基于三維軟件的高速列車轉(zhuǎn)向架設(shè)計與分析（含CAD二維+三維圖紙+說明書）

基于三維軟件的高速列車轉(zhuǎn)向架設(shè)計與分析（含CAD二維+三維圖紙+說明書）,基于,三維,軟件,高速,列車,轉(zhuǎn)向架,設(shè)計,分析,cad,二維,圖紙,說明書,仿單 摘 要 隨著我國鐵路第六次大提速的順利實施，以及客運專線不斷建成通車，國產(chǎn) CRH系列200～300km/h動車組已分期分批投入運營。轉(zhuǎn)向架是高速動車組的走行機構(gòu)，必須始終保持良好的性能狀態(tài)，才能保證高速列車的安全可靠運行，所以必須對高速動車組轉(zhuǎn)向架進行進一步研究。 本論文主要研究設(shè)計CRH3高速動車組動力轉(zhuǎn)向架三維實體造型。首先介紹了世界各國的典型高速動車組技術(shù)，其次對我國的CRH3型電動車組設(shè)備組成進行了介紹，然后應(yīng)用Solidworks三維軟件對CRH3動車組轉(zhuǎn)向架各零部件進行設(shè)計和實體建模并進行了虛擬裝配，并對一些零件進行了分析，最后對CRH3型動車組動力轉(zhuǎn)向架進行了總體設(shè)計。為以后轉(zhuǎn)向架的優(yōu)化設(shè)計提供一定的參考。 關(guān)鍵詞：高速動車組；轉(zhuǎn)向架構(gòu)架；轉(zhuǎn)臂式軸箱定位裝置；架懸式 32 Abstract As China’s railway the sixth speed up was carried out，as well as the passenger special line was opened to traffic continuously，Domestic CRH series of 200~300km/h EMUs have been put into operation in stages. Bogie is the high-speed EMUs’ traveling agency，so in order to ensure the high-speed train operation safely and reliably，it must be always maintained a good performance status，Therefore， we should do further research on high-speed EMU bogie. In this passage，the research design3D solid modeling for driving bogie theCRH3 high-speed EMU.Introduced the first countries in the world of the typical high-speed EMU，then the CRH3 EMU equipment were introduced，Then the application of Solidworks 3D software on CRH3 EMU bogie of the various parts to design and solid modeling and virtual assembly And some parts analysis，the overall design of the final the CRH3 EMU power bogie. After bogie optimize the design to provide a reference. Keywords: high speed train;bogie frame; rocker typejournal box positioning device; Frame suspension; 目錄 1 緒論 1 1.1 日本新干線高速動車組的發(fā)展及應(yīng)用 1 1.2 法國TGV高速動車組的發(fā)展及應(yīng)用 2 1.3 德國ICE高速動車組的發(fā)展及應(yīng)用 2 1.4 其他國家 3 1.4.1意大利 3 1.4.2 瑞典 4 1.4.3 西班牙 4 1.4.4 我國高速鐵路的發(fā)展 5 1.5 結(jié)束語 5 2 轉(zhuǎn)向架總體設(shè)計 6 2.1 轉(zhuǎn)向架設(shè)計準(zhǔn)則 6 2.2 高速轉(zhuǎn)向架技術(shù) 6 2.2.1構(gòu)架 6 2.2.2輪對 6 2.2.3彈簧懸掛裝置 7 2.2.4牽引裝置 7 2.2.5軸箱定位裝置 7 2.2.6回轉(zhuǎn)阻尼裝置 8 2.2.7抗側(cè)滾裝置 8 2.2.8主動和半主動懸掛系統(tǒng)的開發(fā) 8 2.2.9高速運行的穩(wěn)定性 9 2.2.10 高速通過曲線的性能 10 3 基于Solidworks的轉(zhuǎn)向架三維實體設(shè)計 11 3.1三維造型軟件 Solidworks軟件簡介 11 3.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架 12 3.2.1 側(cè)梁 14 3.2.2 橫梁 14 4 輪對軸箱定位裝置 16 4.1 輪對 16 4.2 主從動齒輪配合設(shè)計 17 4.3 軸箱體 18 4.4 本設(shè)計軸箱定位裝置也采用轉(zhuǎn)臂式定位 21 5 懸掛與制動 22 5.1 中心懸掛 22 5.2 牽引裝置 24 5.3 電機驅(qū)動裝置 25 5.4 基礎(chǔ)制動裝置成 26 6 轉(zhuǎn)向架附屬裝置設(shè)計 27 6.1 撒砂裝置 27 6.2 輪緣潤滑裝置 27 6.3 掃石器組裝 27 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻 30 1 緒論 目前世界上擁有自主開發(fā)并已成功運用高速動車組的國家有日本、法國、德國和意大利，其共同之處在于列車各部件大量運用高新技術(shù)，同時又各具特色，即根據(jù)本國的運用條件和傳統(tǒng)經(jīng)驗，特別是在轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)、車體輕量化、流線型外形、列車動力配置及構(gòu)成形式、電傳動及控制技術(shù)、列車信息網(wǎng)絡(luò)等方面都具有各自的特點。其他正在發(fā)展高速鐵路技術(shù)的國家和地區(qū)，如西班牙、比利時、荷蘭、韓國和中國、臺灣等，都是建立在引進這些國家的成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的。 1.1 日本新干線高速動車組的發(fā)展及應(yīng)用 日本的東海道新干線于1959年開工建設(shè)，1964年10月1日東京奧運會開幕前夕開通。該線路的成功運營，開創(chuàng)了一世界上高速鐵路的新紀(jì)元。第一列0系新干線列車以210km/h的最高運行速度投入運用，使東京一大阪間列車運行時間由7h縮短至3h10min。東海道新干線建成并成功運行，在日本產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟利益，對世界鐵路的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。1985年，日本東北、上越新干線相繼開通，200系、100系新干線列車分別以240km/h和210km/h的最高運行速度投入運用，100系列車在1986年與0系列車一同達到220km/h. 1987年日本國鐵民營化之后，新干線網(wǎng)絡(luò)的不斷擴大。為了適應(yīng)不同線路的運營條件，提高運行速度，降低對環(huán)境的影響，日本持續(xù)不斷地開發(fā)研制不同系列的新干線高速動車組，使日本高速鐵路技術(shù)飛速發(fā)展。1992年300系列車在東海道新干線投入運行，最高速度達到270km/h。該車通過采用鋁合金車體、輕量化轉(zhuǎn)向架和交流傳動技術(shù)使軸重大幅度降低，同時，運行速度及動力學(xué)性能得到較大提高。 隨后，日本又開發(fā)了采用其有更好的空氣動力學(xué)性能，并采用半主動減振技術(shù)的500系(最高試驗速度350. 4 km/h，運行速度300 km/h)、采用IGBT變流技術(shù)的700系(最高運行速度285km/h)，采用雙層車體的E4系(運行速度240km/h)和Star21、700系等型號的新干線列車，并一直保持自開通運行以來無重大事故的良好記錄。 2002年12月1日，東北新干線盛岡一八戶新建標(biāo)準(zhǔn)新千線開通運營，東日本公司采用E2系1000型高速動車組，每列車由10輛編組(8M2T}。E2系1000型動車組最高設(shè)計速度3l5km/h，最高運行速度275 km/h。我國從日本引進并聯(lián)合設(shè)計生產(chǎn)的200 km/h動車組的原型即為該型動車組。 1.2 法國TGV高速動車組的發(fā)展及應(yīng)用 自1967以來，法國政府已開始研究高速鐵路運輸。首先是嘗試使用航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的鐵路動車組。1969年11月，法國成功開發(fā)了第一代ETG燃?xì)廨啓C列車最高試驗速度達到，與248km /小時。此后，燃?xì)廨啓C機組的質(zhì)量得到了進一步的提高，和第二代ETG燃?xì)廨啓C動車組研制。最大測試速度長260 /小時以高速鐵路巴黎-里昂合作建設(shè)，第三代TGV 00l型燃?xì)廨啓C組的開發(fā)，和5節(jié)成立。1972，最高試驗速度達到381公里/小時。1973然而，在中東第一次世界石油危機后，法國開始把高速動車組的技術(shù)政策，電力牽引，并在速度的技術(shù)政策的實施，環(huán)保意識，充分利用能源、高新技術(shù)和經(jīng)濟可靠性在歐洲。1973、第一z7001動車組的發(fā)展，和最高試驗速度達到309公里/小時1975。 自1976年開始，法國開始著手研究交一直傳動的TGV- PST動車組，并在1981年9月投入運用。此后，法國先后研制了交一直一交傳動的TGV-A TGV-R， TGV-2N，TGV-TMST，西班牙AVE，TGV-PBKA，TGV-K等動車組，新型動力分散動車組AGV也已研制成功，并投入試驗運行。其中，TGV-A 325號車組于1990年5月在大西洋線創(chuàng)造了515.3 km/h輪軌系統(tǒng)高速行車的紀(jì)錄。2007年4月3日，TGV以574. 8公里的時速創(chuàng)造了輪軌列車的最快紀(jì)錄。同時，TGV也是世界上定期輪軌客運列車中平均速度最快的。 1.3 德國ICE高速動車組的發(fā)展及應(yīng)用 早在1970，德國的前聯(lián)邦政府技術(shù)研究部門開始組織對未來的長距離傳輸系統(tǒng)新技術(shù)研究。在利用磁懸浮技術(shù)和輪軌技術(shù)發(fā)展高速鐵路的問題，德國經(jīng)歷了一場曠日持久的討論，因為聯(lián)邦鐵路已經(jīng)失去了更多的市場競爭和更大的損失，和法國TGV高鐵的成功運作ED鴯鹋也刺激了高技術(shù)聞名的德國，所以德國聯(lián)邦政府加速發(fā)展。高速鐵路的速度。 1982年5月13日，前德意志聯(lián)邦共和國成立了德國鐵路董事會，決定修建高速鐵路，并于1982年7月開工建設(shè)。1982年8月，聯(lián)邦鐵路投資1200萬馬克開發(fā)洲際快車。1985，成功研制出2動3拖的ICE/V試驗型高速動車組，同年最高試驗速度達到317kM/h。1988年5月，ICE/V型試驗列車在漢諾威-維爾茨堡建立了406公里/小時的速度記錄。 在ICE/V的基礎(chǔ)上，ICE設(shè)計任務(wù)書于1985年12月由聯(lián)邦鐵路建立，ICE1型高速動車組于1986啟動。試驗系統(tǒng)于1990年7月完成，并于1991年6月2日以280公里/小時的速度正式投入使用。 1991德國民主德國和聯(lián)邦德國統(tǒng)一后，德國政府決定修建柏林-漢諾威高速鐵路，并開始發(fā)展第二代ICE高速動車組ICE2。1996，這類動車組投入使用。 德國鐵路于1995年開貽動工修建科隆—法蘭克福的高速鐵路，由于該線路最高運行速度提高到300km/h，線路最大坡度達到4%，既有的ICE1、ICE2型列車已經(jīng)不能滿足運行需要。為此，德國鐵路于1994年向工業(yè)界訂購了50列ICE3型動力分散電動車組。1997年，ICE3型電動車組投入運行。 為了使ICE能于未來推廣至整個歐洲，ICE列車班號已被簡化。ICE-1， 2都是推拉形式的傳統(tǒng)火車系統(tǒng)。為乎合UIC新的標(biāo)準(zhǔn)，新型ICE-403(德國內(nèi)的I CE3及406 (適合多國電壓的ICE-3M)采用動力分布式的設(shè)計。ICE-3所有的列車型號全歸類為Siemens Velaro. Siemens Velaro列車的動力被分散在列車各輪上，令各車卡推進力量相同。在相同的能源輸入下，大大提升列車的穩(wěn)定性、動力效能與行駛斜度。與ICE-2一樣，ICE-3也可以兩組列車聯(lián)掛運行，或在中途站分體后行走兩條不同路線。ICE-3及ICE-3M是德國國鐵最高速的鐵路列車，在科隆至法蘭克福，及因戈爾施塔特至紐倫堡高速線路上ICE-3都可以高于時速300公里行走。 1.4 其他國家 除了上而所說的日本、法國和德國擁有高速鐵躋以外，由于高速鐵路具有的良好的經(jīng)濟促進作用，世界各國都紛紛研究高速鐵路技術(shù)，先后發(fā)展了一系列的高速動車組，例如西班牙、意大利、瑞典、韓國、比利時、荷蘭、英國和關(guān)國等等。其中主要的有意大利、瑞典和西班牙三個國家，他們各自的高速動車組均具有各自的特色。 1.4.1意大利 意大利鐵路早在20世紀(jì)50年代的Settebella電動車組上就獲得了最高速度達200km/h的運行經(jīng)驗，在20一世紀(jì)80年代初計劃建設(shè)高速鐵路網(wǎng)的同時著手研制高速動車組。 1989年春，ETRX500型試驗列車在羅馬—佛羅倫薩試驗時速度達到316 km/h.隨后，意大利又開發(fā)了“預(yù)生產(chǎn)型”ETRY500列車，經(jīng)試驗后一于1991年投入運行。隨后，正式生產(chǎn)的CTR500試驗列車于1995年開始供貨并投入運用。 同時，由于，意大利鐵躋曲線多，為適應(yīng)這些線路還開發(fā)了車體可傾擺式列車Yendolinoo Fiat公司在1967年就開始對擺式車體的理論和系統(tǒng)進行研究，1974年試制成第一代擺式動車織ETR401，并一于l976年開始試用。鑒于ETR401往運用中的良好效果，隨后，第二代ETR450，第三代ETR460， ETR4'l0， ETR480擺式列車相繼研制成功井投入運用?，F(xiàn)時這款列車除意大利外，在西班牙、葡萄牙、斯洛文尼亞、芬蘭、捷克、英國、瑞士及中國也可找到其蹤影，當(dāng)中中國版本被稱為CRH5，但不設(shè)擺式功能。 1.4.2 瑞典 和意大利一樣，瑞典鐵路的線路狀況也不十分理想，因此，瑞典鐵路主要通過采用擺式列車實現(xiàn)高速化。瑞典鐵路的主要特點是彎道多、曲線半徑小。鑒于其鐵路線路現(xiàn)狀，瑞典國營鐵路（SJ)和ABB公司經(jīng)過多年的研究實驗，研制成功了X2000型擺式列車，并于1990年投入運用。此后，瑞典還研制了XG， KC1.等型號的擺式列車。 1994年4月，瑞典國鐵與中國鐵道部決定合作研究利用X2000動車組在中國既有線路實施提速的可能性。經(jīng)過研究與談判，1996年雙方?jīng)Q定瑞典ADtranz公司為中國制造一列X2000動車組。1998年1月15日，列車運抵大津新港，隨即被送至中國鐵道科學(xué)研究院環(huán)行線進行系統(tǒng)性能實驗，同年8月在廣深線完成安全評估試驗，并于1998年8月28日正式在廣深線投入運用。 1.4.3 西班牙 西班牙在馬德里—塞維利亞的高速鐵路主要采用AVE (Alfa Velocidad Espanola）動車組和由5252型電力機車牽引的Talgo擺式列車進行商業(yè)化運行。其AVE功車組主要是從德、法兩國購置的。 二次世界大.錢后，西班牙開始著手研制Talgo列車，1950年，由美國車輛及鑄造公司制造的Talgfl列車投入運行，在此基礎(chǔ)上，又先后研制了TalgoII Talgolll，Talgo-Pendular等列車。1998年4月，西班牙鐵路與德國ADtran2， Siemen。及四班牙Talgo公司簽訂了合同，研究開發(fā)Talgo350擺式列車，樣車于2000年底研制完成，并于2001年2月24日達到359 km/ h的最高試驗速度 1.4.4 我國高速鐵路的發(fā)展 事實上，生活環(huán)境適合高速鐵路實際上是兩個基本原則：第一，人口密集、人口稠密，和高水準(zhǔn)的生活，能承受更昂貴的票價和站在高速鐵路；二是高的社會、經(jīng)濟和科學(xué)提供有效的依據(jù)，保證了建設(shè)高速鐵路的運行和維護。拜托。隨著城市化進程的加快，物質(zhì)文化水平的提高，人際交往將更加頻繁，這預(yù)示著巨大的潛在客運需求。在中國高速鐵路的建設(shè)尚處于起步階段。2004，鐵道部已經(jīng)取得的先進技術(shù)的基礎(chǔ)上由國務(wù)院打造中國品牌的引進和國外高速鐵路要立足國內(nèi)，自主創(chuàng)新和引進先進技術(shù)的實效性。2008年8月1日，350km/h高速動車組開通北京和天津的高速線打開序幕的高速列車超過300公里/小時在中國的發(fā)展。動車組在北京和天津的高速列車已晉升為350km/h的再創(chuàng)新，這是再創(chuàng)新的階段。北京到上海的高速鐵路，這是超過1300公里長，正在進行試運行。在操作過程中，操作中使用的六月的11年是動車組動車組的兩個平臺在北京天津高速。380公里/小時的速度為300km/h通過自主創(chuàng)新設(shè)計速度。 1.5 結(jié)束語 世界高速鐵路的發(fā)展方興未艾。在歐洲，根據(jù)計劃，2020將形成一個新的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)，這將是10000公里的新高速鐵路和15000公里的現(xiàn)有線路。加利福尼亞和佛羅里達州將修建高速鐵路。技術(shù)發(fā)展的主要方向是提高線路質(zhì)量，采用無碴軌道，長期保持線路的穩(wěn)定性和幾何尺寸的耐久性，降低維護成本。二是高速列車向360-400公里/小時前進，擺式列車和雙層客車也有一定發(fā)展。三是高速列車（250公里以上的速度）。動態(tài)分散是時代的潮流，四是降低軸重的負(fù)荷已吸引了許多國家。日本500、700系統(tǒng)軸重為108T和112T，ICE3為125T、五是復(fù)合制動系統(tǒng)的發(fā)展方向。此外，隨著高速鐵路的安全措施，列車運行控制系統(tǒng)也在積極發(fā)展。基于無線通信、衛(wèi)星定位和智能自動控制技術(shù)的集成系統(tǒng)是未來發(fā)展的主流，ETCS標(biāo)準(zhǔn)在歐洲得到了發(fā)展。我國已開始修建客運專線，為我國高速鐵路的前期建設(shè)積累了先進經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)，對我國高速鐵路的穩(wěn)定發(fā)展有很大的幫助。 2 轉(zhuǎn)向架總體設(shè)計 2.1 轉(zhuǎn)向架設(shè)計準(zhǔn)則 動車組車轉(zhuǎn)向架是動車組車的重要部件之一，它用來傳遞各種載荷，并利用輪軌間的粘著保證牽引力的產(chǎn)生，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架性能的好壞，直接影響列車的牽引能力、運行品質(zhì)、輪軌的磨耗和列車的安全。特別是即車向高速、重載方向發(fā)展，對轉(zhuǎn)向架的要求就更高了。根據(jù)現(xiàn)代動車組的發(fā)展趨勢，轉(zhuǎn)向架應(yīng)具有的技術(shù)要求是： (1). 最好的粘附條件保證，最好的粘附條件保證，和軸重轉(zhuǎn)移盡可能小，以達到提高動車組車輛的牽引力的要求。 (2). 良好的動態(tài)性能在直線或曲線段運行時具有良好的動態(tài)性能。它可以盡可能減少線路的作用力，減少軌道和車輪的磨損和磨損。因此，動車組筘座重量的要求是不同的。兩懸架采用空氣彈簧，增加彈簧裝置的靜撓度，滿足高速運轉(zhuǎn)的需要。 (3). 在滿足強度和剛度的前提下，簡易轉(zhuǎn)向架車架自重輕，制造工藝簡單，梁之間不允許螺栓連接。 (4). 良好的可達性要求各個部件的結(jié)構(gòu)良好的可達性?？煽康膽?yīng)用程序的前提下，結(jié)構(gòu)簡單，無磨損和維護，以減少維護的工作量，延長行走公里數(shù)個維修間。 (5). 當(dāng)部件和材料都是統(tǒng)一設(shè)計的結(jié)構(gòu)和各部分的材料應(yīng)盡量統(tǒng)一起來。 2.2 高速轉(zhuǎn)向架技術(shù) 盡管高速轉(zhuǎn)向架的形式多種多樣，但隨著列車速度的進一步提高，高速轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)形式逐步趨于類同，它們的主要特點是：無搖枕、空氣彈簧懸掛，有回轉(zhuǎn)阻尼、加裝彈性定位等。 2.2.1構(gòu)架 它是安裝各種零部件的載體，承受和傳遞垂向力、水平力和扭矩等。 2.2.2輪對 輪對是轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件之一。大部分的列車荷載通過它的軌道。由牽引電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也通過它的軌道產(chǎn)生的牽引力。列車運行時，它還承受豎向和側(cè)向力作用在鋼軌接頭、道岔、曲線通過和不均勻的線。輪對直接作用于軌傳達火車的重量，并將車輪實現(xiàn)對列車運行的軌道。一些轉(zhuǎn)向架的制動力也通過輪對。基礎(chǔ)制動裝置是減緩和停止運行的機車。不機車跑在停車場的布置。每個車輪都配有一套獨立的單元制動器，車輪輻板裝有制動盤，在單元制動器閘瓦摩擦和壓力的作用下，制動盤，然后動能轉(zhuǎn)化為熱能來達到減速的目的停止。 2.2.3彈簧懸掛裝置 它是用來保證一定的軸荷分配，減輕輪軌沖擊，是保證車輛的穩(wěn)定性和動態(tài)性能運行的重要裝置。一系懸掛采用螺旋彈簧、墊、垂向減振器阻尼，縱向上呈的重量和車體和轉(zhuǎn)向架的垂直動力作用，橫向呈輪對相對于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫向力。對一系列彈簧振動對車架和車身的影響。兩懸架是由空氣彈簧減震器和各種。在豎向荷載作用下的身體的重量和車體與轉(zhuǎn)向架之間的垂直動態(tài)動作，和風(fēng)的側(cè)向力、離心力和車體與轉(zhuǎn)向架。減少了兩系統(tǒng)的彈簧在車輛的振動和蛇的運動。 2.2.4牽引裝置 它是車體與轉(zhuǎn)向架的連接裝置，用以傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的水平力等，同時保證車體與轉(zhuǎn)向架之間回轉(zhuǎn)運動。 2.2.5軸箱定位裝置 它是聯(lián)系構(gòu)架和輪對的活動“關(guān)節(jié)”，除了保證輪對能自由回轉(zhuǎn)外，還能在構(gòu)架與軸箱之間產(chǎn)生相對運動時由它傳遞縱向力和橫向力，并實現(xiàn)彈性定位作用。目前，高速轉(zhuǎn)向架的軸箱定位裝置有單（雙）拉板式、拉桿式、轉(zhuǎn)臂式以及采用橡膠彈簧等多種結(jié)構(gòu)形式。 圖2.1日本IS式（單拉板式）軸箱定位裝置 圖2.2法國TGV轉(zhuǎn)向架的軸箱定位裝置 2.2.6回轉(zhuǎn)阻尼裝置 回轉(zhuǎn)阻尼也是抑制高速轉(zhuǎn)向架蛇行運動的一個有效措施，一般采用以下兩種裝置：旁承支重結(jié)構(gòu)和抗蛇行減振器。全旁承支重結(jié)構(gòu)由搖枕上的旁承裝置承受全部載荷，當(dāng)轉(zhuǎn)向架相對車體轉(zhuǎn)動時，上下旁承之間由摩擦力形成的摩擦力矩阻止轉(zhuǎn)向架相對車體轉(zhuǎn)動，以提供足夠的回轉(zhuǎn)阻尼。旁承支重具有結(jié)構(gòu)簡單，可減輕車體搖枕梁和搖枕重量等優(yōu)點，但需選擇適當(dāng)?shù)哪Σ粮辈馁|(zhì)。 車體與構(gòu)架之間（或搖枕與構(gòu)架之間）安裝抗蛇行減振器，也可提供足夠的回轉(zhuǎn)阻尼，有效地抑制轉(zhuǎn)向架的蛇行運動。例如，MD52型轉(zhuǎn)向架在采用磨耗形踏面的情況下，速度只能達到160km/h，而裝用抗蛇行減振器后，速度可提高到250km/h。因此，在日、法的200km/h以上轉(zhuǎn)向架上都安裝有抗蛇行減振器。 2.2.7抗側(cè)滾裝置 為了使高速客車具有良好的垂直振動性能，車體懸掛裝置的總靜撓度至少需要200mm以上，其中80％左右分配在中央彈簧上。而在垂向懸掛比較柔軟的情況下，為防止通過曲線時車體的側(cè)滾角過大，一般在高速轉(zhuǎn)向架上設(shè)置抗側(cè)滾扭桿。此外，加大中央彈簧的橫向間距也可以起到同樣的作用，如MD52－350型將中央彈簧的橫向間距加大到2500－2600mm，取消了抗側(cè)滾扭桿裝置。 2.2.8主動和半主動懸掛系統(tǒng)的開發(fā) 應(yīng)用主動或半主動控制方法來控制車輛系統(tǒng)的振動、車體傾斜、曲線通過以及輪對位置等等，就可用更經(jīng)濟的手段實現(xiàn)高的速度，或達到更好的運行性能。這是新一代轉(zhuǎn)向架發(fā)展的主要特點之一。如SGP400型在回轉(zhuǎn)阻尼系統(tǒng)、中央懸掛的橫向彈性系統(tǒng)以及輪對導(dǎo)向系統(tǒng)等三方面，應(yīng)用主動或半主動控制系統(tǒng)。 2.2.9高速運行的穩(wěn)定性 在設(shè)計制造高速轉(zhuǎn)向架時，必須解決其高速運行時的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和良好的曲線通過性能等關(guān)鍵技術(shù)問題，以保證高速列車安全行駛、乘坐舒適、減少維修。平穩(wěn)性是列車在規(guī)定的線路條件下、在設(shè)計最高速度范圍內(nèi)運行時，設(shè)備能平穩(wěn)工作、乘客感到舒適的基本性能。乘客舒適度是反映乘客在旅途中疲勞程度的綜合性生理指標(biāo)。影響舒適度的因素很多，如車內(nèi)設(shè)備、通風(fēng)、照明、溫度、濕度、噪聲、瞭望和振動等等。不過，其中振動是車輛整個運行中始終存在的、一直起作用的主要因素。理論分析和實踐經(jīng)驗表明，車輛的垂向和橫向運行平穩(wěn)性隨速度提高而下降。通常用平穩(wěn)性指數(shù)W（Sperling方法的評價計算值）來表示。它反映了力的變化率引起的沖動和振動時的動能大小對舒適度的影響。 圖2.3 蛇形運動 平穩(wěn)性指數(shù)W： 式2.1 輪對蛇行運動曲線為： 式2.2 其中是輪對蛇形運動的角頻率 式2.3 V為車輛運動的速度 當(dāng)鐵道車輛在某一速度以下運行時，即使有一定的線路擾動使車輛在橫向偏離線路中心位置，但擾動消失后，車輛的橫向振動會逐漸衰弱，最后回到線路中間位置，因此車輛運動是穩(wěn)定的。 而當(dāng)車輛在某一速度以上運行時，蛇行運動的振幅將會越來越大，直至車輪輪緣碰撞鋼軌，損傷車輛及線路，甚至造成車輛脫軌、傾覆等行車安全事故。這時列車運行是不穩(wěn)定的，這一速度稱為蛇行穩(wěn)定性臨界速度，簡稱臨界速度。 國外高速轉(zhuǎn)向架的試驗研究證明，當(dāng)車輛的運行速度超過200km/h時，有可能出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的蛇行運動。 高速列車必須保證在其臨界速度以下運行，以使其運行穩(wěn)定、安全。 通過改變轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)、優(yōu)化參數(shù)使其具有較高的臨界速度，是研制高速轉(zhuǎn)向架需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，也是高速轉(zhuǎn)向架有別于一般轉(zhuǎn)向架的主要特點。 2.2.10 高速通過曲線的性能 高速客車通過曲線時，將產(chǎn)生過大的側(cè)壓力，會造成輪、軌的劇烈磨損，還易引起脫軌、傾覆等安全事故。 要合理地兼顧車輛的曲線通過性能與抗蛇行運動穩(wěn)定性要求。此外，還需要控制噪聲，減少自重，尤其是減輕簧下質(zhì)量等。 3 基于Solidworks的轉(zhuǎn)向架三維實體設(shè)計 3.1三維造型軟件 Solidworks軟件簡介 SolidWorks是達索系統(tǒng)公司的子公司，主要負(fù)責(zé)開發(fā)和銷售機械設(shè)計軟件的Windows產(chǎn)品。達索公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)軟件的供應(yīng)和制造商提供網(wǎng)絡(luò)集成服務(wù)。本集團提供系統(tǒng)，覆蓋整個產(chǎn)品生命周期，包括最好的軟件系統(tǒng)在設(shè)計、制造領(lǐng)域的工程和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。 Solidworks三維軟件是 Solidworks公司在1995年推出的一款三維CAD軟件。進入21世紀(jì)后，Solidworks公司經(jīng)過不斷的創(chuàng)新、與時俱進，幾乎每年都有新的版本推出。該產(chǎn)品得到了很多用戶的認(rèn)可。 目前，Solidworks 已經(jīng)成為計算機平臺上的主流三維設(shè)計軟件。其最大特點：參數(shù)化設(shè)計也給設(shè)計工作者帶來了很大的便利。 本課題采用SolidWorks作為設(shè)計平臺，采用自底向上的建模方法。首先，對轉(zhuǎn)向架的總體結(jié)構(gòu)進行了分析，明確了各子組件和子組件下的各部分，然后對各部分進行建模，然后完成各子裝配部件的裝配，并將各部件組裝在一起。這種建模思想清晰，易于分割，協(xié)同工作，提高了設(shè)計效率。 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的骨架，用以連接轉(zhuǎn)向架各組成部分和傳遞各方向的力，并用來保持車軸在轉(zhuǎn)向架內(nèi)的位置（如車軸相互平行并垂直于構(gòu)架縱線軸）它一般由左、右兩側(cè)梁和一個或幾個橫梁組成。 圖3.1動力轉(zhuǎn)向架 表3.1 動力轉(zhuǎn)向架 1電動輪對 10動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架 2一系懸掛裝置 11輪盤制動 3軸箱定位裝置 12牽引桿 4橫向終點止動裝置 13牽引電動機 5二系懸掛裝置 14牽引電動機通風(fēng)裝置 6橫向懸掛裝置 15Trainguard天線 7抗蛇行減振器 16GFX-3A型接收器 8空氣彈簧連桿 17輪緣潤滑裝置 9扭桿 18撒砂和掃石器 CRH3高速列車為電動車組（EMU），由8節(jié)獨立的客車組成。列車采用二軸兩系空氣彈簧轉(zhuǎn)向架。該項目使用的轉(zhuǎn)向架以SF500轉(zhuǎn)向架為基礎(chǔ)，在SF500轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)之上，為適應(yīng)中國CRH3項目寬車體的要求，作了適當(dāng)改進。通過對每種車輛轉(zhuǎn)向架各部件重量和中心的調(diào)整，以及懸掛彈簧參數(shù)的調(diào)整使其運行質(zhì)得到優(yōu)化。CRH3高速列車轉(zhuǎn)向架分動力轉(zhuǎn)向架和非動力轉(zhuǎn)向架。兩種轉(zhuǎn)向架采用基本一致的結(jié)構(gòu)型式。構(gòu)架為H型焊接構(gòu)架；圓柱滾子軸承單元，軸徑130mm；轉(zhuǎn)臂軸箱定位，一系懸掛是螺旋彈簧加垂向減振器；二系懸掛為帶有輔助橡膠堆的空氣彈簧直接支撐車體；在車體和轉(zhuǎn)向架之間裝有主動控制的抗蛇行減振器；采用Z型拉桿牽引裝置；轉(zhuǎn)向架的輪徑為920mm；固定軸距為2500mm。由于特定的優(yōu)化，動力轉(zhuǎn)向架和拖車轉(zhuǎn)向架不可互換。 3.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的設(shè)計是雙H字結(jié)構(gòu)，包括兩個焊接在一起的箱型截面?zhèn)攘?，通過兩個管狀橫梁相互連接。構(gòu)架為H型輕量化低合金高強度鋼板焊接結(jié)構(gòu)，主要由2根側(cè)梁和2根橫梁組成。 圖3.2構(gòu)架 構(gòu)架側(cè)梁上焊有制動缸安裝座、軸箱彈簧定位座等，橫梁上焊有牽引電機吊座、齒輪箱吊桿座、牽引拉桿座和橫向緩沖器座等。所有關(guān)鍵安裝座的位置精度均通過對轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的整體加工獲得。 構(gòu)架的材料以鋼板S355J2G3WC和S355J2G3C為主。強度依據(jù)UIC 515-4和615-4標(biāo)準(zhǔn)計算，可承受的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)DIN 15018。評估工作在試驗臺上驗證。由于設(shè)備不同，拖車轉(zhuǎn)向沒有牽引電機架安裝座和齒輪裝置扭力桿。拖車轉(zhuǎn)向架安設(shè)制動盤座。因此，拖車和動力轉(zhuǎn)向架構(gòu)架不能互換。 表3.2 動力轉(zhuǎn)向架技術(shù)參數(shù) 軸列式 B0 二系縱向力傳遞方式 枕梁 軌距[mm] 1435 最小曲線半徑[m]連掛時 低速時：250 最高運行速度[km/h] 300 最小曲線半徑[m]單車調(diào)車 步行速度時：150 最高試驗速度[km/h] 330 S形曲線 180m+10m過渡+180m 固定軸距[mm] 2500 運營服務(wù)時一次性演示最高速度[km/h] 350 車輪直徑[mm] 920/830 轉(zhuǎn)向架距軌面高度[mm]新輪、空氣彈簧充風(fēng) 1010(搖枕上邊緣） 最大靜軸重（變形載荷）[t] 174(最大17.68t) 傳動 軸裝式平行軸傳動 未平衡離心加速度[m/s2] 0.79 持續(xù)軸功率[kw] 約560 轉(zhuǎn)向架質(zhì)量，包括搖枕及其零部件 10.000[kg] 機械制動 輪盤制動 一系懸掛 螺旋圓柱鋼彈簧 停放制動 - 二系懸掛 空氣彈簧 3.2.1 側(cè)梁 側(cè)梁不僅僅是向輪對傳遞垂向力、縱向力和橫向力，還用來規(guī)定輪對的位置。側(cè)梁上蓋板、下蓋板和立板的厚度分別為12mm、14 mm、10 mm，側(cè)梁內(nèi)部設(shè)有多塊厚度為8 mrn的筋板。 圖3.3側(cè)梁 3.2.2 橫梁 橫梁用來保證構(gòu)架在水平面內(nèi)的剛度，保持個軸的平行及承托牽引電機兩端的橫梁又稱端梁。構(gòu)架橫梁采用直徑<180 mm、壁厚14mm的無縫鋼管，可提高構(gòu)架主體結(jié)構(gòu)的可靠性。側(cè)梁與橫梁的連接處和兩橫梁之間設(shè)有縱向加強梁。 圖3.4橫梁 4 輪對軸箱定位裝置 目前，動車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)型式主要體現(xiàn)在軸箱位置的差異上。約束輪對與機架之間相對運動的機構(gòu)稱為軸箱定位裝置。軸箱定位裝置的基本要求是在縱向和橫向上應(yīng)有適當(dāng)?shù)膹椥远ㄎ粍偠?，其值是該裝置的主要參數(shù)。該結(jié)構(gòu)形式應(yīng)保證彈性定位良好，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單可靠，無磨損或磨損少，制造維修方便，重量輕，成本低。等待。 軸箱的合適的彈性定位不僅可以避免在運行速度范圍的強烈振動，同時也確保車輛具有良好的導(dǎo)向性能曲線上運行時，從而減少沖擊、輪對和鋼軌之間的側(cè)壓力，減少E穿輪緣與軌道，保證車輛的安全運行。和平與穩(wěn)定。 4.1 輪對 高速動車的車軸上承受的載荷是比較復(fù)雜的，它不僅承受由于車體自重而產(chǎn)生的彎矩，同時還受很大的扭矩（主要是由牽引電動機經(jīng)傳動齒輪傳動時側(cè)壓力引起的彎、扭矩）軸承、輪心、齒輪壓裝在車軸上引起的組裝應(yīng)力；牽引電機的動、靜載荷；當(dāng)機車通過曲線時，外輪的導(dǎo)向力將給車軸一個相當(dāng)大的附加彎矩；一個輪對的一側(cè)車輪相對于另一端車輪滑動時也將產(chǎn)生附加扭矩。由于主要的應(yīng)力都是交變的，所以車軸的折損通常是疲勞引起的。高速動車車軸的裂損多發(fā)生 圖4.1軸 在齒輪和車輪壓裝部位兩側(cè)的圓肩部分：在軸頸圓肩部、輪座外緣部、車軸中央部分發(fā)生疲勞折斷。輪對的車軸采用高頻淬火，鏜孔徑60mm，材質(zhì)為A4T，軸頸直徑φ130 mm。車軸按疲勞壽命20年設(shè)計，為減輕重量，車軸為空心設(shè)計，并進行軸的超聲探傷。動力和非動力轉(zhuǎn)向架的車軸主要在齒輪座和制動盤座處不同。拖車轉(zhuǎn)向架車軸有用于安裝制動盤的座而無安裝齒輪的座。在設(shè)計車軸時，著重考慮避免應(yīng)力集中，在車軸不同直徑的過渡區(qū)大都采用了大圓弧過渡，有些地方還采用液壓加工提高表面質(zhì)量，盡可能的減小車軸的應(yīng)力集中，采用有效的工藝措施提高疲勞強度。 車輪是鐵道車輛用碳素鋼整體碾壓車輪，具有較好的彈性和優(yōu)良的防噪聲性能。車輪直徑φ920 mm、寬度135mm，車輪材質(zhì)為R8T，車輪踏面為1/8磨耗型踏面輪緣高28 mm，最大可能的磨耗半徑為35mm。如要更換車輪，車軸軸承以及 圖4.2車輪 接地刷等要首先移除。使用油壓方法將車輪移出和將新輪裝入。通過簡單工具和輔助裝置來完成。車輪材料的選用將依據(jù)300km/h的運行速度和350 km/h的測試速度而定，即采用R8T 4.2 主從動齒輪配合設(shè)計 驅(qū)動裝置采用直齒傳動，傳動比為101/21，齒輪模數(shù)為9.0，齒輪中心距564.966mm。齒輪材料選用18CrNiMo7-6，該材料屬于低碳低合金高強度滲碳齒輪鋼，經(jīng)過滲碳、淬火和低溫回火以后，其齒輪表面硬度高，耐磨性好，心部韌性好，抗沖擊具有較高的延伸率，因此用于高速。齒輪油牌號：Mobil-Mobilube SHC 75W90LS。小齒輪兩端為軸承安裝座，一端加工了端面齒輪，通過與齒輪聯(lián)軸器配合傳遞電機扭矩。 圖4.3齒輪聯(lián)軸器 4.3 軸箱體 軸箱總成主要由前后蓋、軸箱體、吊鉤、軸承單元、帽、臂、彈簧、橡膠減振墊、垂直阻尼器等組成。軸箱組件采用旋轉(zhuǎn)臂定位結(jié)構(gòu)，每個軸箱采用一組單線圈彈簧和橡膠墊，在端軸的軸箱之間配置垂直阻尼器，形成懸架系統(tǒng)。單線懸掛裝置與轉(zhuǎn)向架連接，將車身彈簧部分的重量傳遞給輪對，從車輪的牽引力、制動力和側(cè)向力傳遞給車架，削弱車輪輪軌的豎向振動。在轉(zhuǎn)向架中間軸右側(cè)安裝光電速度傳感器。 軸箱由GGG鑄鐵制成，并使用圓錐滾子軸承?？刹徊鹦遁S承更換輪對。車軸軸承箱為分體設(shè)計。其下部可分離以便更換輪對。軸箱前蓋采用鋁合金鑄件AC4CH-T6（JIS H 5202）。軸箱后蓋采用鋁合金板材A5083P-O（JISH 4000）或者鋁合金鍛造材料A5083FD-O（JIS H4051），采用上下分體的結(jié)構(gòu)，用螺栓連接組裝。 圖4.4軸箱體 軸箱定位裝置有多種結(jié)構(gòu)方式，最常見的有： 1. 板彈簧式 也叫做板彈簧德國式，在戰(zhàn)后的德國國鐵中使用，是使用板彈簧的先驅(qū)。轉(zhuǎn)向架框架通過軸彈簧上下運動時，水平支撐板多少也會產(chǎn)生上下前后晃動，所以使用一端可垂直彎曲的垂直彈簧板，將其安裝在側(cè)梁上 。 2. IS式（拉板式的一種） 針對高速行駛，在0系列新干線之后采用。使用橡膠襯套與側(cè)梁連接，可以使前后、左右具有適當(dāng)?shù)膭傂浴Ｅc板彈簧式中的板彈簧相比，可降低彈簧應(yīng)力。在0系列、100系列及200系列中使用。 3. 拉板式（支撐板式）——SU板彈簧式 將IS方式中一側(cè)的板彈簧移到中心側(cè)，軸箱與轉(zhuǎn)向架側(cè)梁間使用2個板彈簧固定?？蓽p小轉(zhuǎn)向架的長度。 4. 麥弗遜式 也叫做雙連桿式，使用緩沖橡膠襯套，將軸箱兩側(cè)和側(cè)梁相連接?？煽s短轉(zhuǎn)向架長度。 5. 軸箱導(dǎo)框架式 使用軸箱導(dǎo)框架引導(dǎo)軸箱上下運動，并限制前后左右運動，保持車輪與轉(zhuǎn)向架框架正確的位置關(guān)系。在與軸箱接觸的位置安裝耐磨樹脂磨耗板。若滑動部位磨損會產(chǎn)生松動，容易發(fā)生輪對蛇行運動，可能會導(dǎo)致車體左右劇烈晃動。在普通客車及機車中廣泛使用。 6. 圓柱導(dǎo)軌式（螺旋彈簧圓筒疊層橡膠并用式） 該方式包括兩種模式，即通過在密封的滑動部位注油，使其具有摩擦、磨損對策和減震效果的濕式，以及在滑動部位使用耐磨樹脂，安裝疊層橡膠使其具有適當(dāng)剛性的方式。京急新1000型：使用干式橡膠JR東海700系列、JR九州885 7.拉桿式 為麥弗遜式的變形，軸箱和轉(zhuǎn)向架使用單連桿支撐。與SU板彈簧式相比，它可以減小前后支撐剛性，以及降低曲線橫向和滑動所發(fā)出的聲音。 8. 圓錐疊層橡膠式 是使鋼板和橡膠層壓成圓錐狀的方式，按軟剪切方向施加軸彈簧作用，壓縮方向為硬。不使用螺旋鋼彈簧，可利用橡膠的衰減力。JR九州817系列 JR西KIHA 126系列 9. 轉(zhuǎn)臂式 其歷史很悠久，現(xiàn)在大部分的客車和新干線均在使用。有的使用疊層橡膠取代橡膠襯套。JR東E231系。東急5000系。西武3000系。京王9000系。JR西500系新干線。近鐵23000系 表4.1軸箱定位方式的比較 4.4 本設(shè)計軸箱定位裝置也采用轉(zhuǎn)臂式定位 在本論文中軸箱定位裝置為轉(zhuǎn)臂式定位。一系懸掛圓彈簧置于轉(zhuǎn)臂安裝座上，轉(zhuǎn)臂通過橡膠節(jié)點安裝在側(cè)架上。定位轉(zhuǎn)臂是該裝置中的骨架，是輪對軸箱與構(gòu)架的聯(lián)系紐帶，為減小定位節(jié)點剛度對一系垂向剛度的附加影響，定位轉(zhuǎn)臂選擇盡可能長一些。 圖4.5CRH3動力轉(zhuǎn)向架軸箱定位系統(tǒng) 5 懸掛與制動 5.1 中心懸掛 橡膠止擋用于通過其特性限制縱向的位移，由此，加速和減速力的傳遞無沖擊。每個轉(zhuǎn)向架有兩個用于安裝橫向液壓減震器的座。 圖5.1橡膠止擋和橫向液壓減震器 中央懸掛裝置采用低橫向剛度、大扭轉(zhuǎn)變形的空氣彈簧直接支承車體的三無結(jié)構(gòu)垂向用可變阻尼節(jié)流閥減振，橫向安裝油壓減振器，還設(shè)有非線性橫向緩沖 止擋和新型抗側(cè)滾扭桿裝置牽引裝置由中心銷、牽引梁和新結(jié)構(gòu)Z形牽引拉桿 組成，牽引點距軌而高度為385 mm。新結(jié)構(gòu)Z形牽引拉桿具有低的橫向及垂向 附加剛度，提高了車輛的橫向及垂向動力學(xué)性能，實現(xiàn)了無磨耗、無間隙牽引。 橡膠止擋用于通過其特性限制縱向的位移，由此，加速和減速力的傳遞無沖擊。每個轉(zhuǎn)向架有兩個用于安裝橫向液壓減震器的座。動力和拖車轉(zhuǎn)向架的二系懸掛裝置能確保在舒適性、輪軌接觸力和穩(wěn)定性方面的性能。空氣彈簧由氣囊和附加橡膠彈簧組合而成的自由膜型式，適用于水平位移大的無搖枕轉(zhuǎn)向架。 通過調(diào)整水平閥和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間的控制桿的長度調(diào)整由于輪對磨損帶來的車輛高度的變化。在每次鏇輪之后需進行這樣的調(diào)整。車輛水平閥調(diào)節(jié)車輛垂向位移至死擋高度約± 3mm，此時空氣流通停止。這避免空氣的過度消耗。在死擋之后，空氣流通增加保證懸掛系統(tǒng)的全功能。來自空氣懸掛設(shè)備的空氣信號與旅客載荷成比例并被傳送到制動控制單元，用作負(fù)載補償。 圖5.2 二系空氣彈簧懸掛裝置圖 1一氣囊2一外筒3-下面板4-橡膠墊5-橡膠堆6一0型圈 圖5.3抗側(cè)滾裝置 為限制車體在過曲線和遇強風(fēng)時過度傾斜，轉(zhuǎn)向架上裝有抗?jié)L桿?？?jié)L桿由一扭力桿件和兩個導(dǎo)向桿組成，扭力桿水平與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架相連。 圖5.4扭力桿 5.2 牽引裝置 圖5.5牽引裝置 如下圖是典型的高速車輛牽引裝置，其結(jié)構(gòu)是中心銷上端用螺栓同定在車 體枕梁上，下端插在能傳遞縱向力的牽引梁孔中，能夠自由垂向運動和回轉(zhuǎn)。中央牽引連接桿傳遞車體與轉(zhuǎn)向架間的牽引力及制動力，使轉(zhuǎn)向架具有相對于車體在橫向、垂向、側(cè)滾、點頭等方向的自由度。牽引拉桿距軌面的高度經(jīng)優(yōu)化后，可減少轉(zhuǎn)向架的點頭振動，降低牽引和制動時對輪重轉(zhuǎn)移的影響。牽引拉桿的兩端都裝有彈性橡膠節(jié)點，可以吸收一定的振動。牽引裝置主要包含的零部件有:橫向擋組成、中心銷、中心銷套、牽引梁、牽引拉桿、橫向減振器等。各零部件及其功能如下:中心銷的上端通過定位臍和六個螺栓固定在車體的枕梁中心，下端插入牽引內(nèi)，通過中心銷套將中心銷與牽引梁連接在一起，牽引梁和構(gòu)架之間通過兩個呈“Z”字型布置的牽引拉桿連接;中心銷套是由內(nèi)外鋼套及橡膠硫化而成，通過擠壓中心銷套，消除中心銷、中心銷套、牽引梁之間的間隙，實現(xiàn)了無間隙牽引，中心銷套的橡膠變形還可以滿足車體和轉(zhuǎn)向架之間的相對轉(zhuǎn)動，從而消除磨耗。 轉(zhuǎn)向架與車體搖枕通過中心銷連接，中心銷鑄鋼制成并通過螺栓與搖枕固定。一帶橡膠混合物彈簧的鑄鐵套插入中心銷底部與其相配。 對角線布置的帶回彈部件的牽引桿傳遞中心銷套和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間的牽引和制動力。 5.3 電機驅(qū)動裝置 牽引電機安于懸掛的電機架上。電機架橫向具有彈性。一安全桿用于固定電機并防止其向軌道的垂向移動。安全桿插入轉(zhuǎn)向架構(gòu)架中心橫梁和電機架的座中。為使齒輪裝置可垂向移動，在牽引電機和齒輪裝置中間有一彈性連接器如圖5.6。 齒輪裝置的一端在軸的滾動軸承中運動，另一端通過一反力桿在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架處懸掛。因此，約三分之二的齒輪質(zhì)重量為簧下質(zhì)量，三分之一的質(zhì)量為一系懸掛質(zhì)量（通過反力桿在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的懸掛）。一安全止擋用于提供當(dāng)反力桿損壞時防止齒輪裝置掉到軌道上。 轉(zhuǎn)向架連接具有限制車體相對轉(zhuǎn)向架的縱向位移，限制車體的橫向位移和與車體一同吊起的功能。在不卸開任何懸掛系統(tǒng)部件的情況下，轉(zhuǎn)向架可與車體一同被吊起。為此，在二系和一系懸掛處提供安全吊起裝置。二系和一系懸掛處的安全吊起裝置可用簡單常用的工具分離，使輪對和整個轉(zhuǎn)向架移出。 圖5.6電機懸掛裝置 5.4 基礎(chǔ)制動裝置成 動車組具有再生制動、空氣制動、停放制動。采用微機控制的直通式空氣制動(正常制動)和自動式空氣制動(救援和空氣制動)相結(jié)合的空氣制動系統(tǒng)。在整列車上應(yīng)用了內(nèi)冷式盤制動。在動力軸上采用鋼制輪裝制動盤，在非動力軸上采用鋼制軸裝制動盤。拖車輪對采用三個軸裝制動盤，動力轉(zhuǎn)向架采用兩個輪裝制動盤。輪裝制動盤和軸裝制動盤都采用特殊的燒結(jié)制動閘片，甚至在平均制動初速度為300 km/h也能夠保證統(tǒng)一接觸和承載重量。制動系統(tǒng)在列車最佳實用性和安全性上具有高度冗余性。一旦列車由于制動故障而停止運行，相應(yīng)設(shè)備會提供列車移動到下一停止點的能力?；A(chǔ)制動采用輪盤制動甲單元制動裝置內(nèi)設(shè)有問瓦間隙自動調(diào)整器，以保證閘瓦與踏而間隙始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。每軸帶有1個空氣緩解、彈簧施壓的停放制動裝置。 動車組具有再生制動、空氣制動、停放制動。采用微機控制的直通式空氣制動(正常制動)和自動式空氣制動(救援和空氣制動)相結(jié)合的空氣制動系統(tǒng)。 制動設(shè)備包括動力軸的輪盤制動盤和非動力軸的制動盤。動力轉(zhuǎn)向架的制動盤直徑為750mm，動力轉(zhuǎn)向架采用輪盤制動，每個輪上安裝輪盤制動盤。制動盤和車輪踏面不得涂抹防銹油 ，所有其他裸露金屬表面都應(yīng)涂抹防銹油。 6 轉(zhuǎn)向架附屬裝置設(shè)計 附屬裝置主要由撒砂裝置、掃石器組裝、輪緣潤滑裝置、側(cè)擋裝配、垂向止擋、等組成。 6.1 撒砂裝置 本次轉(zhuǎn)向架設(shè)計采用的全套撒砂裝置，主要包括：砂箱、砂箱蓋、撒砂器和砂管加熱器；沙箱在車體上和撒砂器分開，砂箱為全鋼板焊接成的方形結(jié)構(gòu)，分前后兩種砂箱，同時砂箱還分為左右。系統(tǒng)全封閉，砂箱蓋具有氣密性，撒砂器有對箱體內(nèi)砂子進行烘干功能，砂管加熱器可以保證在寒冷風(fēng)雪天氣的撒砂順暢。砂箱蓋是保證砂箱密封的裝置，它可以保證箱體內(nèi)10kpa的正壓。 6.2 輪緣潤滑裝置 輪緣潤滑裝置本次設(shè)計中采用干式接觸式的GR-1型機車輪緣潤滑器，該裝置擠結(jié)構(gòu)簡單、實用、故障少、易管理、成本低、干式潤滑劑無毒阻燃，是高分子復(fù)合材料制造而成的，使用方便，不污染機車。該裝置主要由安裝板、導(dǎo)管、彈簧盒、牽引鋼絲繩及推料桿等組成。其工作原理是彈簧儲存的能量通過推料桿傳遞給潤滑塊。延導(dǎo)管方向壓靠在輪緣部位，借助車輪轉(zhuǎn)動時的相對摩擦，使輪緣部附著一層干式潤滑膜，達到減磨目的。 6.3 掃石器組裝 掃石器組裝通過4個M16×80螺栓把緊在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架前端梁下蓋板上，其主要由支架裝配、連接板裝配、調(diào)節(jié)板和掃石管裝配等零部件組成。支架裝配、連接板裝配、調(diào)節(jié)板和掃石管裝配均通過螺栓把對在一起。其中調(diào)節(jié)板上開有兩個長孔，主要用來調(diào)節(jié)掃石管距離軌面的高度。掃石管裝配中的掃石管由夾布橡膠管加硬雜木塞制成，在組裝過程中要保證掃石管距離軌面的高度為為20-30mm，掃石器組裝作用主要是在機車運行過程中將存留在鋼軌面上的石塊等雜物掃掉，保證行車安全。 結(jié)論 我國高速鐵路發(fā)展正處在關(guān)鍵時期，通過幾次引進消化吸收，吸取了其他國家高鐵發(fā)展的經(jīng)驗和教訓(xùn)，實現(xiàn)了動車組國產(chǎn)化，又自主研發(fā)了CRH380等動車組。通過這次課題設(shè)計我對動車組轉(zhuǎn)向架走行部有了更新的認(rèn)識，對solidwords三維實體設(shè)計軟件應(yīng)用更加熟練。 課題設(shè)計中的主要工作：搜集了大量的有關(guān)資料，學(xué)習(xí)了多種CRH系列的動車組轉(zhuǎn)向架的有關(guān)知識。充分借鑒CRH3型動車組轉(zhuǎn)向架，完成了本次轉(zhuǎn)向架設(shè)計的總體設(shè)計和性能參數(shù)的確定，完成了轉(zhuǎn)向架三維裝配圖，對動車組轉(zhuǎn)向架進行了更全面的學(xué)習(xí)了。對以前學(xué)習(xí)的知識進行了鞏固和補充學(xué)習(xí)。 課題設(shè)計中存在的問題：由于時間和自己能力的問題，未完成轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置、齒輪箱及轉(zhuǎn)向架附屬裝置的圖紙繪制。對有些零部件和材質(zhì)的選擇有些欠合理，對轉(zhuǎn)向架設(shè)計中的有些影響因素考慮不全，都是由于自己有關(guān)知識的欠缺。 這都是我以后工作和學(xué)習(xí)的重要教訓(xùn)，也讓我學(xué)會了如何快速的補充以往的知識，對我以后都有積極的影響。 致謝 兩個多月的設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，在這過程中，使我真正的知道了學(xué)習(xí)理論知識和實踐行動的必要性。在這期間，我不斷去圖書館查找相關(guān)文獻資料，將自己的課余時間大部分泡在了圖書館，并在這過程中，不斷發(fā)現(xiàn)問題，找老師幫助找出問題的解決方案，讓我充分認(rèn)識到書本知識與實際工作過程中有很大的差距。本論文很好的將兩者完美結(jié)合，讓我在進入工作崗位之前有了一個很好的訓(xùn)練機會。同時，我也意識到很多事情，不是一個人就能解決的，必須團隊合作，互相溝通，才能將設(shè)計完成的更加漂亮。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我在自動控制理論、機械設(shè)計等領(lǐng)域，有了進一步的理解。總之，本設(shè)計為我們打開設(shè)計的實際應(yīng)用后，對本人以后的工作和生活起到了良好的推動作用。 衷心感謝各位老師的精心指導(dǎo)設(shè)計過程，特別是老師，他的諄諄教誨、耐心解釋每一個階段，使得我可以順利的完成此份設(shè)計。 參考文獻 [1] 張曙光.高速列車設(shè)計方法研究[M].中國鐵道出版社.2008. 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