动车组车辆构造与设计核心知识点

动车组车辆构造与设计核心知识点

1强度分析的目的

（1）进行结构参数设计，确定最优方案

（2）分析结构损坏原因，寻找改进途径

2强度计算的内容

（1）受力分析

研究运行过程中，零部件所承受的载荷及其组合。

（2）应力计算

以材料力学、弹性力学等为基础，用有限元法确定零部件的应力、应变及稳定性等。

（3）强度评价

确定评价强度、刚度和耐久性的方法和指标，并进行评价。

3作用在车体上的载荷

垂向静载荷，垂向动载荷，侧向力，纵向力及其组合，扭转载荷，修理时加于车辆上的载荷，特种载荷

4应力计算方法有：解析法；有限元法

5强度设计方法

静强度设计：n=σb/σ<[n]（不断裂）；n =σs/σ<[n] （不发生塑性变形）

疲劳强度设计：n=σ-1/σ<[n]（无限寿命）；n =σ–1N/σ<[n] （安全寿命）

损伤容限设计;可靠性设计;优化设计

6车辆结构试验的类型

（1）车辆结构强度试验

车辆结构强度试验主要测定车辆结构在各种载荷作用下的强度、刚度和稳定性，从应力状态和变形的观点来评价车辆结构的合理性。它主要包括：车辆静强度试验；车辆动强度试验；车辆纵向冲击强度试验；车辆零部件破坏强度试验。

（2）车辆动力品质试验

车辆动力品质试验主要测定车辆在运用过程中与线路间的相互作用力，车辆振动特性及车辆的动态特性参数等。它主要包括：车辆平稳性试验；车辆脱轨稳定性和倾覆稳定性试验；车辆特性参数测定试验。

（3）车辆结构的可靠性和耐久性试验

车辆结构的可靠性和耐久性试验的主要目的是确定车辆可靠性指标的数值，查明出现故障的时间规律性，确定结构的疲劳强度等。它主要包括：车辆及其构件的振动疲劳试验；车辆纵向冲击疲劳试验。

车辆强度试验目的及要求

试验目的

（1）鉴定车辆及其主要零部件的强度、刚度和稳定性等设计质量

（2）检验车辆及其主要零部件的制造质量。

要求

(1)试验加载应最大限度地模拟试件实际运用时的受力状态。

(2)试验载荷应不小于基本作用载荷值，但鉴定标准仍须按基本作用载荷换算。

(3)试验对象的制造质量应具有代表性。其机械性能、化学成分、金相组织、铸件壁厚、外型尺寸及铆焊质量等技术状态均应符合有关图纸及技术文件的规定。

零部件强度试验类型

1、车体静强度试验;

2、车体刚度试验;

3、转向架主要零部件静强度试验;

4、转向架主要零部

件疲劳试验

7车辆强度规范的特点和要求

车辆强度规范的特点：强制性；时效性；适用性

要求:（1）强度规范规定了对车辆结构的实际要求、载荷和环境条件以及研制程序。

（2）强度规范对结构设计规定为三级载荷：使用载荷、试验载荷和设计载荷。

1设计任务书的内容包括6项:

（1）产品用途（客运/货运、高速/普速）；

（2）基本技术条件(轨距、构造速度、限界等)；

（3）主要技术参数（固定轴距、车辆定距等）；

（4）车辆零部件的型式与要求

•车体型式与要求；

•转向架的型式与要求；

•制动装置的型式与要求；

•车钩缓冲装置的型式与要求；

•车辆设备的型式与要求( 客车的供电设备、采暖及空调设备、卫生

及给水设备等)

（5）材质要求；（6）其他要求。

2车辆设计从设计的前后顺序，一般可分为三个阶段:

A、方案设计；

B、技术设计；

C、施工设计

3车辆设计类型及设计内容

动车组设计的内容包括动车组总体设计、总成设计和零件设计。

1.总体设计又称为总布置设计，其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的要

求；

2.总成设计，主要任务是满足整列车设计对总成功能和布置的要求；

3.零件设计，主要任务是满足总成的设计要求并解决强度、寿命和生产技术问题。

1、国际上根据铁路线路允许运行的最高时速对列车作如下划分：

·普通列车：最高运行速度100一160 km／h；

·快速列车：最高运行速度160—200 km／h；

·高速列车：最高运行速度≥200km／h。

高速铁路一般指营运时速200公里以之铁路系统。

2、（1）速度快，旅行时间短（2）客运量大。（3）准时性好，全天候。（4）安全舒

适可靠。（5）能耗低。（6）污染轻。（7）占地少。（8）效益高。

3、动车组：亦称多动力单元列车，是由动车和拖车或全部动车长期固定联挂在一起运行的

铁路列车。

4、1按牵引动力的分布方式分

发动机分布在不同的车辆上，称为动力分散动车组。

发动机集中在一两个车辆上的动车组，称为动力集中动车组。

2按动力装置分

内燃动车组(DMU)：内燃动车组按传动方式又分为电力传动和液力传动两种

电力动车组(EMU) ：电动车组按电流制又分为直流和交流两种

3按服务对象分

•长途高速电动车组（国外的动车组：日本新干线、德国ICE3型、法国TGV、欧洲之星；中国大陆的动车组：蓝箭号、中华之星、中原之星、长

白山号）

•城市轨道交通动车组（地铁、轻轨、独轨、新交通动车组等）

5、CRH，中国高速铁路，英文全称（China Railway High-Speed）目前已知有CRH1，CRH2，

CRH3，CRH5。车次代号的首字母为“D”或“C”（分别是“动”字或“城”字的拼音首字母简写）。

1.CRH1：庞巴迪-四方-鲍尔（BSP）生产，原型是庞巴迪为瑞典AB提供的Regina。200

公里级别（营运速度200km/h，最高速度250km/h）

2.CRH2：南车四方（联合日本川崎）生产。200公里级别（营运速度200km/h，最高

速度250km/h）

3.CRH3：北车唐山机车厂（联合西门子）生产，原型ICE3。300公里级别（营运速度

330km/h，最高速度380km/h）。

4.CRH5：北车长春客车厂（联合阿尔斯通）生产，原型阿尔斯通为芬兰国铁提供的SM3

型。200公里级别（营运速度200km/h，最高速度250km/h）。

CRH2和CRH5具备提速至300km/h的条件。

6、日本700系动车组、法国TGV动车组、德国ICE动车组

7轨道交通车辆的基本特点轨道交通车辆的基本特点自导向、低阻力、编成列、限尺寸

8动车组车辆的主要技术特点：优良的空气动力学外形、车体结构轻量化、高性能转向架技术、复合制动技术、密接式车钩缓冲装置

9车辆方位规定；我国铁路规定，在客货车辆上以制动缸活塞杆推出的方向为第一位，另一端为第二位。手制动机都安装在第一位。车辆的车轴。车轮、轴箱、车钩、转向架和其他零件的位置，都是由第一位车端数起，顺次数到第二位车端（图3.3_04车辆定位标记）