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1、车辆构造主讲主讲 E_mail *.西南科技大学网络教育系列课程西南科技大学网络教育系列课程1课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二章第二章 转向架结构原理及基本部件转向架结构原理及基本部件第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成第二节第二节 转向架的分类转向架的分类第三节第三节 轮对轮对第四节第四节 轴箱装置轴箱装置第五节第五节 弹性悬挂元件弹性悬挂元件第六节第六节 减振元件减振元件2课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成一、转向架的作用一、转向架的作用一、转向架的作用一、转向架的作用二、转向架的组成二、转向
2、架的组成二、转向架的组成二、转向架的组成3课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成一、转向架的作用一、转向架的作用 转向架概念：转向架概念：把两个或几个轮对用专门的构架（或侧架）组成的一个把两个或几个轮对用专门的构架（或侧架）组成的一个小车，称为转向架。常见的多轴车辆一般采用带转向架小车，称为转向架。常见的多轴车辆一般采用带转向架的结构形式。的结构形式。转向架基本作用及要求：转向架基本作用及要求：（1 1）增加车辆载重、长度和容积，提高运行速度；）增加车辆载重、长度和容积，提高运行速度；（2 2）正常情况下保证车体都能可靠坐落在转向架上
3、，通）正常情况下保证车体都能可靠坐落在转向架上，通过轴箱装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行过轴箱装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动。的平动。（3 3）支承车体，承受并传递从车体至轮对或从轮对至车）支承车体，承受并传递从车体至轮对或从轮对至车体之间的各种载荷和作用，使轴重均匀分配；体之间的各种载荷和作用，使轴重均匀分配；4课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成（4）保证车辆安全、灵活地在线路如直线、曲线上运行；）保证车辆安全、灵活地在线路如直线、曲线上运行；（5）具有良好的减振性能，减小振动、冲击和动应力，）具有良
4、好的减振性能，减小振动、冲击和动应力，提高车辆的运行平稳性、安全性和可靠性；提高车辆的运行平稳性、安全性和可靠性；（6）利用轮轨间的粘着，传递牵引力和制动力，；）利用轮轨间的粘着，传递牵引力和制动力，；（7）要求结构简单，装拆、检修方便。）要求结构简单，装拆、检修方便。5课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成 二、转向架的组成二、转向架的组成 一般转向架的组成可以分为以下几个部分，如图一般转向架的组成可以分为以下几个部分，如图2-12-1所示。所示。轮对轴箱装置：轴箱与轴承装置是联系构架（或侧架）轮对轴箱装置：轴箱与轴承装置是联系构架
5、（或侧架）和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿钢轨的和轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿钢轨的平动。平动。弹性悬挂装置：为减少线路不平顺和轮对运动对车体弹性悬挂装置：为减少线路不平顺和轮对运动对车体的各种动态影响（如垂向振动，横向振动等），转向架的各种动态影响（如垂向振动，横向振动等），转向架在轮对与构架（侧架）之间或构架（侧架）与车体（摇在轮对与构架（侧架）之间或构架（侧架）与车体（摇枕）之间，设有弹性悬挂装置。前者称为轴箱悬挂装置枕）之间，设有弹性悬挂装置。前者称为轴箱悬挂装置（又称第一系悬挂），后者称为摇枕（中央）悬挂装置（又称第一系悬挂），后者称为摇枕（中央）悬挂装置（又称
6、第二系悬挂）。目前，我国大多数货车转向架只（又称第二系悬挂）。目前，我国大多数货车转向架只设有摇枕悬挂装置，客车转向架既设有摇枕悬挂装置，设有摇枕悬挂装置，客车转向架既设有摇枕悬挂装置，又设有轴箱悬挂装置。又设有轴箱悬挂装置。6课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成 构架或侧架：构架构架或侧架：构架(侧架侧架)是转向架的基础，它把转向架各是转向架的基础，它把转向架各答零、部件组成答零、部件组成个整体。个整体。所以它不仅仅承受、传递各作用力及载荷，而且它的结所以它不仅仅承受、传递各作用力及载荷，而且它的结构、形状和尺寸大小都应满足各零、
7、部件的结构、形状构、形状和尺寸大小都应满足各零、部件的结构、形状及组装的要求（如应满足制动装置、弹簧减振装置、轴及组装的要求（如应满足制动装置、弹簧减振装置、轴箱定位装置等安装的要求）。箱定位装置等安装的要求）。基础制动装置：为使运行中的车辆能在规定的距离范围内基础制动装置：为使运行中的车辆能在规定的距离范围内停车，必须安装制动装置，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，使闸瓦与轮对之其作用是传递和放大制动缸的制动力，使闸瓦与轮对之间产生的转向架的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力间产生的转向架的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力即制动力)，从而使车辆承受前进方向的阻
8、力，产生制，从而使车辆承受前进方向的阻力，产生制功效果。功效果。7课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第一节第一节 转向架的作用与组成转向架的作用与组成 转向架支承车体的装置：转向架支承车载的方式（又可称转向架支承车体的装置：转向架支承车载的方式（又可称为转向架的承载方式）不同，使得转向架与车体相联结为转向架的承载方式）不同，使得转向架与车体相联结部分的结构及形式也各有所异，但都应满足二个基本要部分的结构及形式也各有所异，但都应满足二个基本要求；安全可靠地支承车体，承载并传递各作用力（如直求；安全可靠地支承车体，承载并传递各作用力（如直向力、振动力等）；为使车辆顺利通过曲线，车体与
9、转向力、振动力等）；为使车辆顺利通过曲线，车体与转向架之间应绕不变的旋转中心相对转动。转向架的承载向架之间应绕不变的旋转中心相对转动。转向架的承载方式可以分为心盘集中承载、非心盘承载和心盘部分承方式可以分为心盘集中承载、非心盘承载和心盘部分承载三种。载三种。图图2-1 2-1 转向架组成图转向架组成图8课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类一、按转向架的轴数、类型及轴箱一、按转向架的轴数、类型及轴箱一、按转向架的轴数、类型及轴箱一、按转向架的轴数、类型及轴箱 定位方式分类定位方式分类定位方式分类定位方式分类二、按弹簧悬挂装置分类二、按弹簧悬挂装置
10、分类二、按弹簧悬挂装置分类二、按弹簧悬挂装置分类三、按弹簧横向跨距分类三、按弹簧横向跨距分类三、按弹簧横向跨距分类三、按弹簧横向跨距分类四、按垂向载荷的传递方式分类四、按垂向载荷的传递方式分类四、按垂向载荷的传递方式分类四、按垂向载荷的传递方式分类9课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类一、按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类一、按转向架的轴数、类型及轴箱定位方式分类（一）轴数与类型（一）轴数与类型 车辆所用车轴基本上可分为车辆所用车轴基本上可分为B B、C C、D D、E E、F F、G G六种轴型，六种轴型，一般货车采用一般货车采用B B、
11、D D、E E、F F、G G五种轴型，客车采用五种轴型，客车采用C C、D D两两种轴型。种轴型。按轴数分类，转向架有二轴、三轴和多轴的，大多数客按轴数分类，转向架有二轴、三轴和多轴的，大多数客货车采用二轴转向架。货车采用二轴转向架。（二）轴箱定位方式（二）轴箱定位方式 轴箱定位相关知识轴箱定位相关知识 （1 1）轴箱定位装置：约束轮对与构架之间相对运动的）轴箱定位装置：约束轮对与构架之间相对运动的机构，称为轴箱定位装置。机构，称为轴箱定位装置。10课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（2 2）轴箱定位位置的基本要求：它应该在纵向和横向具有）
12、轴箱定位位置的基本要求：它应该在纵向和横向具有适应的弹性定位刚度值，其值是该装置主要参数；它的适应的弹性定位刚度值，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，制造检修方便，重量结构简单可靠，无磨耗或少磨耗，制造检修方便，重量轻，成本低。轻，成本低。（3 3）轴箱弹性定位的作用：可以避免车辆在运行速度范围）轴箱弹性定位的作用：可以避免车辆在运行速度范围内发生蛇行运动失稳，还能保证车辆在曲线上运行时具内发生蛇行运动失稳，还能保证车辆在曲线上运行时具有良好的导向性能，减少轮对与钢轨之间的
13、冲击与侧压有良好的导向性能，减少轮对与钢轨之间的冲击与侧压力，减轻车轮轮缘与钢轨的磨耗，确保车辆运行的安全力，减轻车轮轮缘与钢轨的磨耗，确保车辆运行的安全性和平稳性。性和平稳性。11课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类 轴箱定位装置结构形式：轴箱定位装置结构形式：（1 1）固定定位：轴箱与侧架铸成一体或用紧固件连成一体，）固定定位：轴箱与侧架铸成一体或用紧固件连成一体，轴箱与侧架不能产生任何相对于运动。如图轴箱与侧架不能产生任何相对于运动。如图2-22-2所示。所示。图图2-2 2-2 转臂式定位转臂式定位（2 2）导框式定位：轴箱上有导槽，侧
14、架或构架上有导框，构）导框式定位：轴箱上有导槽，侧架或构架上有导框，构架的导框插入轴箱的导槽内，铅垂方向允许有较大相对位移，架的导框插入轴箱的导槽内，铅垂方向允许有较大相对位移，前后左右仅容许有相对小的间隙。如图前后左右仅容许有相对小的间隙。如图2-32-3所示。所示。图图2-3 2-3 导框转臂式定位导框转臂式定位12课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（3 3）干摩擦导柱式定位：安装在构架上的导柱及坐落在轴）干摩擦导柱式定位：安装在构架上的导柱及坐落在轴箱弹簧托盘上的支持环均装配有磨耗套，导柱插入支持箱弹簧托盘上的支持环均装配有磨耗套，导柱
15、插入支持环，发生上下运动时，两磨耗套之间是干摩擦，他的作环，发生上下运动时，两磨耗套之间是干摩擦，他的作用原理是由于轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实用原理是由于轴箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位作用。如图现弹性定位作用。如图2-42-4所示。所示。图图2-4 2-4 干摩擦导柱式定位干摩擦导柱式定位13课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（4 4）油导筒式定位：把安装在构架上的轴箱导柱及坐落在）油导筒式定位：把安装在构架上的轴箱导柱及坐落在轴箱弹簧托盘上的导筒做成活塞和油缸的形式，导柱插轴箱弹簧托盘上的导筒做成活塞和油缸的形式，
16、导柱插入导筒。导柱在导筒内上下移动时，油液可以进出导柱入导筒。导柱在导筒内上下移动时，油液可以进出导柱的内腔，产生减振作用。它的作用原理是，当构架与轴的内腔，产生减振作用。它的作用原理是，当构架与轴箱之间产生水平方向的相对运动时，利用导柱和导筒传箱之间产生水平方向的相对运动时，利用导柱和导筒传递纵向力和横向力，在通过轴箱橡胶垫传递给轴箱体，递纵向力和横向力，在通过轴箱橡胶垫传递给轴箱体，使橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位。如使橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性定位。如图图2-52-5所示。所示。图图2-5 2-5 油导筒式定位油导筒式定位14课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造h
17、ttp:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（5 5）拉板式定位：用特种弹簧钢制成薄形定位拉板，一端）拉板式定位：用特种弹簧钢制成薄形定位拉板，一端连轴箱，另一端通过橡胶节点连构架。利用拉板在纵、连轴箱，另一端通过橡胶节点连构架。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，实现弹横向的不同刚度来约束构架与轴箱的相对运动，实现弹性定位。如图性定位。如图2-62-6所示。所示。图图2-6 2-6 拉板式定位拉板式定位15课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（6）拉杆式定位：拉杆两端分别与构架和轴箱销接，拉杆）拉杆式定位：拉杆两端分别
18、与构架和轴箱销接，拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大相对位移。拉杆可以容许轴箱与构架在上下方向有较大相对位移。拉杆中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向中的橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之间的横向与纵向位移，实现弹性定位。如图位移，实现弹性定位。如图2-7所示。所示。图图2-7 2-7 拉杆式定位拉杆式定位16课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（7 7）转臂式定位（又称弹性铰定位）：定位转臂一端与圆）转臂式定位（又称弹性铰定位）：定位转臂一端与圆筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与焊在构架上筒形轴箱体固接，另一端以橡胶弹性节点与
19、焊在构架上的安装座相连。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大的安装座相连。橡胶弹性节点容许轴箱相对构架有较大上下方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱横向与纵向位上下方向位移，但它里边的橡胶件使轴箱横向与纵向位移的定位刚度不同，以适应纵、横两个方向不同弹性定移的定位刚度不同，以适应纵、横两个方向不同弹性定位刚度的要求。如图位刚度的要求。如图2-82-8所示。所示。图图2-8 2-8 转臂式定位转臂式定位17课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（8 8）橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧，合理选）橡胶弹簧定位：轴箱和构架间设有橡胶弹簧，合理选取刚度，
20、实现弹性定位。如图取刚度，实现弹性定位。如图2-92-9所示。所示。图图2-9 2-9 橡胶弹簧定位橡胶弹簧定位18课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类二、按弹簧悬挂装置分类二、按弹簧悬挂装置分类1.1.一系弹簧悬挂：在采用一系悬挂的车辆上，从车体至轮一系弹簧悬挂：在采用一系悬挂的车辆上，从车体至轮对之间，只设有一系弹簧减振装置。如图对之间，只设有一系弹簧减振装置。如图2-102-10所示。所所示。所谓谓“一系一系”，一般是指车体的振动只经过一次（空间三，一般是指车体的振动只经过一次（空间三维方向均包括）弹簧减振装置实施减振。一系弹簧悬挂维方向
21、均包括）弹簧减振装置实施减振。一系弹簧悬挂结构简单，便于检修、制造，成本低，多用于对运行品结构简单，便于检修、制造，成本低，多用于对运行品质要求相对较低的货车。质要求相对较低的货车。2.2.二次弹簧悬挂：在采用二系悬挂的车辆上，从车体至轮二次弹簧悬挂：在采用二系悬挂的车辆上，从车体至轮对之间，设有二系弹簧减振装置。如图对之间，设有二系弹簧减振装置。如图2-112-11所示。在转所示。在转向架中同时有摇枕弹簧减振装置和轴箱弹簧减振装置，向架中同时有摇枕弹簧减振装置和轴箱弹簧减振装置，使车体的振动经达二次弹簧减振装置衰减。二系弹簧悬使车体的振动经达二次弹簧减振装置衰减。二系弹簧悬挂转向架零部件多，
22、成本高，结构复杂，但减振效果好，挂转向架零部件多，成本高，结构复杂，但减振效果好，多用于对运行品质要求较高的客车转向架。多用于对运行品质要求较高的客车转向架。19课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类3.3.多级悬挂：很少用，结构过分复杂，两级悬挂设计合理多级悬挂：很少用，结构过分复杂，两级悬挂设计合理的话减振效果已足够好。的话减振效果已足够好。图图2-10 2-10 一系弹簧悬挂一系弹簧悬挂图图2-11 2-11 二系弹簧悬挂二系弹簧悬挂20课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类三、按弹簧横向跨距
23、分类三、按弹簧横向跨距分类 对心盘集中承载的转向架，按摇枕悬挂中弹簧的横向跨对心盘集中承载的转向架，按摇枕悬挂中弹簧的横向跨距与侧架中心线的位置关系分为内侧悬挂、外侧悬挂、距与侧架中心线的位置关系分为内侧悬挂、外侧悬挂、中心悬挂。分别如图中心悬挂。分别如图2-122-12（a a）、（）、（b b）（）（c c）所示。）所示。图图2-12 2-12 弹簧装置的横向跨距弹簧装置的横向跨距 21课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类四、按垂向载荷的传递方式分类四、按垂向载荷的传递方式分类 （一）车体与转向架之间的载荷传递（一）车体与转向架之间的载荷传
24、递 心盘集中承载：在车体上的全部重量通过前后两个心心盘集中承载：在车体上的全部重量通过前后两个心盘分别传递给前后转向架的两个下心盘。我国大多数客、盘分别传递给前后转向架的两个下心盘。我国大多数客、货车转向架都是这种承载方式。图货车转向架都是这种承载方式。图2-132-13（a a）所示。）所示。非心盘承载：该种形式的转向架没有心盘装置，虽然非心盘承载：该种形式的转向架没有心盘装置，虽然有的转向架上还有类似心盘的装置存在，但它似作为牵有的转向架上还有类似心盘的装置存在，但它似作为牵引及转动中心之用，而车体上的全部重量通过中央弹簧引及转动中心之用，而车体上的全部重量通过中央弹簧悬挂装置直接传递给转
25、向架构架。其中有的转向架在中悬挂装置直接传递给转向架构架。其中有的转向架在中央弹簧悬挂装置与构架之间安装有旁承装置时，对这种央弹簧悬挂装置与构架之间安装有旁承装置时，对这种转向架又称为旁承承载。图转向架又称为旁承承载。图2-132-13（b b）所示。）所示。22课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类 心盘部分承载：这种承载方式的结构是上述两种承载心盘部分承载：这种承载方式的结构是上述两种承载方式结构的组成，即车体上的重量按一定比例分配，分方式结构的组成，即车体上的重量按一定比例分配，分别传递给心盘与旁承，使之共同承载。这种承载方式在别传递给心盘
26、与旁承，使之共同承载。这种承载方式在旁承结构比较复杂，我国也有车辆采用这种承载形式。旁承结构比较复杂，我国也有车辆采用这种承载形式。图图2-132-13（c c）所示。）所示。图图2-13 2-13 车体载荷传递方式车体载荷传递方式23课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类（二）转向架中央（摇枕）悬挂装置的载荷传递（二）转向架中央（摇枕）悬挂装置的载荷传递 摇动台装置：车体通过心盘（或旁承）支承在摇枕上，摇动台装置：车体通过心盘（或旁承）支承在摇枕上，摇枕两端支承在摇枕弹簧的上支承面，摇枕弹簧下支承摇枕两端支承在摇枕弹簧的上支承面，摇枕弹簧下支承
27、面坐落在弹簧托板（或托梁面坐落在弹簧托板（或托梁)上，弹簧托板通过吊轴、吊上，弹簧托板通过吊轴、吊杆与吊销悬挂在构架上。如图杆与吊销悬挂在构架上。如图2-142-14所示。这样，摇枕、所示。这样，摇枕、摇枕掸簧、掸簧托板吊轴与吊杆连同车体，在侧向力作摇枕掸簧、掸簧托板吊轴与吊杆连同车体，在侧向力作用下，可做类似钟摆的摆动，使之相对构架产生左右摇用下，可做类似钟摆的摆动，使之相对构架产生左右摇动，转向架中可以横向摆动的这个部分称为摇动台装置，动，转向架中可以横向摆动的这个部分称为摇动台装置，它具有横向弹性特性。它具有横向弹性特性。图图2-14 2-14 摇动台装置示意图摇动台装置示意图24课程名
28、称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类载荷传递方式载荷传递方式 1 1、具有摇动台装置的转向架：这种结构的载荷传递特点、具有摇动台装置的转向架：这种结构的载荷传递特点是心盘（或旁承）承载后通过摇动台将载荷传递给构架。是心盘（或旁承）承载后通过摇动台将载荷传递给构架。2 2、无摇动台装置的转向架：按结构特点又可分为非心盘、无摇动台装置的转向架：按结构特点又可分为非心盘承载和心盘集中承载两种：承载和心盘集中承载两种：(1)(1)非心盘承载的无摇动台转向架非心盘承载的无摇动台转向架图图2-15 2-15 非心盘承载，无摇动台装置非心盘承载，无摇动台装置25课
29、程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类(2)(2)心盘集中或部分承载的无摇动台转向架心盘集中或部分承载的无摇动台转向架有摇枕：如图有摇枕：如图2-162-16，车体通过心盘或旁承坐落在摇枕上，摇，车体通过心盘或旁承坐落在摇枕上，摇枕两端坐落在左右摇枕弹簧上，左右摇枕弹簧又直接坐落在枕两端坐落在左右摇枕弹簧上，左右摇枕弹簧又直接坐落在构架的两个侧梁（或侧架）上。这种转向架设有摇枕弹簧装构架的两个侧梁（或侧架）上。这种转向架设有摇枕弹簧装置，但无摇动台结构，三大件式货车货车转向架都采用这种置，但无摇动台结构，三大件式货车货车转向架都采用这种承载方式。承
30、载方式。图图2-16 2-16 心盘承载，无摇动台装置心盘承载，无摇动台装置26课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第二节 转向架的分类转向架的分类无摇枕：如图无摇枕：如图2-172-17，车体通过心盘或旁承支承在构架上，车体通过心盘或旁承支承在构架上，构架直接坐落在轴箱弹簧上，车体与构架之间没有弹簧构架直接坐落在轴箱弹簧上，车体与构架之间没有弹簧减振装置。整体焊接构架货车转向架采用这种形式。减振装置。整体焊接构架货车转向架采用这种形式。图图2-17 2-17 心盘承载，轴箱弹簧悬挂的装置心盘承载，轴箱弹簧悬挂的装置27课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第二节第
31、二节 转向架的分类转向架的分类（三）构架（侧架）与轴箱轮对之间的载荷传递（三）构架（侧架）与轴箱轮对之间的载荷传递 1 1、转向架侧架直接置于轮对轴箱上，而无轴箱弹簧装置，、转向架侧架直接置于轮对轴箱上，而无轴箱弹簧装置，如图如图2-162-16；2 2、转向架的每侧有一个纵长的均衡梁，均匀梁两端支于、转向架的每侧有一个纵长的均衡梁，均匀梁两端支于前后两个轴箱上。均衡梁上有均衡梁弹簧及座，转向架构前后两个轴箱上。均衡梁上有均衡梁弹簧及座，转向架构架支悬于均衡梁弹簧之上，如图架支悬于均衡梁弹簧之上，如图2-182-18（a a）；）；3 3、转向架构架由轴箱顶部的弹簧支托，如图、转向架构架由轴箱
32、顶部的弹簧支托，如图2-182-18（b b）；）；4 4、每个轴箱左右两侧铸有弹簧托盘，转向架构架由弹簧、每个轴箱左右两侧铸有弹簧托盘，转向架构架由弹簧托盘上的轴箱弹簧支托着。如图托盘上的轴箱弹簧支托着。如图2-182-18（c c）。）。图图2-18 2-18 构架与轴箱轮对的载荷传递方式构架与轴箱轮对的载荷传递方式28课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对一、轮对组成及基本要求一、轮对组成及基本要求一、轮对组成及基本要求一、轮对组成及基本要求二、车轴二、车轴二、车轴二、车轴三、空心车轴三、空心车轴三、空心车轴三、空心车轴四、车轮四、车轮四、车轮四、车轮五、
33、轮对形状尺寸与线路的相互关系五、轮对形状尺寸与线路的相互关系五、轮对形状尺寸与线路的相互关系五、轮对形状尺寸与线路的相互关系29课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对一、轮对组成及基本要求一、轮对组成及基本要求 1.1.轮对：轮对：如图如图2-192-19，由一根车轴，由一根车轴1 1和两个相同的车轮和两个相同的车轮2 2组成，在轮组成，在轮轴接合部采用盈配合，使两者牢固的结合在一起，为保轴接合部采用盈配合，使两者牢固的结合在一起，为保证安全，绝不允许有任何松动现象发生。证安全，绝不允许有任何松动现象发生。图图2-19 2-19 轮对轮对30课程名称：车辆构造课
34、程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对2.2.轮对基本要求：轮对基本要求：（1 1）应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载）应有足够的强度，以保证在容许的最高速度和最大载荷下安全运行；荷下安全运行；（2 2）应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，使其重）应在强度足够和保证一定使用寿命的前提下，使其重量最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相互作用；量最小，并具有一定弹性，以减小轮轨之间的相互作用；（3 3）应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较）应具备阻力小和耐磨性好的优点，这样可以只需要较小的牵引动力并能提高使用寿命；小的牵引动力并能提高使用寿命；（4 4）应适
35、用车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线，还应）应适用车辆直线运行，同时又能顺利通过曲线，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。具备必要的抵抗脱轨的安全性。31课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对二、车轴二、车轴（一）车轴各部位名称及作用（一）车轴各部位名称及作用 铁路车辆所用车轴绝大多数是圆截面实心车轴。如图铁路车辆所用车轴绝大多数是圆截面实心车轴。如图2-2-2020所示。所示。图图2-20 2-20 滚动轴承车轴滚动轴承车轴32课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对1.1.轴颈：用以安装滑动轴承的轴瓦或滚动轴承，负担着车辆轴颈：用以
36、安装滑动轴承的轴瓦或滚动轴承，负担着车辆重量，并传递各方向的静、动载荷。重量，并传递各方向的静、动载荷。2.2.防尘板座：是轴颈和轮座的中间过渡部分，以减小应力集防尘板座：是轴颈和轮座的中间过渡部分，以减小应力集中。中。3.3.轮座：是车轴与车轮配合的部位。为了保证轮轴之间有足轮座：是车轴与车轮配合的部位。为了保证轮轴之间有足够的压紧力，轮座直径比轮孔径要大，同时为了便于轮够的压紧力，轮座直径比轮孔径要大，同时为了便于轮轴压装，减少应力集中，轮座外侧（靠防尘板座侧）直轴压装，减少应力集中，轮座外侧（靠防尘板座侧）直径向外逐渐减小，成为锥体，其小端直径比大端直径要径向外逐渐减小，成为锥体，其小端
37、直径比大端直径要小小1mm1mm，锥体长，锥体长12-16mm12-16mm。轮座是车轴受力最大的部位。轮座是车轴受力最大的部位。4.4.轴身：是车轴中央部分，该部位受力较小。轴身：是车轴中央部分，该部位受力较小。33课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对（二）车轴分类（二）车轴分类 标准型滚动轴承车轴有标准型滚动轴承车轴有RB2RB2、RD2RD2、RE2RE2、RC2ARC2A、RC3RC3、RC4RC4、RD3RD3、RD4RD4、RD3ARD3A、RD4ARD4A、RD3BRD3B型。其中型。其中RB2RB2、RD2RD2、RE2RE2、RE2ARE2A
38、、RE2BRE2B型用于货车，型用于货车，RD3RD3、RD4RD4既可用于货车，也可既可用于货车，也可用于客车，其余用于客车。用于客车，其余用于客车。RC4RC4、RD4RD4型车轴为发电机传型车轴为发电机传动车轴，在车轴一端有发电机皮带轮安装轴。动车轴，在车轴一端有发电机皮带轮安装轴。（三）车轴材质及要求（三）车轴材质及要求 车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电钢钢锭或专门的车车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电钢钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正火或正火后再回轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正火或正火后再回火）和机械加工制成。为了提高车轴的疲劳强度，对轴火）和机械加工制成。为了提高
39、车轴的疲劳强度，对轴颈、防尘板座和轮座要进行滚动强化和精加工。颈、防尘板座和轮座要进行滚动强化和精加工。34课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对三、空心车轴三、空心车轴作用：车轴是转向架轮对重要组成部分，直接影响车辆作用：车轴是转向架轮对重要组成部分，直接影响车辆运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分，运行的安全性，又是转向架簧下质量的主要组成部分，特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质特别是对于高速车辆和重载车辆，降低车辆簧下部分质量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要量对改善车辆运行平稳性和减小轮轨间动力作用有重要影响。空心车轴
40、比实心车轴可减轻影响。空心车轴比实心车轴可减轻20%-40%20%-40%的质量，一般的质量，一般可减轻重可减轻重60 60 100kg100kg，甚至更多。，甚至更多。空心车轴的结构形式：如图空心车轴的结构形式：如图2-212-21所示。由于车轴主要承所示。由于车轴主要承受横向弯矩作用，截面中心部分应力很小，制成空心后，受横向弯矩作用，截面中心部分应力很小，制成空心后，对车轴强度影响很小。对车轴强度影响很小。35课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对空心车轴主要生产工艺：实心轴坯钻、镗孔成型；离心空心车轴主要生产工艺：实心轴坯钻、镗孔成型；离心铸造一次成型；厚
41、壁无缝钢管轴颈锻缩成型；多段摩擦铸造一次成型；厚壁无缝钢管轴颈锻缩成型；多段摩擦焊接成型等。我国采用厚壁无缝钢管轴颈锻缩成型方案，焊接成型等。我国采用厚壁无缝钢管轴颈锻缩成型方案，已做多年实践研究工作。已做多年实践研究工作。壁厚要求：为避免发生车轴弯曲共振，壁厚不能太薄，壁厚要求：为避免发生车轴弯曲共振，壁厚不能太薄，国外实验研究表明，空心轴内外径之比最大为国外实验研究表明，空心轴内外径之比最大为60%60%。图图2-21 2-21 空心车轴空心车轴36课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对四、车轮四、车轮（一）车轮各部分名称及作用（一）车轮各部分名称及作用 目
42、前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗钢轮，目前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗钢轮，如图如图2-22(a)2-22(a)所示，它包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和所示，它包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分，在车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突轮毂等部分，在车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆孤部分称为轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止出的圆孤部分称为轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。轮脱轨的重要部分。轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。轮毂是轮与轴互相配合的部分，辐板是联接轮辋与轮毂的毂是轮与轴互相配合的部分，辐板是联接轮辋与轮毂的部分，辐板
43、上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机部分，辐板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固定和搬运轮对之用。床固定和搬运轮对之用。37课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对图图2-22 2-22 整体碾钢论整体碾钢论(a)(a)整体轮整体轮 (b)(b)直辐板形轮直辐板形轮 (c)S(c)S形辐板轮形辐板轮 (d)(d)轮箍轮轮箍轮1-1-踏面踏面 2-2-轮缘轮缘 3-3-轮辋轮辋 4-4-幅板幅板 5-5-轮毂轮毂 6-6-轮箍轮箍 7-7-扣扣环环 8-8-轮心轮心38课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对（二）车轮种类（二
44、）车轮种类按其用途可分为客车用、货车用、机车用车轮。按其用途可分为客车用、货车用、机车用车轮。按其结构分为整体轮与轮箍轮。轮箍轮又可分为铸钢辐按其结构分为整体轮与轮箍轮。轮箍轮又可分为铸钢辐板轮、辗钢辐板轮以及铸钢辐条轮心的车轮。板轮、辗钢辐板轮以及铸钢辐条轮心的车轮。目前我国采用辗钢整体轮和铸钢整体轮以及少量的轮箍轮。目前我国采用辗钢整体轮和铸钢整体轮以及少量的轮箍轮。图图2-23 2-23 弹性车轮弹性车轮 39课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对五、轮对形状尺寸与线路的相互关系五、轮对形状尺寸与线路的相互关系 轮对在正常线路上行驶时，轮缘内侧距离和踏面几
45、何形轮对在正常线路上行驶时，轮缘内侧距离和踏面几何形状是影响行车安全和运行平稳性的重要因素。状是影响行车安全和运行平稳性的重要因素。（一）轮缘内侧距离与线路尺寸的关系（一）轮缘内侧距离与线路尺寸的关系 轮缘内侧距有严格规定，因为它影响到如下几个方面：轮缘内侧距有严格规定，因为它影响到如下几个方面：1.1.保证轮缘与钢轨之间有一定游间，以减少轮缘与钢轨的保证轮缘与钢轨之间有一定游间，以减少轮缘与钢轨的靡耗，并实现轮对的自动调中作用，并且，避免对轮对靡耗，并实现轮对的自动调中作用，并且，避免对轮对两侧车轮直径的允许公差要求过高，避免轮轨之间的过两侧车轮直径的允许公差要求过高，避免轮轨之间的过分滑动
46、及偏磨现象。分滑动及偏磨现象。每侧轮缘与钢轨之间的平均最小游间为每侧轮缘与钢轨之间的平均最小游间为5mm5mm，为限制轮对，为限制轮对蛇形运动的振幅，轮缘与钢轨之间的游间也不宜过大。蛇形运动的振幅，轮缘与钢轨之间的游间也不宜过大。2.2.保证安全通过曲线，不至于脱轨。保证安全通过曲线，不至于脱轨。3.3.安全通过辙叉，不至于脱轨或受到挤压。安全通过辙叉，不至于脱轨或受到挤压。40课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第三节第三节 轮对轮对（二）踏面斜度与曲线半径（二）踏面斜度与曲线半径1.1.车轮踏面必须有斜度，增加踏面斜度，可能通过较小的车轮踏面必须有斜度，增加踏面斜度，可能通过较
47、小的半径曲线；半径曲线；2.2.为了使车辆顺利通过曲线，曲线区段（为了使车辆顺利通过曲线，曲线区段（R650mR650m时）的时）的轨距要加宽。轨距要加宽。41课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第四节第四节 轴箱装置轴箱装置一、滚动轴承轴箱装置一、滚动轴承轴箱装置一、滚动轴承轴箱装置一、滚动轴承轴箱装置二、滚动轴承的选型二、滚动轴承的选型二、滚动轴承的选型二、滚动轴承的选型三三三三.高速车辆对滚动轴承的要求高速车辆对滚动轴承的要求高速车辆对滚动轴承的要求高速车辆对滚动轴承的要求42课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第四节第四节 轴箱装置轴箱装置轴箱装置的作用：轴箱装
48、置的作用：1.1.将轮对和侧架或构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动将轮对和侧架或构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿线路的平动；转化为车体沿线路的平动；2.2.承受车辆的重量，传递各方向的作用力；承受车辆的重量，传递各方向的作用力；3.3.保证良好的润滑性能，减少磨耗，降低运行阻力；保证良好的润滑性能，减少磨耗，降低运行阻力；4.4.良好的密封性，防止尘土、雨水等物侵入及甩油，从而良好的密封性，防止尘土、雨水等物侵入及甩油，从而破坏油脂的润滑，甚至发生燃油等事故。破坏油脂的润滑，甚至发生燃油等事故。43课程名称：车辆构造课程名称：车辆构造http:/第四节第四节 轴箱装置轴箱装置一、
49、滚动轴承轴箱装置一、滚动轴承轴箱装置（一）滚动轴承轴箱装置的特点（一）滚动轴承轴箱装置的特点1.1.降低了车辆起动阻力和运行阻力，在牵引力相同条件下，降低了车辆起动阻力和运行阻力，在牵引力相同条件下，可以提高牵引列车的重量和运行速度；可以提高牵引列车的重量和运行速度；2.2.改善了车辆走行部的工作条件，减少了燃轴等惯性事故；改善了车辆走行部的工作条件，减少了燃轴等惯性事故；3.3.减轻了日常养护工作，延长了检修周期，缩短了检修时间，减轻了日常养护工作，延长了检修周期，缩短了检修时间，加速车辆的周转，节省油脂，降低运营成本低。加速车辆的周转，节省油脂，降低运营成本低。44课程名称：车辆构造课程名
50、称：车辆构造http:/第四节第四节 轴箱装置轴箱装置（二）车辆滚动轴承轴箱装置的形式（二）车辆滚动轴承轴箱装置的形式1.1.滚动轴承构成及分类滚动轴承构成及分类滚动轴承构成：滚动轴承由外圈、内圈、滚子和保持架滚动轴承构成：滚动轴承由外圈、内圈、滚子和保持架（隔离环）组成，内外圈和滚子是用高碳铬钢制成，保（隔离环）组成，内外圈和滚子是用高碳铬钢制成，保持架用青铜或锻钢制成。滚子与内、外圈之间有一定的持架用青铜或锻钢制成。滚子与内、外圈之间有一定的径向和轴向油隙，以保证滚子自由滚动，载而分布合理径向和轴向油隙，以保证滚子自由滚动，载而分布合理与传递轴向与径向力。保持架使滚子和滚子之间保持一与传递