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（4）噪声小（用橡胶轮胎时），环境污染小

（5）无电磁波干扰，对居民区干扰少

（6）爬坡能力大（可达10%）和曲线通过能力好；

自动导向即AGT：

（1）运输能力相对较小

（2）建设成本较高

（3）自动化程度高，可实现无人驾驶

（4）导向机构相对简单，岔道时间短，便于维修

磁悬浮列车：

采用高架方式，土地占用很少、具有速度快、噪音小、安全舒适、不燃油、污染少等特点，有常导和超导之分。

轨道车辆的基本特点

1）自行导向2）低运行阻力3）编组、连挂组成列车成列运行4）严格的车辆限界制约

轨道车辆的结构组成

1）车体2）走行部（转向架）3）制动装置4）车钩缓冲连接装置5）车辆内部设备

车体的承载方式：

底架承载、整体承载

走行部一般分为：

转向架、悬浮架

转向架分为

◆动力转向架

◆非动力转向架

转向架的作用：

转向架除了承载车厢重量和保证车辆顺利通过曲线轨道外，转向架上的减振弹簧和减振器保证了车辆运行的平稳性，另外列车牵引力是靠转向架上的牵引电机和减速齿轮装置来驱动轮对而实现的；

列车运行安全也是由转向架上的基础制动装置来保证的。

动力集中形列车和动力分散形列车的优缺点：

动力集中型

（1）动力学性能好，利于安全运行。

（抗蛇形稳定性好）

（2）转向架数量少，空气阻力小。

（3）振动小、噪声低。

（4）转向架轴距大，高速稳定性好。

（5）提高双层客车的载客量。

动力分散型

（1）重量小，利于加速起步

（2）不易产生空转

（3）动力轮对多了，再生制动轮对也多了

试述车辆定距与转向架固定轴距的定义，其尺寸选取对车辆运行品质有何影响？

答：

车辆定距：

指两相邻转向架中心之间的距离。

转向架固定轴距（轴距）：

指单台转向架内部两轴之间的距离。

（地铁车辆的轴距≤2500mm，轻轨车辆的轴距≤1800~2100mm）.

定距的大小可影响到车辆总长、质量和其能通过的最小曲线半径的大小，如定距过短会导致车厢长度不足、列车振动加大、高速运行性能恶化等问题，从而影响车辆运行品质。

轴距的大小可影响到列车能够通过最小半径曲线的难易程度，以及增加或者减少轮轨间的磨耗，从而会影响到车辆的高速行车安全，影响车辆运行品质。

4、轨道车辆为何要设置界限？

机车车辆有哪几类界限？

为防止车辆在直线或曲线上运行时与各种建筑物及设备发生接触，以保证行车绝对安全，所以要为轨道车辆设置界限。

机车车辆具有车辆限界，设备限界和建筑限界三大类，其中：

车辆界限：

也就是车辆横断面的最大尺寸（车辆轮廓尺寸+最大偏移量）。

设备限界：

是指地面固定设备（例如信号装置等）的任何部分，即使计及了它们的刚性和柔性运动在内，均不得向内侵入此限界（车辆界限+安全余量）。

建筑限界：

是指建筑物在线路横断面方向侵入线路的最小尺寸，也就是每一线路必须保有的最小空间的横断面（设备限界+沿线设备的安装空间）。

第三章

1、转向架（走行部）的作用是什么？

转向架位于车体与轨道之间，它是保证车辆运行品质和运行安全的关键部件，其主要功能是：

（1）承载——承受车体的重量，并将其均匀地传递到轨道。

包括：

车体、车架、动力装置和辅助装置等等，并使轴重均匀分配；

（2）导引——导引车辆沿着轨道行驶，顺利地通过曲线和道岔。

（3）牵引（动力转向架）——产生足够的牵引力，使得车辆达到需要的运行速度。

（4）制动——产生足够的制动力，保证车辆在规定的制动距离内停车。

（5）缓冲——缓和线路不平顺对车辆的动力作用，保证车辆具有较好的运行平稳性和稳定性。

2、转向架主要有哪几部分组成？

各部分的功能是什么？

（6+1）

转向架主要组成部分以及功能如下：

（1）轮对——轮对直接向钢轨传递重量，通过轮轨间的粘着产生牵引力或制动力，并通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行（平移）。

（2）轴箱装置——轴箱是联系构架与轮对的活动关节，它除了保证轮对进行回转运动外，还能使轮对适应线路不平顺等条件，相对于构架上、下，左、右和前、后运动。

（3）一系弹性悬挂装置——用来保证一定的轴重分配，缓和线路不平顺对车辆的冲击，并保证车辆运行平稳性。

（4）构架——转向架的骨架，它将转向架的各个零、部件组成一个整体，并承受和传递各种力。

（5）基础制动装置——由制动缸传来的力，经杠杆机构（系统）增大若干倍以后传给闸瓦，使其压紧车轮（或制动盘），对车辆施行制动

（6）二系悬挂装置（车体与转向架的连接装置）用以传递车体与转向架间的垂向力和水平力，使转向架在车辆通过曲线时能相对于车体回转，并进一步减缓车体与转向架间的冲击振动。

（7）牵引驱动装置（动力转向架）——将动力装置的扭矩最后有效地传递给车轮，驱动车轮旋转。

3、为什么轮胎式轨道交通车辆的转向架必须设置导向轮？

而轮轨系统的则不需要？

由于轮胎式轨道交通车辆不具有自导向性，所以必须设置导向轮。

对于轮轨系统，其在承受车体的载荷的同时由于踏面和轮缘的特殊设计，可保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨，即其具有自导向性。

4、简述DK3、SMC、车客车转向架的异同点。

型号

组成部分

DK3型

SMC型

长客车辆

轴箱定位装置（不同）

（一系悬挂）

轴箱弹簧水平放置（只传递横向力）+金属橡胶弹性铰销定位——属转臂式轴箱定位

采用八字形（人字形）橡胶定位（同时实现三个方向的弹性定位）

采用圆锥层叠筒形橡胶结构（同时实现三个方向的弹性定位）

摇枕弹簧装置

（不同）

（二系悬挂）

上部通过心盘与车体相连——心盘承载，下部通过空气弹簧和纵向拉杆与构架相连

橡胶空气弹簧直接与车体相连（起承载作用，但仅传递重量）；

Z”字型牵引拉杆+中央牵引销连接装置传递纵向力和横向力，并实现车体相对于转向架的回转运动；

抗侧滚扭杆弹簧配合空气弹簧来限制车体的过度侧滚。

中央牵引销+弯型的单拉杆结构传递纵向力和横向力，并实现车体相对于转向架的回转运动；

构架

在水平面呈H形，属于H型构架，在侧面上呈U形（H形横梁和U形侧梁）

H形横梁和导框形侧梁

H形横梁和U形侧梁

基础制动装置

闸瓦制动

驱动装置

牵引电机通过齿轮传动装置将扭矩传递给轮对

5、简述CRH1、CRH2、CRH3、CRH5的转向架的异同。

CRH1

CRH2

CRH3

CRH5

动车转向架为框形构架（端梁），拖车转向架为H形。

H形

轴箱定位

转臂式定位、轴箱弹簧、垂向液压减振器

拉杆定位、轴箱弹簧，垂向液压减振器

二系悬挂

空气弹簧，抗侧滚扭杆，抗蛇形减振器，横向液压减振器，单拉杆牵引

有摇枕装置，空气弹簧，横向减振器、抗蛇形减振器、抗侧滚扭杆，Z型双拉杆牵引

上枕梁，空气弹簧，横向减振器、抗蛇形减振器、抗侧滚扭杆，Z型双拉杆牵引

基础制动

盘形制动（轴盘或轮盘）

架悬式的牵引电机和驱动装置

辅助装置

无踏面清扫装置和撒沙装置

踏面清扫器

撒沙装置

轴距

2700mm

2500mm

4.DK3型力的传递：

①.垂向力：

车体（上心盘）→下心盘→摇枕→空气弹簧→构架侧梁→轴箱定位销→轴箱

→车轴→车轮→钢轨

②.横向力：

（钢轨侧面）车轮→车轴→轴箱→轴箱定位销和水平弹簧→构架侧梁→空气弹簧和牵引拉杆座→摇枕→心盘→车体

③.纵向力（牵引力或制动力）：

（轮轨间粘着）车轮→车轴→轴箱→轴箱定位销→构架

侧梁→牵引拉杆（即纵向拉杆）→摇枕→心盘→车体→车钩

SMC型力的传递

车体→橡胶空气弹簧→构架侧梁→八字形橡胶弹簧→轴箱→车轴→车轮→钢轨

车轮→车轴→轴箱→八字形橡胶弹簧→构架侧梁→【橡胶空气弹簧（力较小时）】→【构架横梁（力较大时）→横向橡胶缓冲止档→中心销）】→车体

③.纵向力：

（轮轨间粘着）车轮→车轴→轴箱→八字形橡胶弹簧→构架侧梁→构架横梁→牵引拉杆（“Z”字形布置）→中心架→牵引中心销→车体→车钩

6.转向架的主要技术要求（什么样的转向架是好的？

）

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

零部件标准化和统一化

7.转向架分类

按轴数分类

两轴转向架、三轴转向架和四轴

按弹簧装置形式（悬挂方式）分类

有一系悬挂和两系悬挂转向架之分

按轴箱定位形式分类

（1）固定定位

（2）导框式定位（3）干摩擦式导柱定位（4）拉板式定位（5）拉杆式定位（6）转臂式定位（7）层叠式橡胶弹簧定位（人字形）（8）圆筒橡胶

按运行速度分类

高速转向架，普通转向架

按车体与转向架的连接方式分类

有摇枕和无摇枕转向架（摇枕是可以防止车体横向方向运动过大的）

8.无摇枕转向架：

中央弹簧要有垂向弹性特性和横向弹性特性

9.轴箱定位：

（1）纵向和横向具有适宜的弹性定位刚度

（2）结构形式应能保证良好地实现弹性定位作用；

3）性能稳定，结构简单。

少磨耗易维修。

轴箱定位分类：

（1）固定定位

（2）导框式定位（3）干摩擦式导柱定位（4）拉板式定位（5）拉杆式定位（6）转臂式定位（7）层叠式橡胶弹簧定位

使用最普遍的是人字型橡胶定位、转臂式定位和层叠圆锥橡胶定位。

轴箱定位作用：

实现轮对轴箱在垂向、纵向、横向3个方向适当的定位刚度，弹性定位。

10.转臂式轴箱支撑方式的特点：

•容易选定轴箱支撑刚性

•独立选定上下、前后、左右的方向的定位刚度

•可以减小上下弹簧常数→乘坐舒适性好•轴箱支撑装置便于分解和组装

•部件件数少•成本低•轻量化•无滑动部分，免维修

结构特点

定位转臂一端通过弹性节点（定位销）与构架上的定位销座相连，另一端则用螺栓固定在轴

箱体的承载座上。

而弹性节点主要由弹性橡胶套、定位轴和金属外套组成，其中弹性橡胶套的形状和参数对转向架走行性能影响较大。

力的传递

垂向力：

由轴箱圆弹簧传递；

纵向力：

由转臂定位销传递

横向力：

由转臂定位销和圆弹簧共同传递

优点

无摩擦磨损；

能实现不同的纵向和横向定位刚度，可有效抑制转向架的蛇行运动。

拉杆式定位特点：

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；

与SU板弹簧式比

减小前后支撑刚

性，降低曲线横

向和滑动噪声；

机车转向架

垂向力：

由轴箱弹簧传递（东风4系列机车由前后圆弹簧传递）

纵向力：

由轴箱拉杆传递

横向力：

由轴箱拉杆、弹簧和横向止档共同传递

11.简述轴箱定位装置的作用。

约束轮对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、抑制蛇形运动具有决定性作用。

轴箱定位装置在纵向和横向只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形运动失稳，保证在曲线运行时具有良好的导向性能，减轻轮缘与钢轨的磨耗和噪声，确保运行安全和平稳性。

12.动力/非动力转向架的结构特点（动车组）

动力转向架和非动力转向架，其主要部分采用基本一致的结构型式：

•均为无摇枕转向架；

•轮对为空心车轴，整体轧制车轮、磨耗型车轮踏面；

•一系悬挂采用钢弹簧（轴弹簧）+液压式减振器+轴箱定位装置；

•二系悬挂主要采用空气弹簧；

•动力转向架有：

–牵引电机，安装方式采用架悬或体悬或半架半体。

其中体悬式可降低簧下质量。

–驱动装置（齿轮减速装置和联轴节），齿轮减速装置通过轴承安装在车轴上，牵引电机与齿轮减速装置通过联轴节传递驱动

•动力车和拖车均采用复合制动方式。

–动力车采用电阻制动（或再生制动）+盘形制动，而拖车采用涡流盘制动（或磁轨制动）+盘形制动。

–由于动力转向架有牵引电机和驱动装置，空间位置比较紧张，因此需采用轮盘式，而非动力转向架采用轴盘式。

13.固定轴距：

同一转向架的辆车轴中心线之间的距离。

第4章（转向架零部件）

概念

1.轮对：

车轴，车轮组装：

液套法，热套法，

2.车轮的种类：

辗钢轮，轮箍轮，弹性车轮（主要优点：

可减小车辆簧下部分质量，降低轮轨力，缓和冲击，提高列车运行平稳性，改善车轮与车轴的运用条件，减小磨耗和噪声。

3.结构形式：

承剪型、承压型和压剪复合型（V型布置）

4.作用：

①承受全部载荷及冲击②与钢轨粘着产生牵引力或制动力③轮对滚动使车辆前进。

6.轮缘的作用：

为保证车轮在轨道上正常运行，防止脱轨，同时引导车轮在曲线上转向。

7.踏面设置坡度的理由：

便于通过曲线；

可自动调中；

能顺利通过道岔；

使车轮磨耗均匀；

防止车轮脱轨。

8.磨耗形踏面：

（1）延长镟轮公里

（2）容许更高轴重（3）减少磨耗缺点：

蛇行稳定性差

9.车轴：

轴颈，防尘板座，轮座，轴身

10.滚子滚动轴承：

圆柱、圆锥和球面滚子轴承

11.圆柱滚子轴承与轴箱特点：

承受径向载荷的能力较大，承受轴向载荷稍差；

结构简单、制造容易、成本低、检修方便、运用比较安全可靠。

12.圆锥滚动轴承特点：

（1）结构简单，制造容易，检修方便，由于无轴箱体而重量轻。

（2）在高速、高负荷下，圆锥滚子轴承的轴向负荷主要是由滚道承受，而滚子与滚道的接触面之间主要是滚动摩擦；

而圆柱滚子轴承则主要靠两个挡边承受轴向负荷，滚子端面与挡边之间是滑动摩擦。

（3）摩擦力矩小，导致温度低。

13.弹簧装置的作用：

均衡车辆系统中的载荷；

缓和振动；

提高车辆运行的舒适性和平稳性；

延长车辆和轨道使用寿命

弹簧减振装置分类：

缓和冲动、衰减振动的装置

三类：

主要起缓和冲动的弹簧装置，如中央及轴箱弹簧；

主要起衰减振动的减振装置，如垂向、横向减振器；

主要起定位作用的定位装置，如轴箱轮对纵、横向的弹性定位装置，车钩缓冲装置。

14.圆弹簧的总特点：

①重量轻；

②运动灵活；

③无阻尼

15.双圈弹簧：

（1）可提高载重，减小弹簧占用空间

（2）一个左旋，一个右旋

（3）弹簧指数相等（4）应力相等（5）各卷弹簧挠度相等

①.为什么要用双圈簧代替单圈簧?

主要原因是单圈圆簧的尺寸受到安装处所的空间限制或者其簧条太粗。

②.注意：

必须使内外两圆簧的旋向相反，以防止因振动而使小簧嵌入大簧中。

条件：

必须保证使内外圈簧的应力、挠度和修正系数等均与单圈时相等

17.抗侧滚装置：

（1）布置在车体和转向架间，提高抗侧滚性能

（2）对中央悬挂影响很小

（3）扭杆和转臂应有足够刚度（4）防止高频振动的传递

18.橡胶弹簧：

①.结构简单，重量轻②减振性能好③维护简单，不必经常检查④.橡胶性能不稳定

19.空气弹簧：

①刚度小，当量静挠度大b.具有非线性特性c.刚度随载荷变化

d.高度可调节e.可充分利用其横向弹性f.能产生适宜阻尼g.具有吸振和隔音性能

缺点：

结构复杂；

附件多；

制造成本高；

维护检修复杂。

20.自由膜式空气弹簧的特点：

（1）无约束橡胶囊变形的内、外筒，可减轻橡胶囊的磨耗，提高使用寿命；

（2）安装高度低，可明显降低车辆地板面距轨面的高度；

（3）具有良好的负载特性，其弹簧特性可通过改变上盖板边缘的包角加以适当调整；

（4）重量轻。

21.摩擦减振器特点：

结构简单，成本低，制造维修比较方便；

22.液压减振器

结构：

由活塞、进油阀、缸端密封、上下联结环、油缸、储油筒及防尘罩等部分组成。

特点：

利用液体粘滞阻力所作的负功吸收振动能量。

优点为阻力是振动速度的函数，振幅大时衰减量也大。

但它的结构复杂、维护比较困难、成本较高及受外界温度影响。

一般用于机车和客车转向架上。

23.一般液压减振器与抗蛇形液压减振器的性能比较

抗蛇形液压减振器的卸荷速度V0远远小于一般液压减振器的卸荷速度。

抗蛇形液压减振器一定是纵向安装在车体与转向架之间，也称纵向减振器。

24.轨道交通车辆的转向架构架有铸造和焊接两种形式。

铸造构架：

材料利用好，机加工少，可按受力大小设计铸件形状；

但需要大型铸造设备，重量大。

焊接构架：

制造方便、重量轻。

目前客车和机车均采用整体式的焊接构架。

25.二系悬挂的作用：

①传力②轴重均匀分配③保持转向架安定④允许横动⑤容许相互回转二系悬挂系统既是承载装置，又是活动关节。

26.有摇枕的车体连接装置的特点：

优点：

回转角度大，连接简单。

结构复杂，摇枕增加了转向架的重量。

不提供回转刚度

27.无摇枕的车体连接装置的特点：

结构紧凑，占用空间小，牵引装置受力小。

车体与转向架之间的转向角受中央悬挂弹簧的横向变形量限制，回转角度小。

28.转向架零部件结构

轮对：

轮缘（标准型、磨耗型）；

粘着系统、牵引力。

轴：

轴颈、防尘挡座、轮座、轴身；

轴箱（滚动轴承、轴箱盖、防尘挡圈、端盖、密封等等。

一系悬挂：

轴箱弹簧、轴箱定位装置（转臂、拉杆、层叠橡胶）；

弹簧；

液压减振器。

二系悬挂：

中心牵引销（Z型、单拉杆）；

摇枕；

空气弹簧（空气弹簧本体、附加空气室（也称辅助风缸）、高度阀、差压阀、节流孔、滤尘器等组成）；

抗侧滚扭杆装置

构架：

材料、焊接件；

设计要求。

构架的形状（H型，Z型等）。

思考题

0、车轮踏面为什么必须有斜度？

1:

20斜面的作用：

在直线上自动对中；

在曲线上使外轮滑动量小。

是车轮与钢轨接触的主要部分。

10斜面的作用：

通过小曲线时，接触于1:

10斜面上，可进一步减小外轮滑动量。

1、锥形踏面与磨耗型踏面接触点与磨耗的特点是什么？

锥形踏面，轮轨间呈两点接触。

因轮缘与钢轨的接触点位置偏前，车轮转动时，相对速度大，轮缘磨耗快；

磨耗型踏面轮轨间呈一点接触，接触点的位置随轮缘力的大小而变化，接触处的轮缘角随轮缘力的增大而增大，并且轮轨接触点变化范围较大，使轮轨磨耗较均匀。

车轮滚动时，磨耗型踏面的轮缘对钢轨的相对速度小，通过曲线时的轮缘磨耗也就减少了。

2、为什么要进行轴箱定位？

为保证车辆在运行速度范围内蛇形运动不失稳以及车辆在曲线运行时具有良好的导向性能，减少轮对与钢轨之间的冲击和侧向力，减轻车轮轮缘与钢轨的磨耗，所以采用轴箱弹性定位。

轴箱是连接轮对与构架的活动关节，可传递牵引力、横向力和垂向力；

轴箱定位应该保证轮对能够相对构架在弹簧振动时作垂向运动，在通过曲线时还能有少量横移。

3、抗侧滚稳定器的作用原理是什么？

抗侧滚稳定器的作用原理：

当车体侧滚时，抗侧滚扭杆装置中水平放置的两个扭臂对于扭杆分别有一个相互反向的力与力矩的作用，使弹性扭杆承受扭矩而产生扭转弹性变形。

扭杆弹簧的反力矩，总是与车体产生侧滚角角位移的方向相反，因此约束了车体的侧滚振动。

但当车体发生垂向位移时，因扭杆两端为转轴及轴承支承，所以左右两个扭臂只是使扭杆产生同向的转动，而不发生扭杆弹簧作用，故对车体不产生侧滚作用。

4、为什么空气弹簧系统一定要安装高度控制阀？

高度控制阀的主要作用是：

通过调节空气弹簧橡胶囊中的压缩空气来维持空气弹簧的高度不变，使得车体在不同静载荷下都与轨面保持一定的高度。

而空气弹簧的优点只有在采用良好的高度控制阀的情况下才能充分体现出来。

5、空气弹簧系统为什么要设置差压阀？

差压阀是保证一个转向架两侧空气弹簧的内压之差不能超过保证行车安全规定的某一定值，若超出时，则差压阀自动沟通左右两侧的空气弹簧，使压差维持在该定值一下，其在空气弹簧悬挂系统中起保证安全的作用，具体体现如下：

①在车辆曲线行驶时，左右两只气囊必须保证一定的压差，否则车体将会发生倾斜；

②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。

6、为什么SKF1液压减振器在拉伸和压缩过程中阻力不相等，而KONI减震器则相同？

对于SKF1液压减振器：

当处于拉伸状态时，上部的部分油液经过心阀的节流孔流入油缸下部，由于上部因体积缩小而排出的油量将不足以填充下部因体积增大而需要的油量，所欠油量从储油筒经进油阀进入油缸下部，整个过程只有在油液经过节流孔时产生阻力；

当处于压缩状态时，受到活塞压力的下部油液一部分通过心阀的节流孔流入油缸上部，产生阻力，另一部分则通过阀瓣中间的节流孔流入储油筒，也产生阻力。

所以使得其在液压减振器在拉伸和压缩过程中阻力不相等。

对于KONI减震器：

其在拉伸和压缩当中油液流经相同的阻尼阀，即通过阻尼调整阀、细长管流向储油筒的，因此拉压行程中的减振阻力近似相等，具有对称特性。

7、转向架与车体间的连接装置应满足哪些要求？

转向架与车体间的连接装置应满足以下要求：

①传力——包括：

垂向力，纵向力和横向力；

②轴重均匀分配——使每轴的承载重量基本相等；

③保持转向架安定——保证静态时转向架的稳定；

④允许横动——保证车体与转向架间横向弹性连接；

⑤容许相互回转——使得车辆在进出曲线时，满足转向要求。

8、有摇枕和无摇枕的车体连接结构的优缺点