铁道车辆设计 一、车辆总体部分

一、车辆总体部分

1车辆设计主要原则

车辆是铁路运输的基本工具，设计制造出更多更好的车辆以适应现代铁路运输的要求，是铁道车辆设计制造部门的重要任务。

车辆设计是车辆生产的第一道工序，车辆设计图纸和技术文件直接表达了产品的技术水平和对产品的质量要求，规定了产品的性能和使用维修条件，是组织车辆生产的主要依据之一。设计人员应认真贯彻执行有关铁路技术政策，深入实际，广泛调查研究，收集使用、修理、生产、试验等第一手资料。按设计技术任务书的要求，精心设计，精心施工。

车辆设计应贯彻下述原则：

①设计上要保证使用，方便检修，利于制造，运用安全，经济合理，技术先进。

②要积极采用和发展新技术、新工艺、新材料。采用“三新”时要贯彻一切通过试验的原则，要考虑成批生产的可能性。积极引进国外先进技术，走技术引进和自我开发相结合的道路。

③对车辆新产品设计、老产品改进设计和运用中的车辆的重大加装改造，都必须经过试制、试验，特别是运用试验，以充分暴露问题，予以改进，使设计切合实际。对于成批生产产品的改进设计，要做到既要有所改进、有所提高，又要在修造中保持相对稳定。

④选用材料的规格、牌号要力求简化、统一,要立足于国内市场供应。

⑤必须重视产品的标准化、通用化、系列化工作。设计中应尽量采用标准件、通用车辆配件。凡影响通用性、互换性的新设计或改造设计都必须慎重考虑。

⑥设计中尽量采用三维实体设计，采用标准化、模块化设计，减少设计失误，提高设计效率。

2车辆设计流程

车辆设计工作一般是按照产品实现的策划、方案设计、技术设计、工作图设计、设计评审、设计和开发验证和设计和开发确认、产品持续改进等几个步骤进行。但在实际工作中，方案设计、技术设计、工作图设计三段设计往往是交叉进行的。对于一些设计者所熟悉的产品，常常在方案设计之后直接进行工作图设计，以缩短设计周期。对于一些新型车辆，也可以先提出方案设想，然后进行各关键零部件的设计、试制、试验和研究工作，在这些工作取得成果的基础上，再进行车辆的方案设计、技术设计和工作图设计。

2.1产品实现的策划

产品实现的策划应与质量管理体系其他过程的要求一致，在对产品实现进行策划时，组织应确定以下方面的适当内容：

①产品的质量目标和要求；

②针对产品确定过程、文件和资源的需求；

③产品所要求的验证、确认、监视、检验和试验活动，以及产品接受准则；

④为实现过程及其产品满足要求提供保证所需的记录。

设计技术任务书的编制要求：

设计任务书使产品设计工作的依据，应做到“四交”：即交技术政策与法规、交用途、交主要技术经济指标和交特殊要求。一般设计任务书的内容包括：

①概述、产品用途；

②主要技术参数；

③车体型式及构造；

④转向架的型式与要求；

⑤制动装置的型式与要求；

⑥车钩缓冲装置的型号；

⑦材质要求；

⑧油漆要求；

⑨环境保护及职业健康安全要求；

⑩其他特殊要求。

2.2车辆方案设计

2.2.1调查研究，搜集资料

搜集同类型车辆的有关图纸、资料（结构图纸、计算资料、照片和试验报告），调查其在运用、检修和制造中存在的问题，了解国内外新结构、新技术的发展情况，掌握材料的供应情况，以及工厂的生产设备、工艺条件等，以作为设计时的参考。

2.2.2拟定结构方案

根据设计任务书的要求，拟定一个或几个结构方案，并从以下几个方面进行分析比较：结构的合理性和技术经济指标的先进性；

运用、检修、制造的方便性和经济性；

原材料的来源是否由保证。

2.2.3本阶段应完成的工作

车辆主要规格和性能说明文件；

车辆总图、主要剖视图。

特殊的或关键性的零部件图；

必要的结构性能参数及强度计算、车辆纳入限界和车辆进入曲线计算。

车辆主要技术经济指标，并于国内外同类产品的比较。

新技术、新结构及关键性零部件的先期试验计划，试验结构的设计，试验大纲编制，并进行必要的性能试验；

材料的主要规格，以及标准化的综合要求等。

2.3车辆技术设计

技术设计阶段应完成的工作有：

①车辆总图，必要的大部件组成图，主要的零件图；

②各部件零件图的关系尺寸和运动位置图，以及尺寸链计算；

③车辆总体及主要零部件的强度、刚度及性能参数计算或估算；

④主要外购件的明细表和特殊材料估算等；

⑤产品的包装、吊运技术要求以及所需的主要材料估算。

2.4工作图设计

工作图设计阶段应完成的工作有：

①绘制车辆全部零部件图纸，制订其加工制造技术要求；

②编制产品技术文件及使用维护说明书；

③进行必要的性能、强度、刚度的校核计算，编写计算书，进行重量计算；

④编写材料明细表、通用件、易损件明细表；

⑤编制图样目录；

⑥项目PDM数据建立

⑦产品图样会同工艺、标准共同审查会签。

2.5设计评审

设计评审分为方案评审、工作图评审及技术审查。方案审查、工作图评审由公司总工程师办公室组织，各技术部门、生产部门、采购部门的有关人员参加。技术审查由铁道部有关业务局或集团公司有关部门主持，聘请国内有关专家参加。

2.5.1方案设计评审的主要内容：

①产品设计满足输入要求的能力；

②计算方法的正确性；

③采用新技术、新工艺、新材料的可能性；

④产品运用的安全性、结构的合理性和可维护性；

⑤产品技术水平的先进性；

⑥产品与国家有关法律、法规、条例及有关标准的符合性；

⑦识别任何问题并提出必要的措施。

2.5.2工作图设计评审主要内容有：

①产品设计满足输入要求的能力；

②零部件的工艺性、继承性；

③标准化、通用化程度；

④技术条件的合理性、试验方法的可行性；

⑤使用维护说明书的正确性；

⑥特殊原材料、外购件采购及加工的可行性；

⑦质量特性及重要性分级的合理性；

⑧关键零部件的产品标识及可追溯性是否合理；

⑨识别任何问题并提出必要的措施。

2.6设计和开发验证

为确保设计和开发输出满足输入要求，应对设计和开发进行验证。验证结果及任何必要措施的记录应予保存。

试验验证主要内容：

①样车试制；

②样车静强度、刚度试验；

③样车冲击试验；

④样车主要承载件动应力测试；

⑤样车线路动力学试验；

⑥限界试验；

⑦翻车机型式试验；

⑧样车过驼峰试验；

⑨样车过曲线大超高试验；

⑩运用考核试验。