《城市轨道交通车辆总体及转向架》04城轨车辆转向架课件.ppt

1、1概述概述转向架的任务、组成和分类转向架的任务、组成和分类几种典型城轨转向架几种典型城轨转向架转向架构架转向架构架弹簧装置及减振器弹簧装置及减振器轮对轴箱装置轮对轴箱装置车体与转向架间的连接装置车体与转向架间的连接装置基础制动装置基础制动装置23 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。转向架是车辆最重要的组成部件之一，它的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。4第一节 概述 转向架可以说是轨道车辆上最重要的部件之一，它直接承载车体重量，保证车辆顺利通过曲线。同时，转向架的各种参数也直接决定了车辆的动力性、稳定性和车辆的乘坐舒适性。567一、转向架的任务承载牵引

2、缓冲转向制动第二节 转向架的任务、组成和分类8二、转向架的组成及各部分的作用9动力转向架动力转向架10非动力转向架非动力转向架1112131、轮对轴箱装置 轴箱与轴承装置是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。轮对沿钢轨的滚动，除传递车辆的重量外，还传递轮轨之间的各种作用力。轮对是由一根车轴和两个同型号同材质的车轮组成，在轮与轴的配合部位采用过益配合，使之牢固地结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。14151617182 2、弹性悬挂装置、弹性悬挂装置 为减少线路不平顺和轮对运动对车体各种动态的影响，转向架在轮对与构架或构架与车体(摇枕)之间，设有弹性悬

3、挂装置。前者称为轴箱悬挂装置，后者称摇枕(或中央)悬挂装置，也可称一系悬挂装置和二系悬挂装置。弹性悬挂装置包括弹簧、减振、定位装置。1920212223243、构架、构架 构架是转向架的基础，它把转向架的各个零、部件组成一个整体。故它不仅承受、传递各种载荷及作用力，而且它的结构、形状和尺寸都应满足各零、部件组装的要求。25264、制动装置、制动装置 为使运行中的车辆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，使闸瓦与轮对之间的转向架内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)、产生制动效果。单侧闸瓦式双侧闸瓦式27285、牵引电机与齿轮变速、牵引电机与齿轮变速传

4、动装置传动装置 使牵引电机的扭矩转化为轮对或车轮上的转矩，利用轮轨之间的粘着作用，驱动车辆沿着钢轨运行。296、转向架支承车体装置、转向架支承车体装置 车体与转向架联结部分的结构应能满足安全可靠地支承车体，并传递各种载荷和作用力，同时车体与转向架之间应能绕不变的旋转中心相对转动，以使车辆顺利通过曲线。一般转向架支承车体的方式有心盘集中承载、非心盘承载(或旁承承载)和心盘部分承载3种。30保证最佳的粘着条件良好的动力学性能重量轻，工艺简单良好的可接近性零部件“三化”三、转向架的主要技术要求31 由于转向架用途的不同，运行条件的差异，对转向架的性能、结构、参数和采用的材料及工艺等提出了不同的要求，

5、从而出现了多种型式的转向架。各种转向架主要的区别在于：所用车轴的类型和数目、轴箱定位的方式、弹簧装置的型式、载荷传递的方式等。四、转向架的分类321、按车轴的数目和类型 我国所用车轴基本上可分为B、C、D、E四种，每种车轴的允许轴重各不向。转向架有二轴、三轴和多轴等轴数。转向架上轴数的多少根据车辆总重和每根车轴轴重来确定。332、按轴箱定位方式 约束构架与轴箱之间相对运动的机构称为轴箱定位装置，它对转向架的横向动力性能、抑制蛇行运动具有决定性作用。要求轴箱定位装置在纵向和横向具有适当的弹性定位刚度值，从而可避免车辆在运行速度范围内蛇行运动失稳，保证在曲线运行时具有良好的导向性能，减轻轮缘与钢轨

6、的磨耗和噪声，确保运行安全和平稳性。341）拉板式定位 用特种弹簧钢材制成的薄片形定位拉板，其一端与轴箱连接，另一端通过橡胶节点与构架相连。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，以实现弹性定位。拉板上下弯曲刚度小，对轴箱与构架上下方向的相对位移约束很小。35 2）拉杆式定位 拉杆的两端分别与构架和轴箱销接，拉杆两端的橡胶垫、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。拉杆允许轴箱与构架在上下方向有较大的相对位移。3637 3）转臂式定位 又称弹性铰定位，定位转臂的一端与圆筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与构架上的安装座相连接。弹性节点允许轴箱与构架在上下

7、方向有较大的位移，弹性节点内的橡胶件设计成使轴箱在纵向和横向具有适宜的不同的定位刚度的要求。384）层叠式橡胶弹簧定位 在构架与轴箱之间装设压剪型层叠式橡胶弹簧，其垂向刚度较小，使轴箱相对构架有较大的上下方向位移，而它的纵、横向有适宜的刚度，以实现良好的弹性定位。394041 5）干摩擦式导柱定位 安装在构架上的导柱及座落在轴箱弹簧托盘上的支持环均装有磨耗套，导柱插入支持环，当构架与轴箱之间发生上下运动时，两磨耗套产生干摩擦，它的定位作用是通过导柱与支持环传递纵向力和横向力，再通过轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹件定位作用。423、按弹簧装置分 根据转向架所用的弹簧装置的多少分 一系弹

8、簧装置的转向架。一系弹簧装置一般设置在构架和车体之间。通常货车采用一系弹簧装置。二系弹簧装置的转向架。在这种转向架上，轮对与构架之间和车体与构架之间均安装有弹簧装置。434、按摇枕弹簧的横向跨距 转向架中，摇枕弹簧横向跨距的大小对车体的倾覆稳定性影响显著。增大跨距可增加车体抗倾覆的复原力矩，提高车体在弹簧上的稳定性。根据摇枕悬挂装置中弹簧横向跨距的不同可分为：1）外侧悬挂 转向架摇枕弹簧横向跨距大于构架两侧梁纵向中心线距离，称为外侧悬挂转向架。442）内侧悬挂 摇枕弹簧横向跨距小于构架两侧梁纵向中心线距离，称内侧悬挂转向架。3）中心悬挂 摇枕弹簧横向跨距与构架两侧梁纵向中心线距离相等，则称中心

9、悬挂转向架。455、按车体与转向架之间的载荷传递方式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。2非心盘承载 车体上的全部重量通过中央弹簧悬挂直接传递给转向架构架或者通过中央弹簧悬挂装置与构架之间装设的旁承装置传递。这种转向架虽还设有类似于心盘的回转装置，但它仅作为牵引及转动中心之用。46 3）心盘部分承载 车体上的重量按一定比例分配，分别传递给心盘和旁承，使之共同承载。476、铰接式转向架的车体与转向架连接方式 在城市轨道车辆中，特别是轻轨车辆常常采用铰接式转向架。这种转向架与车体的连接，既要保证相邻两车体端部彼此连接传递垂直、纵向和横向载荷，又能保

10、证车体两端在通过曲线时能彼此相对转动(垂向和横)。1)具有双排球形转盘的铰接转向架。4849 2)具有球心盘的铰接转向架3)TGV高速列车式铰接转向架50一、DK3型地铁车辆转向架（北京地铁）1、组成:轮对轴箱；轴箱定位装置；构架摇枕弹簧装置；驱动装置基础制动装置；第三节第三节 几种典型的城轨车辆转向架几种典型的城轨车辆转向架512、结构特点1）轴箱定位装置（转臂式轴箱定位装置）522）摇枕弹簧装置上部通过心盘与车体相连；下部通过空气弹簧和纵向拉杆与构架相连。533）三个力的传递过程垂向力横向力纵向力54二、SMC型地铁车辆转向架（上海地铁）1、组成轮对轴箱；八字形橡胶轴箱定位装置;构架；橡胶

11、空气弹簧；驱动装置；基础制动装置552、结构特点1）轴箱定位装置采用八字形橡胶弹簧定位562）中央牵引销连接装置（传递纵向和横向力）573）抗侧滚扭杆弹簧限制车体的侧滚583、三个力的传递过程垂向力横向力纵向力59四、低地板轻轨转向架1、组成轮组；轮组架；第一系橡胶弹簧；构架；第二系碗形橡胶堆弹簧；万向轴驱动装置；磁轨制动装置；602、结构特点1）采用轮组结构而非轮对；2）轴箱定位采用转臂式；3）驱动装置采用万向轴机构；4）基础制动采用磁轨制动装置。3、三个力的传递过程垂向力横向力纵向力61一、组成及作用1、作用 转向架构架是转向架的骨架，用以安装转向架各组成部分和传递各方向的力，并用来保持车

12、轴在转向架内的位置。2、组成 一般由左右两侧梁和几个横梁组成。第四节第四节 转向架构架转向架构架62二、转向架构架的设计原则 必须全面考虑构架与各有关零、部件的相互位置关系，合理布置结构；构架各梁应尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最大强度和最小自重；构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和制造；各梁本身以及各梁组成构架时，应注意减少应力集中；除了保证强度外，应合理设计构架的刚度，使其具有一定的柔性；焊缝的结构尺寸和布置应合理，并注意消除焊接应力；在构架上需要考虑设置车辆出轨后使其复位的支承部位。63三、典型城轨车辆转向架构架简介1、北京地铁车辆DK3型转向架构架材料：20SiMn厚度：12m

13、m类型：H型642、上海地铁车辆SMC型转向架构架65一、概述车辆弹簧的种类：螺旋弹簧、板弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧。车辆减振器的种类：液压减振器、摩擦减振器。一系悬挂二系悬挂第五节第五节 弹簧装置和减振器弹簧装置和减振器66二、弹簧装置的作用弹簧装置的作用：分配给各轴一定的载荷，并使所分配的重量在车轮行经不平顺线路时不致发生显著变化；缓和冲击，使运行平稳；改善车辆横向运动性能和曲线通过性能。671、无弹簧装置的情况轮轨间的动作用力：PdtydgPQ)105(22682、有弹簧装置的情况轮轨间的动作用力khdtydgqQ22693、举例已知：P=10000daNq=1900daNk=100daN

14、/mmh=2mmd2y/dt2=2g无弹簧时daNPggPdtydgPQ2000022221有弹簧时daNggkhdtydgqQ4000210021900222比较%2020000400012QQ704、结论簧下重量q越轻，轮轨动作用力越小；弹簧刚度k必须选择合理；为减小振动系统应加装阻尼装置液压减振器。71三、螺旋弹簧1、螺旋弹簧的特点重量轻运动灵活无阻尼只能承受轴向载荷722、单圈螺旋弹簧的特性计算弹簧受力与变形的关系P=kf DHMPadDPGdnPDkPfnDGdnmGdk5.3750888803maxmax43343稳定性校核稳定性校核强度强度挠度挠度刚度刚度733、双圈螺旋弹簧的特

15、性计算为什么采用双圈 双圈弹簧的旋向设计条件：保证内外圈弹簧的应力、挠度、弹簧指数均与单圈相等。74222221212211212221221222211221221121DDddnDnDDnff，fdddPPPdPdPdPdDdDdDmmm几何关系几何关系挠度相等挠度相等总载荷相等总载荷相等应力相等应力相等弹簧指数相等弹簧指数相等 DHMPadDPGdnPDkPfnDGdnmGdk5.3750888803maxmax43343稳定性校核稳定性校核强度强度挠度挠度刚度刚度75四、橡胶弹簧一般情况下，橡胶弹簧只作压簧和扭簧，不作拉簧。1、橡胶弹簧的特点结构简单，重量轻；减振性好，特别能吸收高频振

16、动；维护简单；橡胶性能不稳定，且制造工艺复杂。762、性能参数1）硬度2）剪切弹性模量G，弹性模量E，表观剪切弹性模量Ga拉伸时：E3G压缩时：E=i i 为几何形状和硬度影响系数垫圈 i=3+ks2衬套 i=4+0.56ks2矩形块22212121156.02411ksbbbbbbi)(119.0034.0MPaeGHS77)(119.0034.0MPaeGHS78剪切变形时Ga=jGj=1/1+H2/(12i2)当H/D，H/A的值小于0.5时Ga=G3）动静比d=Ed/E4）硬度修正系数tE7980813、计算 橡胶弹簧的弹性刚度与初始形状有关。载荷、刚度、挠度之间的关系k=P/h载荷、

17、应力、承载面积之间的关系P=AL应力与应变的关系 2113E拉伸20%压缩50%82如果：15%则：=EP=EAL=EAL(h/h)k=EAL/h1）中孔圆柱橡胶弹簧的刚度计算hrrAASrrhArrAFLFL2/:2:12212122面积比面积比自由扩胀面积自由扩胀面积承载面积承载面积83hGAjkkhEAkrhjjSLxyxLzyx/1/165.112.19/222受剪受剪横向刚度横向刚度受压受压垂向刚度垂向刚度横向形状修正系数横向形状修正系数垂向形状修正系数垂向形状修正系数842）实心圆柱形橡胶弹簧的刚度计算令 r1=0 代入上述各式即可3）矩形橡胶弹簧的刚度计算22/29.01/12.

18、212/:2:ahjSbahabAASbahAabAxFLFL纵向形状修正系数纵向形状修正系数垂向形状修正系数垂向形状修正系数面积比面积比自由扩胀面积自由扩胀面积承载面积承载面积85hGAjkhGAjkhEAkbhjLyyLxxLzy/)(/)(/)(/29.01/12受剪受剪横向刚度横向刚度受剪受剪纵向刚度纵向刚度受压受压垂向刚度垂向刚度横向形状修正系数横向形状修正系数864）橡胶弹簧应力校验压应力：=P/AL剪应力：=Q/AL5）端部与金属板硫化在一起，且带有圆角的柱形橡胶弹簧刚度k的计算（1）圆柱形橡胶弹簧87HdEkrdrHdEkdr402842122时时当当时时当当102222224

19、rzrrddzdrHEk压缩刚度88（2）矩形橡胶弹簧压缩刚度HabEkrrabbaHEabkbarzrrbzrradzabrHEkr时时当当时时当当022,221210222289五、空气弹簧 空气弹簧就是将压缩空气密封在橡胶模（或囊）中形成具有一定刚度的弹性体。90911、特点 刚度小，当量静挠度大；具有非线性刚度特性；刚度随载荷变化；高度可调节；可充分利用其横向弹性；能产生适宜阻尼；具的吸振和隔音性能；缺点：结构复杂，附件多，制造成本高，维护检修困难。922、空气弹簧装置1）系统组成2）压缩空气传递过程933）高度调节阀工作原理94959697 高度调节只在静态进行，要求高度调整阀应具有

20、以下特性：具有不惑带(101)mm；具的时间延迟(31)s；内腔充满面硅油起阻尼作用。985）差动阀作用：如果气囊破裂，差动阀将运行使转向架的两只气囊压力保持平衡。工作原理：压差：约为(15020)KPa99采用差动阀的原因：在曲线上时，左右两只气囊必须保证一定的压差，否则车体会发生倾斜；车体左右摇摆振动时，也必须保证一定的压差，否则将加剧摇摆。1003、空气弹簧的结构和分类可分为囊式和膜式二种。1）囊式空气弹簧分类：可分为单曲、双曲和多曲等形式。特点：制造工艺简单，使用寿命长，但刚度大，振动频率高。故现代车辆上基本不用。1011022）膜式空气弹簧种类：约束膜式和自由膜式二种。（1）约束膜式

21、 由内外筒将橡胶囊约束在内。特点：刚度小，振动频率低，可主便地通过调整约束裙的形状来控制其弹簧特性。但橡胶膜工作状况复杂，耐久性差。1032）自由膜式无内、外约束筒。104105特点：无约束橡胶囊变形的内外筒，可减轻橡胶囊的磨耗；安装高度低；具有良好的负载特性；重量轻。故现代城轨车辆上，自由膜式空气弹簧应用最广泛。1064、自由膜式空气弹簧刚度计算结构尺寸r自由膜的半径；R有效承压面积的半径；橡胶囊圆弧部分形成的包角之半橡胶囊圆弧部分的回转轴与空气弹簧中心线夹角。1071）垂向刚度的计算cossinsinsinsincos2cossinsincossincossin11222222222000

22、00RrtRApVApptnka1082）横向刚度k1的计算cossinsinsinsincossin21221001RbkAbpk注：空气弹簧的横向刚度随帘线角的增大面增加；K1取值50100KN/m。109110六、液压减振器1、工作原理111工作过程1122、特性F=qV1133、弹簧与减振器共同工作时的特性动力学模型114弹簧与减振器共同工作时的特性1154、液压减振器的结构 1165、液压减振器阻尼特性的调节 液压减振器阻尼特性的调节可通过改变心阀上的节流孔的大小及弹簧预压缩量来实现1176、一般液压减振器与抗蛇行液压减振器的性能比较 与一般液压减振器相比，抗蛇行液压减振器只是节流孔

23、的结构有所不同。抗蛇行液压减振器一定是纵向安装在车体与转向架之间。1187、液压减振器的试验1）目的2）原理曲柄转动产生正弦波S=Asint其速度特性V=dS/dt=Acost阻尼力P=qV=qAcost119一、轮对1、轮对的组成和作用1）组成第六节第六节 轮对轴箱装置轮对轴箱装置1202）作用 承受全部载荷及冲击；与钢轨粘着产生牵引力或制动力；轮对滚动使车辆前进。3）组装工艺 热套 液压套装1212、踏面及轮缘1）几个关键的名称和尺寸轮缘踏面滚动圆1222）标准踏面存在的问题踏面与钢轨接触面小，踏面与轮缘磨损严重。3）解决方法采用磨耗形踏面1233、磨耗形踏面的定义定义：将新的车轮踏面外形

24、直接做成与标准锥形踏面磨耗后的形状相类似的一种踏面。优点：延长镟轮公里，并减少镟轮时的车削量；在同相的接触应力下，允许更大轴重；减少了曲线上轮缘磨耗。缺点：等效斜度大，导致蛇行稳定性差。1241251261274、弹性车轮、弹性车轮1）结构形式）结构形式承剪型、承压型和剪压复合型承剪型、承压型和剪压复合型128 剪压复合型橡胶弹性车轮是一种既能承剪又能承压的结构，其轴向刚度与径向刚度能通过橡胶元件的V形角进行调整。2）特点垂向弹性可明显降低车轮垂向加速度f=0 a=30gf=1.75 a=10g129130131橡胶弹性车轮能显著降低噪声原因：橡胶能吸收高频振动、降低冲击，并使轮轨间的磨擦得到

25、改善；噪声被橡胶层隔绝。1321333）橡胶弹性可明显减少轮缘磨耗134二、轴箱的作用和形式作用:活动关节传力运动形式:按轴承分类：滑动轴承、滚动轴承按定位方法分类：拉板、拉杆、转臂、八字形、层叠圆锥橡胶、导柱式、导框式。1351361、轴箱定位装置1）转臂式轴箱定位装置137138（1）力的传递垂向力纵向力横向力（2）结构特点（3）优点轴箱与构架间无自由间隙和滑动部件，无摩擦磨损；构成的零部件少，分解、组装容易，维修方便；轴箱的定位刚度可独立设定，容易满足转向架悬挂系统的最佳设计。1392）八字形橡胶堆轴箱定位装置140141142143144145（1）力的传递垂向力纵向力横向力（2）结构

26、特点橡胶堆具有3向弹性特性，可根据需要设计，通常kz：ky：kx=1：(22.5)：(1012)；在垂向力作用下，橡胶同时受剪切和压缩变形。改变安装角可得到不同的垂向和纵向刚度。一般为100120。146（3）优点 无摩擦磨损，重量轻，结构简单，吸收高频振动和噪音等优点，寿命可达150万公里以上。3）层叠圆锥橡胶轴箱定位装置（1）力的传递垂向力纵向力横向力147148149150（2）结构特点层叠圆锥橡胶具有3向弹性特性，其横向弹性可通过在圆周上开切口来调整；在垂向载荷作用下，橡胶主要受剪切变形。（3）优点 无摩擦磨损，重量轻，结构简单，吸收高频振动和噪音等优点。1514）拉杆式轴箱定位（1）

27、力的传递垂向力纵向力横向力（2）结构特点方案一：采用新型轴承，承受轴径向力和轴向力。方案二：采用旧型轴承，圆柱滚子轴承承受径向力，止推轴承承受轴向力。152153154155（3）轮对横动量的实现方案一：轴端间隙+拉杆橡胶关节弹压量两者组成；方案二：轴端间隙+轴端橡胶堆的弹性压缩量+拉杆橡胶关节弹性压缩量三者组成。（4）运动分析刚性拉杆：轴箱中心的运动轨迹为一条曲线，上下跳动和转动；弹性拉杆：轴箱中心的运动轨迹接近一条直线。156157（5）优点 无摩擦面，不需润滑，且无磨损；轴箱与构架间无间隙，纵向和横向均为弹性连接，可防止蛇行运动，并起缓冲作用；改善曲线通过性。1582、轴箱装置 轴箱是转

28、向架的重要组成部分。它的作用是；将轮对和构架联系在一起，把车辆的垂直、水平载荷传给轮对；保证良好的润滑性能，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，保证车辆安全可靠运行。轴箱装置按轴承摩擦性质的不同分为滑动轴承轴箱装置和滚动轴承轴箱装置。159160161轴箱体 支撑橡胶压板 橡胶盖 前盖 轴承 后盖 162轴箱体组成的结构图轴箱体组成的结构图1631641）轴承滚动轴承的类型165铁路车辆滚动轴承的种类和结构特点 铁路车辆用滚动轴承均配置在簧下，除承受车辆载荷外，还直接承受着轮轨间发生的振动、冲击，其可靠性直接关系行车安全。因此，要求轴承耐振、耐冲击、寿命高

29、、维护检修方便而且要有较小的尺寸和重量。所以铁路车辆轴承均设计为非标准系列的形式，并多采用滚动体为向心滚子的轴承。我国铁路车辆主要采用圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承。166滚动轴承的主要类型和特性轴承名称、类型代号结构简图承载方向极限转速允许角偏差主要特性和应用圆锥滚子轴承30000中2能同时承受较大的径向、轴向联合载荷。因线接触，承载能力大，内外圈可分离，装拆方便，一般成对使用。圆柱滚子轴承N0000较高24可分离，不能承受轴向载荷，能承受较大的径向载荷。因线性接触内外圈轴线允许的相对偏转很小。除内圈无挡边(NU)结构外，还有外圈单挡边(NF)等型式。167168轴承的注意事项轴承的轴向固定轴系

30、的轴向固定轴承组合的调整滚动轴承的配合滚动轴承的润滑滚动轴承的密封1692）轴箱体170171第七节第七节 驱动装置驱动装置定义：将动力传递给执行机构的装置。种类：轴悬式（120km/h）、架悬式（250km/h）、体悬式172一、作用 驱动装置的作用就是将牵引电机的扭矩有效地转化为转向架轮对的转矩，利用轮轨粘着的机理，驱动车辆沿着钢轨运行。城轨车辆对驱动装置的要求：使牵引电机功率得到有效发挥；驱动电机电枢轴尽量与车轴布置在同一高度；电机在安装上应的减振措施；驱动装置应不妨碍小直径动轮的使用；驱动装置应简单可靠，具有最少量的磨耗件；应易于拆卸。173二、结构形式有半体悬和全体悬之分有半体悬和全

31、体悬之分牵引电动机体悬式驱动牵引电动机体悬式驱动对角配置的万向轴驱动对角配置的万向轴驱动单电机架悬式驱动单电机架悬式驱动单电机弹性轴悬式驱动单电机弹性轴悬式驱动牵引电机纵向布置牵引电机纵向布置式架悬式驱动式架悬式驱动挠性浮动齿轮式联轴节挠性浮动齿轮式联轴节轮对空心轴架悬式驱动轮对空心轴架悬式驱动电机空心轴架悬式驱动电机空心轴架悬式驱动轴悬式驱动轴悬式驱动牵引电机横向布置牵引电机横向布置：)3()2()1(174三、牵引电机横向布置轴悬式驱动机构轴悬式：是指将牵引电机一端与车轴相连，另一端与构架相连。1、刚性轴悬式驱动机构1）结构原理2）特点 结构简单，检修方便；簧下质量大；主要部件工作条件恶劣

32、；驱动扭转弹性差。1753）适用范围：运行速度较低的车辆。）适用范围：运行速度较低的车辆。1761772、弹性轴悬式驱动机构1）结构1782）特点 与刚性轴悬式驱动机构基本相同，只是轮轨动力作用力经弹性元件缓冲后再传给齿轮和电机。四、牵引电机横向布置架悬式驱动机构架悬式：指将牵引电机整个悬挂在构架上。1、挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动机构1）结构原理1791802）WN挠性浮动齿式联轴节结构及运动结构运动1811823）特点 簧下质量小；改善了牵引电机的工作条件；牵引齿轮的工作条件并未得到改善；与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂；拆装简单，维护方便；最高车速能达到300km/h左右。1832

33、、轮对空心轴架悬式驱动机构1）结构2）驱动力的传递过程1841851861873）优点 簧下质量小；改善了牵引电机和牵引齿轮的工作条件；具有足够的径向扭转刚度，可避免驱动装置牵引时的粘滑振动；该系统的轴向、纵向和垂向刚度小；机车起动时，电机能先于轮对转过一微小角度，改善了牵引电机启动换向条件。4）缺点 结构复杂，维修困难；连杆结构所产生的离心力会使车轮载荷不稳定。1883、电机空心轴架悬式驱动机构1）结构1892）特点 簧下质量小；改善了牵引电机的工作条件；轴的柔性很大，容易使轮对在驱动过程中产生粘滑振动；结构复杂，维修困难。190五、牵引电机纵向布置单电机架悬式驱动机构1、结构原理19119

34、22、特点 可较大地缩短轴距；两轮对由同一电机驱动；可最大限度地减轻簧下质量；两轮对的直径差对运行阻力和轮轨磨耗影响较大。3、采用单电机纵向布置的原因 转向架轴距短；直流牵引电机体积大。193六、对角配置的万向轴驱动架悬式驱动装置1、结构原理1942、特点 簧下质量小；改善了牵引电机的工作条件；车轴周围空间得到释放；万向轴和圆锥齿轮传动系统的传动效率有所降低；结构较复杂。195七、牵引电机体悬式驱动装置体悬式：指将牵引电机安装在车体底架下面。1、结构原理196欲使两轴角速度相等：采用双万向节两轴与中间件的夹角相等中间件两端的叉面必须位于同于平面内万向联轴器（双）1972、特点 簧下质量小；车轴

35、周围空间等到释放；牵引齿轮工作条件未得到改善；万向轴和圆锥齿轮传动系统的传动效率有所降低；结构较复杂；万向轴制造工艺要求较高。198一、概述车体与转向架连接装置包括：旁承；牵引装置；弹性侧挡；减振器。第八节第八节 车体与转向架间的连接装置车体与转向架间的连接装置1991、作用 传力 轴重均匀分配 保持转向架安定 允许横动 容许相互回转2、形式有牵引销（心盘）+旁承无牵引销（心盘）+旁承2003、转向架与车体之间的关系运动学转向架相对车体在垂向、横向自由运动（减振）转向架相对车体在纵向固接（传递牵引、制动力）转向架相对车辆自由转动（通过曲线），必须存在一个几何回转中心力学传递垂向力、横向力、纵向

36、力201二、有牵引销（心盘）+旁承的连接装置1、结构原理（上海地铁转向架）采用空气弹簧传递车体与转向架之间的垂向力；采用牵引销装置传递纵向力；采用弹性挡传递横向力。202牵引销与构架的力传递纵向力：“Z”字形布置的双牵引杆；横向力：空气弹簧、橡胶缓冲档。2032042052、特点 FX“Z”字形布置的双牵引杆；FY空气弹簧、橡胶缓冲档；FZ空气弹簧：自由膜式空气弹簧、层叠式橡胶弹簧；抗侧滚扭杆206207208三、另一种中央牵引销+旁承连接装置209四、铰接式转向架的车体与转向架间的连接装置 转盘式；球心盘式；TGV式。2101、TGV高速列车总布置211TGV结构的优点：具有优良的整体性，加

37、强对列车蛇行运动的约束，有利于安全运行；车辆间联结处无车钩，纵向间隙小，平滑过渡，转向架数量少，空气扰流阻力小，列速整体空气动力学性能良好；由于铰接式转向架二系悬挂支点高，车辆重心低，改善了车体侧滚振动；便于加大转向架的轴距；为双层客车提高载重量提供了最佳结构。2122、结构特点213214215216217218五、牵引杆装置+弹性旁承的车体与转向架间的连接装置1、牵引杆装置的结构布置2192、牵引杆装置的工作原理牵引杆装置组成：牵引杆机构和弹性侧档。220牵引杆装置的特点：可传递纵向力牵引杆机构；可传递横向力弹性侧档；可实现车体相对于转向架回转四连杆机构；可容许车体相对于转向架横动自由间隙

38、+侧档压缩量。221222223224 一、概述基础制动装置是整个动车组制动系统的最后执行机构。作用：传递各制动缸所产生的鞲鞴(goubei)piston力到各个闸瓦或闸片；将活塞力增大若干倍；保证各个闸瓦或闸片的压力大小基本相等。第九节第九节 基础制动装置基础制动装置225二、基础制动装置的形式 踏面闸瓦制动装置；盘形制动装置；动力制动；磁轨制动装置；涡流制动装置。226三、踏面闸瓦制动装置227228四、盘形制动229230231盘形制动的特点：摩擦片不与踏面接触，减少了车轮的磨耗；盘形制动的散热性能较好；可自由选择制动盘和闸片材料；盘形制动经济性好；盘形制动增加下簧下质量。232五、磁轨

39、制动 它是靠安装在转向架下面的电磁铁与钢轨之间产生的吸附作用，使车辆减速或停车的一种非粘着制动。233234235磁轨制动装置的特点：磁轨制动属非粘着制动；磁轨制动能得到较大的制动力。236六、电涡流制动237电涡流制动的特点：电磁铁与轨面68mm间隙；电磁铁通电时在钢轨上产生涡流，涡流产生一个与运动方向相反的力制动力；非粘着制动，无磨耗；电磁功率较大，电磁干扰强；轨道被电涡流加热，散热慢；磁悬浮列车高速列车238七、动力制动239七、有关基础制动装置的几个重要概念QKKKPKnn/)3(/)2(/)1(实总实总实实车辆制动率车辆制动率传动效率传动效率制动倍率制动倍率240八、制动倍率计算举例

40、2411、一台转向架的制动倍率上杠杆所受拉力P1为：作用于第1根制动梁上的水平力P2：一根制动梁上2块闸瓦压力之和KPbaP 1PbdacPdcP12coscos2PbdacPK242一台转向架上闸瓦压力之总和为：一盘角较小上式可简化为：一台转向架的制动倍率为：cos44PbdacKKPbdacK4dcPKn412432、一个制动缸的制动倍率为：bdacPKn4244思考题：1、转向架的作用是什么？2、转向架主要由哪几部分组成，各部分的功能是什么？3、轮对的定义，轮对的作用？4、车轴受哪些载荷？5、车轮踏面为什么必须有斜度？6、锥形踏面与磨耗型踏面接触点与磨耗的特点是什么？7、垂向力、横向力在圆锥轴承轴箱的传递路径？8、减振元件的作用？2459、空气弹簧系统的特性是什么？10、为什么空气弹簧一定要安装高度控制阀？11、空气弹簧系统为什么要设置差压阀？12、比较闸片制动与踏面制动的优缺点？13、为什么说电阻制动和再生制动仍然属于粘着制动？而磁轨制动则不属于?14、转向架与车体间的连接装置应满足哪些要求？基础制动装置