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1、第三章轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)原理及基本部件K2轉(zhuǎn)向架,K3轉(zhuǎn)向架,,K4轉(zhuǎn)向架,,巴西車(chē)轉(zhuǎn)向架,,構(gòu)架式轉(zhuǎn)向架,,客車(chē)206KP轉(zhuǎn)向架,,客車(chē)206KP轉(zhuǎn)向架,,客車(chē)CW-220K轉(zhuǎn)向架,,客車(chē)SW-220K轉(zhuǎn)向架,,DF11內(nèi)燃機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架,,ND2內(nèi)燃機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架,,DF4D內(nèi)燃機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架,,SS8電力機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架,,動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架,,X2000轉(zhuǎn)向架,,第四章轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)原理及基本部件第一節(jié)轉(zhuǎn)向架的作用與組成,1增加車(chē)輛載重，長(zhǎng)度，容積。提高運(yùn)行速度 2將滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠絼?dòng) 3支承車(chē)體、均載 4保證安全運(yùn)行、包括直線運(yùn)行和順利通過(guò)曲線 5便于安裝彈簧減振裝置，使之具有良好的減振特性 6傳遞牽引力和制動(dòng)力 7. 要

2、求；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便,二、轉(zhuǎn)向架的組成,1.輪對(duì)軸箱裝置 2.彈性懸掛裝置（彈簧裝置、減振裝置、定位裝置） 3.構(gòu)架或側(cè)架 4.基礎(chǔ)制動(dòng)裝置 5.支承車(chē)體裝置,三、 轉(zhuǎn)向架的分類(lèi),一、按軸數(shù)、類(lèi)型及軸箱定位方式分類(lèi) 1.按軸數(shù)：有兩軸、三軸、多軸轉(zhuǎn)向架 2. 按軸型 ：貨車(chē)有：B、C、D、E四種 客車(chē)有：C、D二種 3.按軸箱定位方式 ：常用的有八種 （軸箱定位裝置：約束輪對(duì)與構(gòu)架之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu) ）,1固定定位 2導(dǎo)框式定位 3干磨擦導(dǎo)柱式定位 4油導(dǎo)筒式定位 5拉板式定位 6拉桿式定位 7轉(zhuǎn)臂式定位 8橡膠彈簧定位,八種定位方式,八種定位方式簡(jiǎn)圖,二、按彈簧懸掛裝置分類(lèi),1.一系彈簧懸

3、掛 2.二系彈簧懸掛 3.多系懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不用 一系：指車(chē)體的振動(dòng)只經(jīng)過(guò)一次（空問(wèn)三維方向均包括）彈簧減振裝置實(shí)施減振。二系可類(lèi)推。,三、垂向載荷的傳遞方式分類(lèi),（一）車(chē)體與轉(zhuǎn)向架之間的載荷傳遞 1、心盤(pán)集中承載 2、非心盤(pán)集中承載 3、心盤(pán)部分承載 （二）中央搖枕懸掛裝置的載荷傳遞 1、具有搖動(dòng)臺(tái)裝置的轉(zhuǎn)向架 2、無(wú)搖動(dòng)臺(tái)裝置的轉(zhuǎn)向架,三）構(gòu)架（側(cè)架）與軸輪對(duì)之間的載荷傳遞 1、轉(zhuǎn)向架側(cè)架直接置于輪對(duì)軸箱上 2、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架支懸于均衡梁彈簧之上 3、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架直由軸箱頂部的彈簧支托 4、轉(zhuǎn)向架由彈簧托盤(pán)上的軸箱彈簧支托,,,第三節(jié)輪對(duì),,,一、輪對(duì)組成及基本要求 組成；輪對(duì)由一根車(chē)軸和兩

4、個(gè)相同的車(chē)輪組成 要求；在三等分點(diǎn)上所測(cè)的內(nèi)側(cè)距最大差值不超過(guò)1mm，涂打檢查輪轂與車(chē)軸松動(dòng)的標(biāo)記線,二、車(chē)軸,,二、車(chē)軸,1、車(chē)軸各部位名稱(chēng)及作用 軸頸、輪座、防塵板座、軸身,TB450-83,標(biāo)準(zhǔn)型滾動(dòng)軸承有 貨車(chē)用：RB2 RC2 RD2 RE2 客車(chē)用： RC3 RC4 RD3RD4,標(biāo)記園直徑,幾種常用軸的軸重,幾種常用軸的軸重,(三)空心車(chē)軸,采用空心車(chē)軸的作用主要是減小簧下質(zhì)量，比實(shí)心軸可減重20%到40%。且對(duì)強(qiáng)度影響不大。 生產(chǎn)空心車(chē)軸的方法 ： 實(shí)心軸坯鉆 鏜孔成型 離心鑄造一次成型 厚壁無(wú)縫鋼管軸頸鍛壓成型 多段摩擦焊接成型,三、車(chē)輪,1、車(chē)輪各部分名稱(chēng)及作用 踏面、輪緣

5、、輪網(wǎng)、幅板、輪轂；,車(chē)輪輪緣踏面外形,錐形踏面 踏面由兩段直線組成 LM磨耗形踏面 踏面由三段曲線組成 S1002形踏面 踏面由二段曲線和一直線段 組成,滾動(dòng)圓直徑：離輪緣內(nèi)側(cè)70mm處所測(cè)直徑 踏面斜率作用：1、便于通過(guò)曲線 2、自動(dòng)調(diào)中 3、磨耗均勻 車(chē)輪種類(lèi)：1、輾鋼輪 2、生鐵輪 3、舊型鑄鋼輪 4、新形鑄鋼輪 5、輪箍輪 6、高速輕型車(chē)輪 7、彈性車(chē)輪,四、輪對(duì)外形尺寸與線路的相互關(guān)系,一、輪緣內(nèi)側(cè)距離與線路尺寸的關(guān)系 相關(guān)尺寸： 標(biāo)準(zhǔn)軌距： 1435mm 最大軌距: 1456mm 最小軌距:1433mm 輪對(duì)內(nèi)側(cè)距：最大1359mm 最小1350mm 輪緣厚度: 最大厚32m

6、m 最薄22mm 輪網(wǎng)厚： 130mm 1、保證輪緣與鋼軌之間有一定的游間 實(shí)現(xiàn)輪對(duì)對(duì)中，減少輪緣與鋼軌的磨耗 輪緣與鋼軌最小游間 e=1433-(1359+32*2)=10mm 每側(cè)5mm。,,2、安全通過(guò)曲線 保證一定的搭載量 車(chē)輪安全搭載量： 車(chē)輪踏面安全撘載量用e1 表示 則 e1 =1350+22+130-1456=46mm 各種不利因素：鋼軌頭部圓弧半徑最大為13mm; 鋼軌負(fù)載后外移8mm； 車(chē)輪踏面外側(cè)圓弧半徑6mm; 輪對(duì)負(fù)載后內(nèi)側(cè)距減少2mm. e1=46-13-8-6-2 =17mm,3、安全通過(guò)轍叉,道岔路口示意圖,輪對(duì)與轍叉示意圖,,轍叉心作用面至護(hù)輪

7、軌頭部外側(cè)面 的距離不小于1391mm， 而撤叉翼軌作用面至護(hù)輪軌頭部外 側(cè)面的距離不大于1348mm。,,( 1) 輪對(duì)最大內(nèi)側(cè)距離加上一個(gè)最大輪緣厚度，應(yīng)小于等于1391mm。如大于1391mm，車(chē)輪將騎入撤叉心的另一側(cè)，導(dǎo)致脫軌； 2 輪對(duì)最小內(nèi)則阻離應(yīng)大于1348mm(1350一13482)，否則，輪緣內(nèi)側(cè)面將被護(hù)輪軌擠壓，不能安全通過(guò)道岔。,二、踏面斜度與曲線半徑,徑向通過(guò)曲線：車(chē)輛通過(guò)曲線時(shí)外輪滾動(dòng)距離與外軌長(zhǎng)度適應(yīng)，內(nèi)輪滾動(dòng)距離與內(nèi)軌適應(yīng)，于是每個(gè)瞬時(shí)車(chē)軸縱向中心線與曲線半徑的方向總是相重疊，輪對(duì)以如此狀態(tài)通過(guò)曲線，稱(chēng)為徑向曲線通過(guò)。,錐形車(chē)輪通過(guò)曲線示意圖,,曲線最小半徑計(jì)算

8、,由相似定理,曲線的加寬,實(shí)際運(yùn)行線路：最小半徑250m 如當(dāng)曲線半徑小于350m， 軌距最大寬度1456mm(1450 -2+6mm) 輪軌間最大間隙 e =1456-(1350+2*22)=62mm 結(jié)論： 1、車(chē)輪踏面必須有斜度，增大踏面斜度，可以通過(guò)較小的半徑曲線； 2、為使車(chē)輛順利能過(guò)曲線，曲線區(qū)段(R650m)的軌距要加寬。,第四節(jié)軸箱裝置,一、作用：將輪對(duì)和側(cè)架或構(gòu)架聯(lián)起系起來(lái) 將輪對(duì)的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為車(chē)體的平動(dòng) 傳遞各個(gè)方向的作用力 減少磨耗降低阻力 車(chē)輛滾動(dòng)軸承軸箱結(jié)構(gòu)裝置組成 主要部件：箱體、外圈、內(nèi)圈、保持架、滾子、前蓋、后蓋等。 滾動(dòng)軸承有三種形式： 圓柱、圓錐、球面。,圓柱

9、滾動(dòng)軸承及軸箱圓錐滾動(dòng)軸承（無(wú)軸箱式）,圓柱滾動(dòng)軸承,,二、影響軸承性能的主要因素,軸承結(jié)構(gòu)（形式、保持架、內(nèi)部形狀） 軸承質(zhì)量（材質(zhì)、熱處理、精度） 潤(rùn)滑油（質(zhì)量、數(shù)量、種類(lèi)） 密封形式和質(zhì)量 工作環(huán)境,三滾動(dòng)軸承的選型,一般根據(jù)額定動(dòng)載荷來(lái)選取 額定動(dòng)載荷是指額定壽命為100萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的負(fù)荷。 各種軸承的額定載荷可在滾動(dòng)軸承產(chǎn)品樣本中查得。,軸承的精度等級(jí) 我國(guó)分為G、E、D、C四個(gè)等級(jí) 我國(guó)鐵路車(chē)輛一般使用G級(jí)，準(zhǔn)高速一般用E級(jí) 圓錐滾子軸承優(yōu)于圓柱滾子軸承 軸承硬度在HRC62左右壽命最長(zhǎng) 軸承潤(rùn)滑 潤(rùn)滑油潤(rùn)滑脂添加劑 潤(rùn)滑油的優(yōu)點(diǎn)：可用于高負(fù)荷、高速高溫、潤(rùn)滑性能好，對(duì)減少

10、振動(dòng)和噪聲有利； 缼點(diǎn)：密封裝置復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)困難。 潤(rùn)滑脂的特點(diǎn)與其相反。 軸承密封現(xiàn)一般采用金屬迷官式，在客車(chē)中使用普遍。,第四節(jié)彈性元件,一、作用 均載、緩和沖擊和振動(dòng) 二、特性 撓度、剛度、柔度 撓度：外力作用下彈簧變形的大小；mm 剛度：彈簧產(chǎn)生單位撓度所需的力；N/mm 柔度：?jiǎn)挝惠d荷下彈簧的撓度。Mm/N,1、彈簧撓力圖表示彈簧特性,1,2、彈簧剛度的計(jì)算,,3、兩級(jí)彈簧的軸向特性,兩級(jí)彈簧的三種結(jié)構(gòu)形式 1、空車(chē)內(nèi)外串聯(lián)，重車(chē)時(shí)外簧承載； 2、空車(chē)時(shí)外簧承載，重車(chē)時(shí)內(nèi)外并聯(lián)承載； 3、空車(chē)內(nèi)外串聯(lián)，重車(chē)時(shí)內(nèi)外簧并聯(lián)。 作用：確?？哲?chē)時(shí)有較大靜撓度防止脫軌 重車(chē)保證車(chē)鉤聯(lián)掛。,,

11、兩級(jí)彈簧適用于空重車(chē)質(zhì)量差別較大的情況 兩級(jí)彈簧彈簧組的特性曲線 空車(chē)撓度約為20mm 重車(chē)撓度約為40mm 轉(zhuǎn)折點(diǎn)載荷PA約為空車(chē)載荷PK的兩倍,3、螺旋彈簧徑向特性的計(jì)算,螺旋彈簧徑向特性的計(jì)算包括 徑向剛度計(jì)算、 穩(wěn)定性計(jì)算、 應(yīng)力計(jì)算。,4、兩級(jí)彈簧組參數(shù)計(jì)算,1、內(nèi)外彈簧最大載荷比 2、空重車(chē)載荷比 3、外內(nèi)簧剛度比 4、內(nèi)外簧條直徑計(jì)算 5、內(nèi)外簧間隙 6、剛度、撓度計(jì)算 7、內(nèi)外簧高度差 8、轉(zhuǎn)折點(diǎn)處彈簧組靜載荷,5、車(chē)輛的抗側(cè)滾裝置,適用條件：垂向懸掛狀置比較柔軟，車(chē)體側(cè)滾角比較大的狀態(tài)。 措施：1、在轉(zhuǎn)向架中央懸掛裝置中設(shè)置抗側(cè)滾裝置； 2、增大中央彈簧的橫向間距。 抗側(cè)滾裝

12、置示意圖,,,二、橡膠元件結(jié)構(gòu)及計(jì)算,橡膠元件的優(yōu)點(diǎn)： 1、可自由確定形狀，可承受多向載荷，便于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化； 2、避免磨耗，裝拆簡(jiǎn)便，利于維修； 3、可減輕自重； 4、有隔音及對(duì)高頻振動(dòng)減振的較果； 5、容易實(shí)現(xiàn)較好的非線性特性。,橡膠元件的缼點(diǎn)： 1、耐高溫、耐低溫和耐油性較差； 2、易老化； 3、性能離散度大。 用途： 主要用于彈簧裝置與定位裝置,應(yīng)用橡膠元件注意事項(xiàng)： 1、蠕變特性，動(dòng)剛度比靜剛度大10%到40%； 2、彈性強(qiáng)度受溫度影響大； 3、橡膠具有體積不變特性，必須有讓其形狀改變的空間； 4、散熱性差，不要做成很大的整塊； 5、防止疲勞損壞,,三、空氣彈簧結(jié)構(gòu),空氣彈簧裝置系統(tǒng)組成

13、,1、空氣彈簧的優(yōu)點(diǎn),1、空氣彈簧的剛度可選擇低值，以降低車(chē)輛的自振頻率； 2、具有非線性特性，振動(dòng)小時(shí)剛度低； 3、振動(dòng)大時(shí)剛度大；剛度隨載荷變化，保證空重車(chē)有相同的自振頻率； 4、和高度控制閥并用時(shí)，可保持地板面高度不變； 5、具有三向承載能力。利用橫向彈性特性，可代替轉(zhuǎn)向架的搖動(dòng)臺(tái)狀置，從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕自重； 6、可代替垂向減振器的作用； 7、吸收高頻振動(dòng)和隔音。,2、空氣彈簧的分類(lèi),有囊式膜式兩種 囊式有單曲、雙曲、多曲等形式； 膜式有約束膜式、自由膜式兩種。,雙曲囊式空氣彈簧結(jié)構(gòu),,自由膜式空氣彈簧,,約束膜式空氣彈簧,,高度控制閥,空氣彈簧的優(yōu)點(diǎn)只有在采用良好的高度控制閥的情況下

14、才能充分體現(xiàn)出來(lái)。 高度控制閥 組成：一般由桿件組成； 作用：維持車(chē)體在不同靜載荷下都與軌面保持一定的高度；在直線上運(yùn)行時(shí)，車(chē)輛在正常振動(dòng)情況下不發(fā)生進(jìn)排氣作用；在車(chē)輛經(jīng)過(guò)曲線時(shí)由于車(chē)輛傾斜，使左右高度控制閥分別產(chǎn)生進(jìn)排氣作用，從而減少車(chē)輛傾斜。,高度控制閥的種類(lèi),有機(jī)械式電磁式兩類(lèi) 按組成不同可分為有延時(shí)機(jī)構(gòu)和無(wú)延時(shí)機(jī)構(gòu) 按傳動(dòng)方式可分為直頂式和杠桿式 高度控制閥的組成：,由于車(chē)體靜載荷的變化，空氣彈簧高度亦發(fā)生變化，車(chē)體距軌面高度同時(shí)變化。高度控制閥機(jī)構(gòu)使進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)工作。向空氣彈簧充氣或排氣，當(dāng)空氣彈簧內(nèi)壓與所承受的載荷平衡時(shí)，空氣彈簧恢復(fù)原來(lái)的高度，高度控制閥機(jī)構(gòu)停止工作，進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)處于

15、關(guān)閉狀態(tài)，充排氣動(dòng)作停止。,高度控制閥的工作原理,延時(shí)機(jī)構(gòu),組成：緩沖彈簧和阻尼減振器 作用：正常振動(dòng)時(shí)，空氣彈簧雖有變化但高不發(fā)生進(jìn)排氣作用。但當(dāng)振動(dòng)頻率低于車(chē)輛振動(dòng)的某一頻率（稱(chēng)為截止頻率），進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)工作，使空氣彈簧工作。 進(jìn)排氣機(jī)構(gòu) 一般由幾組閥門(mén)組成，閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉受高度控制閥機(jī)構(gòu)和延時(shí)機(jī)構(gòu)控制。,其它幾種高度控制閥,沒(méi)有延時(shí)機(jī)構(gòu)的高度控制閥 電磁式高度控制閥 高度控制閥的主要特性及參數(shù)： 1、截止頻率一般為1Hz； 2、無(wú)感區(qū)約為4mm ； 3、延遲時(shí)間一般約1秒； 4、充排氣時(shí)間 5、供風(fēng)風(fēng)壓0.6MPa； 6、檢修期20萬(wàn)公里內(nèi)無(wú)檢修。,差壓閥,作用：在空氣彈簧中起保證安全的

16、作用。 通過(guò)對(duì)兩側(cè)空氣彈簧內(nèi)壓差的控制，保證行車(chē)安全的規(guī)定的內(nèi)壓值，若超出，則自動(dòng)溝通左右兩側(cè)的空氣彈簧，使壓差維持在該定值以下。 差壓閥示意圖,差壓閥的選取應(yīng)注意事項(xiàng),差壓閥一般在兩側(cè)空簧壓差小于0.08MPa時(shí)，左右兩個(gè)閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 1、不影響正常運(yùn)行時(shí)空氣彈簧的內(nèi)壓變化值的； 2、差壓值應(yīng)高于車(chē)輛在曲線運(yùn)時(shí)，兩側(cè)空氣彈簧壓差值； 3、在上述兩條件下，盡量取較小的壓差值； 4、當(dāng)一側(cè)空氣彈簧發(fā)生破裂時(shí)，另一側(cè)空氣簧內(nèi)壓不能過(guò)高，能使車(chē)輛以較低運(yùn)行速度安全運(yùn)行。,第六節(jié)減振元件,一、作用 通常減振器通過(guò)變機(jī)械能為熱能實(shí)現(xiàn)減振。 二、特征 總是與運(yùn)動(dòng)的方向相反。,各種減振器,油壓減振器,常

17、摩擦減振器,變摩擦減振器,,,,,利諾爾減振器,,,,三、分類(lèi) 常阻力和變阻力減振器（阻力特性） 軸箱減振器和中央減振器（安裝位） 垂向減振器和橫向減振器（方向） 摩擦減振器和油壓減振器（結(jié)構(gòu)）,四、摩擦減振器,1、變摩擦楔塊式減振器,,阻力特性及影響因素,各摩擦面間相對(duì)位移 搖枕向下移動(dòng)Z 楔塊向下移動(dòng)Z1 搖枕和楔塊相對(duì)位移為1 楔塊和側(cè)柱相對(duì)位移為 為楔塊與搖枕的傾角 為楔塊與側(cè)架立柱傾角,則有,,2、常摩擦楔塊式減振器,,3、利諾爾減振器,,,,,疊板彈簧裝置,,4、油壓減振器,組成：主要由活塞、進(jìn)油閥、缸端密封、上下聯(lián)結(jié)、油缸、貯油筒、及防塵罩等部分組成。 類(lèi)型：垂向、橫向和縱向油壓

18、減速振器,油壓減振器的組成,,活塞部分,,進(jìn)油閥部分,,缸端密封部分,,上下連接部,,油壓減振器工作原理,,油壓減振器的卸荷特性,,橫向油壓減速振器,,橫向油壓減速振器試?yán)?,縱向油壓減振器抭蛇行油壓減振器,,油壓減振器性能試驗(yàn),1、油壓減振器性能試驗(yàn)的意義： 減振性能好壞對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行品質(zhì)有很大的影響作用。通過(guò)油壓減振器性能試驗(yàn)，可以了解油壓減振器的性能，觀察減振器的工作是否正常，同時(shí)按設(shè)計(jì)要求調(diào)整阻力系數(shù)的大小，了解影響車(chē)輛運(yùn)行品質(zhì)的各種因素及實(shí)驗(yàn)評(píng)估方法。 2、油壓減振器性能試驗(yàn)的內(nèi)容： (1)減振器性能試驗(yàn)； (2)減振器分拆試驗(yàn)。 3、油壓減振器性能試驗(yàn)原理：,,,思考題,1. 我

19、國(guó)鐵標(biāo)允許使用的車(chē)軸有哪些型號(hào)？有哪幾個(gè)部位名稱(chēng)？ 2. 現(xiàn)在常用車(chē)輪有哪些？車(chē)輪上部位名稱(chēng)有哪些？ 車(chē)輪直徑是怎樣確定的？ 3.磨耗型踏面有何優(yōu)點(diǎn)？ 4.輪緣與鋼軌最小游間怎樣計(jì)算？其值是多少？ 5.按最不利條件，車(chē)輪踏面安全撘載量怎樣計(jì)算？ 其值是多少？ 6. 輪對(duì)內(nèi)側(cè)距過(guò)大或過(guò)小產(chǎn)，在過(guò)道岔時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情 況？,,7.轉(zhuǎn)向架有哪些類(lèi)型? 8.車(chē)輪踏面形狀有哪些類(lèi)型？踏面斜率有何作用？ 9.我國(guó)鐵路車(chē)輛采用哪些滾動(dòng)軸承？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如何？ 10.車(chē)輛采用哪些彈性元件？各有何特點(diǎn)？ 11.為什么采用兩級(jí)剛度彈簧？怎樣實(shí)現(xiàn)兩級(jí)剛度？ 12.減振器的作用原理是什么？有哪些常用減振裝置？ 13.車(chē)輛的抗側(cè)滾裝置有何作用？提高車(chē)輛的側(cè)滾能力有哪 些方法？ 14.空氣彈簧有何作用？與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置？ 15.油壓減振器為何要設(shè)置卸荷孔？,,16.油壓減振器和圓鋼彈簧分別起什么作用？ 17.在鞲鞴運(yùn)動(dòng)速度相同的情況下油壓減振器的壓縮阻力和拉伸阻力哪一個(gè)大？為什么？ 18.油壓減振器的阻力大小與哪些量有關(guān)？,