轴箱装置和滚动轴承轴箱装置 两类。早期的机车车辆采用滑动轴承轴箱装置，20世纪初开始试用滚动轴承 轴箱装置，现已逐渐取代滑动轴承轴箱装置。中国铁路的客车以及柴油机车 和电力机车已全部采用滚动轴承轴箱装置，货车已部分采用。
10
轮对组装（续）
拖车轮对组装
11
轴承
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轴箱装配
箱室 后盖 前盖
轴承 凸缘密封 端部垫圈
轴承环
密封板
13
制动盘
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车轮
整体车轮所用材质为符合UIC标准 的R8T； 车轮设计和制造标准执行EN 13262： 2003 (铁路应用-轮对核转向架-车 轮-产品要求) 和 UIC 812-2；
新车轮的滚动圆直径 磨耗到限的车轮的滚动圆直径 轮辋宽度 踏面形式 轮毂装配直径 轮毂宽度 整体车轮的最大重量 φ890 mm φ810 mm 135 mm XP55 φ192 mm 180 mm ≤ 311kg
15
车轮（续）
利用ANSYS有限元分析软件，建立新车轮和完全 磨耗到限车轮的有限元模型，三种载荷工况和特 殊载荷进行分析计ห้องสมุดไป่ตู้，结果表明，整体车轮的静 强度和疲劳强度均满足UIC 510-5的要求。
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轴箱
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6
动轴轮对组成
1 带有降噪环和制动盘的车轮 2 车轴 3 齿轮箱 4 轴箱 5 轴箱装置 6 轴箱减振器支架（每隔一 个轮对一个）
7
拖车轴轮对组成
1 车轮 2 制动盘 3 车轴 4 具有轴箱装置和轴箱减振器支架的轴箱
轮对装置的名词解释
轮对装置的名词解释轮对装置是指在铁路车辆中，将车轮与车体连接起来的机械装置。
它是铁路运输中不可或缺的关键部件，承担着支撑车体重量、传递牵引力和制动力、减震缓冲等多项功能。
本文将对轮对装置的组成、作用以及相关技术进行解释。
轮对装置主要由车轮、轮轴、轴承和轮轴箱组成。
车轮是负责与铁轨接触以提供支撑和传递力的部件。
它由高强度钢材制成，通过热处理和机械加工等工艺获得所需的硬度和精度。
轮轴则是将车轮连接到车体的关键组件，负责承载车体重量和传递功率。
一般情况下，轮轴由碳素钢材制成，具有较高的强度和耐久性。
轴承在轮对装置中起到支撑和减少摩擦的作用。
它通常由滚子轴承或滑动轴承构成。
滚子轴承利用滚子在内外圈之间滚动，减小了接触面积，从而减少了滑动摩擦。
滑动轴承则利用润滑油或润滑脂来减小轴承与轮轴的摩擦，使其能够更顺畅地旋转。
轮轴箱是保护轮轴和轴承的重要部件。
它通常由铸铁或铸钢制成，具有较高的强度和刚度。
轮轴箱内包含轴承座，将轴承安装在其中，并通过密封装置保护轴承免受到外部灰尘和水分的侵入。
轮轴箱还具有导向轴承的作用，使轮轴旋转时能够保持正确的轴向位置。
轮对装置在铁路运输中发挥着至关重要的作用。
首先，它承担着支撑车体重量的任务。
当车辆行驶时，轮对装置通过车轮和轮轴将车体的重量传递到铁轨上。
同时，轮对装置还能传递动力和制动力。
通过牵引力传递装置（如牵引电机、传动装置等），车轮能够将机车或车厢的动力传递到铁轨上，从而推动车辆运行。
而在制动过程中，制动装置通过对车轮施加阻力，将车辆的动能转化为热能，实现制动效果。
此外，轮对装置还能起到一定的减震和缓冲效果。
当车辆通过不平的铁轨时，轮对装置可以减少车体受到的震动和冲击，提高乘坐舒适性。
为了进一步提高减震效果，一些轮对装置还采用了悬挂系统，通过弹簧和减震器来吸收冲击力，减少对车体和乘客的影响。
随着铁路技术的不断发展，轮对装置也在不断改进和创新。
例如，一些现代化的高速列车采用了空心轮轴和磁浮轮轴技术，使列车能够以更高的速度行驶，并提高了运行的平稳性和舒适性。
城轨交通转向架—轮对与轴箱装置
如
图
3-23
图3-23橡胶密封式轴箱和 轴箱体
1—车轴； 2—防尘挡圈； 3—油封； 4—前盖； 5、6— 轴承； 7—压板； 8—防松片； 9—螺栓； 10—后盖； 11— 轴箱体； 12—轴箱筒；13— 轴箱耳； 14—弹簧托盘
如
图
3-24
图3-24所示为金属迷宫式 轴箱油封装置，由图可知这种 密封方式不带轴箱后盖，在轴 箱体后端设有迷宫槽，迷宫槽 的底部设有排水孔。
一、轮对
车轮
2
（4）车轮踏面 的形状。
如果新造轮踏面制成类似磨耗后相对稳定的形状，即磨耗型踏面， 如图3-19（b）所示。在相同的走行公里下，磨耗型踏面可明显地减少 踏面的磨耗量，延长轮对的使用寿命，减小换轮、旋轮的工作量，其经 济效益是十分明显的。磨耗型踏面可减小轮轨接触应力，提高车辆运行 的横向稳定性和抗脱轨安全性。
一、轮对
车轮
2
（2）车轮的结 构。
目前我国城轨交通车辆普遍采用整体辗钢轮。 整体辗钢轮由踏面、轮缘、辐板和轮毂组成。由于车轮踏面有特定 的形状，各处的直径不同，因此在测量车轮直径时规定离轮缘内侧70 mm处测得的直径称为名义直径，作为车轮滚动圆的直径。我国铁路客 车的车轮标准直径为915 mm，铁路货车的直径为840 mm，城轨交通 车辆的轮径一般都是840 mm。
二、轴承轴箱装置
轴承轴箱装 置的组成、 分类和作用
1
（2）轴承轴箱 装置的分类。
u 城轨交通列车的轴箱根据所安装的设备不同而不同，安装 ATP测速电机的轴箱称为轴箱组成ATP，图3 21所示为安 装有ATP装置的轴箱；安装防滑测速装置的轴箱称为防滑轴 箱组成，拖车的每根轴都安装防滑装置。
如
图
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踏面形状：LMA
轮缘宽度：135mm
车轴轴承 润滑脂润滑
轴承直径：130mm
16
CRH2 车轴
动车转向架的轮轴
17
CRH2 车轴（续）
拖车转向架的轮轴
18
车轴强度计算与校核
19
车轴强度计算与校核（续）
20
CRH2 车轮
车轮是铁道车辆用碳素钢整体碾压车轮， 具有较好的弹性和优良的防噪声性能；
由于动力轴的空间有限，因此，动力轴上未 安装轴盘式制动盘；
拖车转向架上，两车轴均为非动力轴。
15
CRH2 车轴
名称
规格
轴重 定员轴重（M车14T，T车12.5t）最高速度250km/h
150%乘车（M车15T，T车13.5t）最高速度200km/h
200%乘车（M车16T，T车14.5t）
一
制动盘设计条件为250km/h
kN kN km/h rpm mm 万km以上
规格
日本NTN轴承，密封双列圆锥滚柱轴承
130
150
230
160 润滑脂
轴承用表面淬火钢（或同等品）
SUJ2（或同等品），具有真空溶解材质或同等性能
137.2（14t） 19.6（2t）
156.8（16t）
250
200
1608（平均轮径）
1286（平均轮径）
动车组轮对及轴箱装置
• 车轮 • 车轴 • 制动盘 • 齿轮箱 • 轴箱装置
1
动力轮对轴箱装置
非动力车轮对轴箱装置
2
CRH1轮对组成
➢ 轮对设计能够承受高的轴荷重； ➢ 实心直盘式轮； ➢ 130 筒式轴承； ➢ 中空钢车轴，依据EN 13104(动车) 和EN
13103 （拖车）； ➢ 动车车轮上安装制动盘，拖车车轴上安装制
轮轴
轮对内侧距：1353+2/-1mm
动态平衡：以5kg cm为目标，最大不超过205kg cm
车轴
设计速度及轴重：200km/h，M车15T，T车13.5t（150%乘车）
250km/h，M车14T，T车12.5t
安全系数：脱轨系数， 减载率
材质：S38C高频淬火轴
车轮
材质：SSW-Q3R
踏面硬度： 44-50 HS
动盘； ➢ 国产车轮外形LMA； ➢ 车轮间内侧距离符合我国铁要求（1353mm）。
3
动轴轮对组成
1 轴箱减振器支架（每隔一 个轮对一个）
4
拖车轴轮对组成
1 车轮 2 制动盘 3 车轴 4 具有轴箱装置和轴箱减振器支架的轴箱
平均825（寿命计算，860-790）
500（目标）
24
轴箱
轴箱体为钢结构，材质采用铸钢SC450 （JIS G 5101）；
轴箱前盖采用铝合金铸件 AC4CH-T6 （JIS H 5202）；
轴箱后盖采用铝合金板材 A5083P-O （JIS H 4000）或者铝合金锻造材料 A5083FD-O（JIS H 4051）；
采用上下分体的结构，用螺栓连接组装。
25
轴箱组成
26
轴箱体
在内径部分的前盖端部，为了抑制轴承而设有 内壁；
在上部设有用以嵌入轴弹簧座的轴； 设置有减振器底座； 在下面设有用于安装排障器的底座； 在下面设有车轴探伤油的排放孔（在需要采取
防尘措施时，应用螺栓或橡胶塞等塞住）； 轴箱支撑橡胶安全部分的机械加工是与压板同
时加工的，打上刻印便于组合管理。
27
前盖与后盖
前盖
➢ 目的：需要安装测速发电机时，安装前盖；对不安装安装 测速发电机的部位，为了防水、防尘，也需要设有前盖；
➢ 材质：铝合金铸件（AC4CH-T6， JIS H 5202）； ➢ 形状：在轴箱体的安装部分为嵌合结构。
后盖
➢ 目的：固定轴承。基于组装上的原因，上下两部分分割并 使用螺栓紧固组装；
2. 制动盘的结构由制动盘环和盘毂组成，制 动盘与盘毂通过螺栓、垫块和弹性套等联 接，制动盘毂与车轴为过盈配合。
22
轴承
23
轴承基本参数
名称 轴承型式 内轮直径 内轮宽度 外轮直径 外轮宽度 润滑方式 内轮与外轮材质 滚柱材质
设计轴重 簧下重量 最高速度 最高转速 车轮直径 设计寿命
单位
mm mm mm mm
式机械加工，打上刻印并进行组合管理； ➢ 材质：碳钢铸钢（SC450，JIS G 5101），或者是一般结构用轧
般 轮径 860mm（磨耗限度790mm）
参
气温 -25-400C
数 构成 4M4T（200km/h），将来也可使用6M2T（250km/h）
速度 运营速度：200km/h，最高试验速度：250km/h
减速度 最大4.04（km/h）/s
坡度 最大坡度：-12 0/00（200km/h行驶区间），既有线：-30 0/00
5
动车车轮
6
拖车车轮
7
车轴
动车车轴
拖车车轴
8
轮对组装
轮对包括空心车轴及热压装配整体车轮，轮对装有锥形滚 柱轴承，滚柱轴承设置在轴箱里，动轮轮对装有热压装配 齿轮，而拖车轮对设置热压装配制动盘。
9
轮对组装（续）
拖车轮对组装
10
轴承
11
轴箱装配
后盖 轴承 凸缘密封
轴承环
箱室
前盖 端部垫圈 密封板
12
CRH1车轮强度计算
新轮
旧轮
Nastran – Patran 软件
13
CRH2 轮对轴箱结构
车轴 车轮 制动盘 轴承 轴箱 齿轮箱传动装置
14
CRH2 车轴
采用空心车轴，高频淬火, 镗孔径60mm, 材 料为S38C，轴颈直径φ130 mm，超声波探 伤检测；
动力转向架上，两车轴均为动力轴，动力轴 安装有齿轮传动装置，它通过装在车下的牵 引电机和万向轴驱动；
➢ 材质：碳钢（S45C，JIS G 4051）； ➢ 形状：在轴箱体安装部分为嵌合结构，为了固定轴承，在
与轴箱体的安装上设有间隙（0.5mm），与轴承截油环之间 设有1mm左右的间隙，为了防水、防尘，设有沟槽（迷宫 式密封圈）。
28
压板与橡胶盖
压板 ➢ 目的：用于安装轴箱支撑橡胶部件，需要与轴箱体进行一体
车轮直径φ860 mm、宽度135mm，车轮材 质为SSW-Q3R；
车轮踏面为LMA磨耗型踏面，轮缘高28 mm，最大可能的磨耗半径为35mm；
在车轮上装有轮盘一体锻钢式制动盘，制 动盘外径 725 mm（有效外径 720 mm）、 厚度为133 mm。
21
CRH2制动盘
1. 在拖车转向架中，两车轴均为非动力轴， 非动力轴上安装有外径670 mm、厚度 97mm的二分割锻钢制的轴盘式制动盘。