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毕业设计（论文）中文摘要
摘要：
转向架是城市轨道交通车辆的走行部分，是城市轨道交通车辆的重要的组成部分。
起着支撑车体，担负走行任务，承受和传递与车体、轨道间各种力的作用。
转向架的结构性能直接影响车辆的运行可靠性、动力性能和行车安全，所以转向架各部件的检修组装和试验的质量将直接影响城市轨道交通车辆运行的安全性和可靠性。
目前城市轨道车辆主要采用二轴构架式转向架。
具体结构形式是通过构架把两个轮对连接在一起，组成一个“小车”，车体就坐落在两个“小车”之上。
转向架的主要作用是引导车辆沿轨道行驶、支撑车体传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力作用。
转向架相对于车体可以适当的转动和平移，以便缓解车辆的震动，并利用通过曲线。
在转向架上设有缓冲减震装置、制动装置和驱动装置以满足车辆的运行要求和改善车辆的运行品质。
接下来将对城市轨道交通车辆转向架的组成进行分析。
关键词：
构架轮对轴箱装置弹性悬挂装置制动装置牵引电机传动装置
目次
1.绪论
城市轨道交通车辆转向架的基本作用与要求
1.1城市轨道交通车辆转向架的作用
（1）采用转向架可以增加车辆的载重、长度和容积，提高列车运行速度。
（2）保证在正常运行条件下，车体都能可靠地坐落在转向架上。
并通过轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转化为车体沿线路运动的平动。
（3）支承车体，承受并传递来自车体与轮对之间或钢轨与车体之间的各种载荷和作用力，并使轴重均匀分配。
（4）适应轮轨接触状态的变化，充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力。
1.2城市轨道交通车辆转向架的要求
（1）保证车辆安全运行，能灵活地沿线路运行及顺利地通过曲线。
（2）悬挂装置可以根据客流的变化调整其刚度，以保证车辆客室地板面与站台面的高度相协调，方便旅客的乘降，这对城轨车辆尤为重要。
（3）转向架的结构便于弹簧减振装置的安装。
以使其具有良好的减振特性，缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，提高车辆运行的平稳性和安全性。
（4）对动力转向架来说，转向架的整体布局要便于安装牵引电机及传动装置，以提供驱动车辆的动力。
（5）转向架是车辆的一个独立部件。
在转向架与车体之间的连接件尽可能要少，结构简单，装拆方便，便于转向架独立制造和维修。
2.转向架的各组成部分及其作用
2.1构架
构架是转向架的基础，它把转向架的零、部件组成一个整体。
故它不仅承受、传递载荷和作用力，而且它的结构、形状和尺寸都应满足零、部件组装的要求（如制动装置、弹簧减振装置、轴箱定位装置等的安装）。
构架是转向架各组成部分的骨架或安装基础，通过构架把转向架的组成部件组合成一个整体，构架也是转向架承载的主要部件。
对其基本要求如下。
（1）部分尺寸精度要求较高，使一些部件安装具有较高的定位精度，如轮对定位，使转向架具有较好的运行性能。
（2）便于各部件和附加装置的安装，包括轮对安装、传动齿轮装置的悬挂、牵引电机的安装、制动系统的安装等。
（3）结构经过设计，具有足够高的强度，承受并传递牵引力、制动力、车体重量以及各种冲击、振动，保证列车运行安全。
就制造工艺而言，转向架的构架主要有铸钢构架和焊接构架两种形式。
由于铸钢构架重最大、铸造工艺复杂、使用中受到一定程度的限制，所以城轨车辆中一般不采用铸钢构架。
焊接构架的组成梁件为中空箱形，重量轻，节省材料，又能满足强度和刚度的要求，所以应用比较广泛。
尤其是压型钢板的焊接构架，其梁件可以按等强度设计，箱形截面尺寸可以依据各部位受力情况而大小不等，使各截面的应力接近，并可合理地分布媒线、减少焊缝数量，这样不但具有足够的强度，而且重量轻，材料利用率更高，只是对制造设此软口限开彻使线的买用、，服可构，也可以使关其他分类来校高、以本备要求较高，成本形式有开口式、封闭式，或H形、日字形、目字形等。
构架主要由左、右侧梁，一根或几根模梁及前后端梁组焊而成。
没有端梁的构架，称开口式构架:
有端柔的构架，称封闭式构架。
2.2轮对轴箱装置
轴箱与轴承装置是连接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直线运动。
轮对沿钢轨滚动的同时，除承受车辆的重量外，还传递轮轨之间的其他作用力，包括牵引力和制动力。
城轨车辆的轮对分为动力轮对和非动力轮对。
非动力轮对是由相车轴和两个同型号车称理过过颜配合组装而成，轮对组装过程通管采用冷医的工艺，使车轮
与车轴牢固地结合在一起，使用过程中也不允许有松脱现象。
动力轮对在非动力轮对的基础上增加了牵引齿轮。
轮对是转向架中重要的部件之一，又是影响车辆运行安全的关键部件，其作用是引导车辆沿钢轨运动，同时还承受着车辆与钢轨之间的载荷。
因此，轮对应具有足够的强度，以保证车辆的安全运行。
在保证强度和使用寿命的前提下，应减轻轮对的重量，并使其具有一定的弹性，以减少车轮与钢轨之间的动作用力和磨耗。
轮对的结构形状应能适应车辆直线运行，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。
车轮的结构、形状、尺寸、材质是多种多样的。
按其结构分为整体轮和轮箍轮两种。
整体车轮按其材质可分为辗钢轮和铸钢轮等。
轮箍轮又可分铸钢辐板轮心、辗钢辐板轮心以及铸钢辐条轮心的车轮。
为降低噪声、减小簧下质量，还有橡胶弹性车轮、消声轮等。
目前我国城轨车辆普遍采用整体辗钢轮。
整体辗钢轮由踏面、轮缘、轮辋、辐板和轮毂等部分组成。
车轮与钢轨的接触面称为踏面。
一个突出的圆弧部分称为轮缘，是保持城市轨道车辆沿钢轨运行、防止脱轨的重要部分。
轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。
轮毂是车轮与车轴相互配合的部分，辐板是连接轮辋与轮毂的部分。
踏面及轮缘的几何形状和尺寸参数对城市轨道车辆的运行安全有重要影响，必须严格满足相关技术规定。
目前，我国城市轨道车辆的车轮踏面及轮缘执行与铁道车辆相同的技术标准（TB/T449--2003《机车车辆车轮轮缘踏面外形》）。
根据这一标准，有两种踏面、轮缘几何形状和尺寸可供选择:
锥形标准踏面和磨耗形标准踏面。
城市轨道车辆在市区地面或高架桥上运行时产生的噪声已成为城市交通的突出问题。
使用弹性车轮是解决这一问题的有效方法。
弹性车轮的轮心和轮箍之间装有一个弹性单元，轮箍弹性地支承在车轮上，从而能有效地降低曲线噪声、减小轨道冲击、降低轮轨磨耗和提高线路车辆使用寿命。
弹性车轮的弹性元件多为橡胶件。
按橡胶元件的主要受力状况，弹性车轮的结构形式可分为3种类型:
压缩型、剪切型和剪压复合型。
现代城市轨道车辆上用得最多的是剪压复合型橡胶弹性车轮。
轴箱是实现轮对与构架既相互连接又相互运动的关键部件，它起着承上启下的重要作用。
具体来说，它必须具有以下作用（或称功用）。
（1）活动关节。
连接轮对与构架的活动关节。
（2）传力。
传递牵引力、横向力和垂向力。
（3）运动。
实现轮对与构架间的垂向运动和横动。
轨道交通车辆的轴箱有多种形式，如前所述，城市轨道车辆均采用滚动轴承轴箱，按滚动轴承的类型可分为圆柱滚动轴承轴箱、圆锥滚动轴承轴箱和球面滚动轴承（即调心轴承）轴箱3种。
上海地铁和北京地铁车辆的轴箱轴承均采用圆柱滚动轴承轴箱。
其次，按轴箱定位装置的不同又可分为拉杆式定位、拉板杆式定位、转臂式定位、八字形橡胶定位、层叠圆锥橡胶定位等类型。
所谓轴箱定位装置是指约束轮对与轴箱之间相对运动的机构的结构形式。
轴箱定位装置决定了轴箱与构架之间作用力的传递路径，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。
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，减轻轮缘与钢轨的磨耗和噪声，确保运行安全和平稳性。
现代城市轨道车辆上使用最普遍的是转臂式定位、八字形橡胶定位和层叠圆锥橡胶定位轴箱。
例如，北京地铁DK3型车辆和天津轻轨车辆采用转臂式定位轴箱上海地铁SMC车辆采用八宇形橡胶定位轴箱，北京大部分的地铁车辆采用层叠圆锥橡胶定位轴箱。
轴承与轴箱的组合体称为轴承轴箱装置。
轴承轴箱装置的作用是将轮对和构架联系在一起，使轮对沿钢轨的滚动转化为车体沿轨道的直线运动，并把车辆的重量以及各种载荷传递给轮对。
轨道车辆用轴承主要有滑动轴承和滚动轴承两种，它们的轴箱结构也有所不同。
城市轨道车辆通常采用滚动轴承。
与滑动轴承相比较，采用滚动轴承可显著降低车辆的启动阻力和运行阻力，改善车辆走行部分的工作条件，减少燃轴（轴箱轴承烧损）的惯性事故，并大量地减少了轴承的维护和检修工作量，降低了运营成本。
滚动轴承按滚动体形状分类主要有圆柱滚动轴承、圆锥滚动轴承、球面滚动轴承等几种。
由于轴承在车辆运行中承受着巨大的静、动载荷的作用，因此，要求轴承的承载能力大、强度高、耐振、耐冲击、寿命长等。
一般城轨车辆都采用了圆柱滚动轴承或圆锥滚动轴承。
例如，广州地铁1号线车辆采用双列圆柱滚动轴承，2号线车辆则采用双列圆锥滚动轴承。
2.3弹性悬挂装置
为了保证轮对与构架、转向架与车体之间的连接，同时减少线路不平顺和轮对运动对车体的影响，在轮对与构架、转向架与车体之间装设有弹性悬挂装置，前者称为轴箱悬挂装置，后者称为中央悬挂装置，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、减振器和定位装置等。
弹簧减振装置也称弹性悬挂装置，包括弹性元件及减振器。
弹簧减振装置的作用主要体现在两个方面:
一是使载荷比较均衡地传递给各轮对，并使车辆在静载状况下（包括空、重车），两端车钩距离轨面高度应满足规定的要求，以保证车辆的正常联挂;
二是缓和及减少因线路的不平顺、轨缝、道岔、钢轨的磨耗和不均匀下沉，以及因车轮擦伤、车轮不圆、轴径偏心等引起车辆的振动和冲击。
弹簧减振装置使车辆的簧上部分与簧下部分既有联系，又有区别，簧上、篑下的作用力既相互传递，而运动状态（位移、速度、加速度）又不完全相同。
车辆动力性能的好坏，与弹簧减振装置的结构形式及参数选择密切相关。
良好的弹簧减振装置，能使车辆运行平稳，振动小，噪声低，乘坐舒适性好，车辆结构及设备的松动及损坏少，同时对线路的冲击破坏少，对行车安全有积极意义。
车辆的悬挂方式可分为一系悬挂和系悬挂两种，其中二系悬挂有轴箱悬挂装置（或一系悬挂装置）和中央悬挂装置（或二系悬挂装置），轴箱悬挂装置设置在转向架构架与轴箱之间，中央悬挂装置设置在车体底架与转向架构架之间。
采用二系悬挂可以减小整个车辆悬挂装置的总刚度，增大静挠度，改善车辆垂向运动平稳性，减小车辆与线路之间的动作用力。
地铁、轻轨车辆都采用两系悬挂装置。
车辆采用的弹簧减振装置按其作用的不同，大体可分为三类:
第一类为主要起缓冲作用的弹簧装置，如中央弹簧轴箱弹簧和橡胶垫等;
第二二类是主要起衰减振动（消耗振动能量）作用的减振装置，如垂向、横向减振器等;
第三类是主要起弹性约束作用的定位装置，如轴箱定位装置、心盘与构架之间的纵横向缓冲止挡等。
2.4基础制动装置
为对运行中的列车进行调速或使其在规定的距离内停车，必须安装制动装置，其基础制动装置吊挂于构架上，它的作用是使制动缸的空气压力转化为闸瓦压向车轮的力，从而产生制动作用。
2.5牵引电机与齿轮变传动装置
牵引电机用来提供转动力矩，齿轮变速传动装置则把转动力矩传递给轮对或车轮。
牵引电机与齿轮变速传动装置是动力转向架所特有的一套装置，非动力转向架没有此装置，动力转向架通过它使牵引电机的扭矩转化为轮对或车轮上的转矩，利用轮轨之间的黏着作用，驱动车辆沿着轨道运行。
城轨车辆普遍采用了无摇枕结构的转向架。
由于没有摇枕，车体直接坐落于空气弹簧上，必须靠牵引装置来实现摇枕所具有的传递纵向力和转向功能，所以要求牵引装置具备以下功能：
（1）能够传递纵向的驱动力和制动力，同时允许二系弹簧在垂向和横向柔软地动作。
（2）纵向具有适当的弹性，以缓和由于转向架点头车轮不平衡重量等引起的纵向振动。
（3）结构上应便于车体与转向架的分离和连接。
（4）由于取消了摇枕，需安装横向油压减振器、横向缓冲橡胶、空气弹簧异常上升止挡等，这些部件的安装和拆卸不能增加车体与转向架分离作业的工时。
城轨车辆的动力转向架，不论是采用直流牵引电机还是交流牵引电机，均需通过机械减速装置，才能将电机的扭矩转化为轮对转矩，再利用轮轨的黏着作用，驱动车辆沿着钢轨运行，而牵引电机的布置形式直接影响着转向架的动力性能。
根据牵引电机在转向架上（或车体上）配置的特征，以及电机转轴与转向架轮对之间传动的特征，大致可分为以下6种结构形式：
（1）爪形轴承的传动装置。
爪形轴承的传动装置是城轨车辆最古老的传动形式，它是直接利用牵引电机驱动轴上的齿轮带动轮对轴传递扭矩。
这时电机驱动轴与轮对轴呈平行配置，牵引电机的一部分重量通过两个爪形轴承支承于轮对轴上，另一部分重量通过弹簧支于构架梁上，也称抱轴式。
（2）横向牵引电机-空心轴传动装置。
该传动装置将牵引电机支承于构架横梁上，它采用电机空心轴和高弹性的联轴器驱动齿轮减速器，解决了上述方案的电机直接支于轮轴增加簧下重量和传动件过小的扭转弹性常导致集电器过载的问题。
由于牵引电机重量由转向架构架全部承担，所以这是一种典型的架悬式（一种全悬挂）结构，也由于电机采用了空心轴，所以又称为电机空心轴式结构。
（3）两轴一纵向驱动、骑马式结构。
沿转向架运动方向配置的牵引电机连同齿轮減速器组成一组合体跨骑在转向架的两轮对上，牵引电机的两侧与带有法兰的减速器组成一个起承载的组合体，牵引电机驱动轴经齿轮减速后，借助于空心轴和橡胶联轴器与轮对轴弹性连接。
（4）全弹性结构的两轴一纵向驱动。
这种装置的牵引电机完全弹性地固定于转向架构架的横梁上，电机驱动轴经减速齿轮驱动万向接头空心轴，再经橡胶连杆联轴器将扭矩传递给轮对。
（5）牵引电机对角配置的单独轴一纵向驱动。
两牵引电机呈对角悬挂于转向架构架的两横梁上，并采用一对圆锥齿轮（即伞齿轮）作为牵引齿轮以实现直角传动。
齿轮箱一端通过吊杆弹性悬挂于构架的端梁，另一侧则借助于滚动轴承抱在车轴上。
转向架上两套电机，其传动装置独立地配置，各自驱动一轮对。
为了顺利传递牵引力，在牵引电机与齿轮传动装置之间布置了万向轴，万向轴在传递扭矩的同时能较好地补偿牵引电机与车轴齿轮箱之间各个方向的相对运动。
（6）牵引电机置于车体上的驱动装置。
牵引电机装于车体上，电机驱动轴经万向联轴节将扭矩传递给置于转向架上的减速装置，从而使轮对转动。
由于牵引电机重量由车体全部承担，所以称为体悬式。
该传动方式广泛用于城轨车辆独立旋转车轮车辆的驱动。
3.典型地铁及轻轨车辆转向架
地铁和轻轨车辆是城轨车辆的两种主要形式，他们的转向架技术水平体现了城轨车辆的发展水平。
目前地铁、轻轨车辆转向架的种类很多，这里只介绍几种典型转向架。
3.1DK型转向架
DK型转向架是我国设计制造的用于北京地铁车辆的无摇动台转向架，属于DK系列的有DK1、DK2、DK3、DK6和DK7等型号。
图4.53所示为DK3型地铁客车转向架。
它的走行部由轮对轴箱装置、构架、摇枕弹簧装置、纵向拉杆和基础制动装置等组成。
3.2广州、上海地铁车辆转向架
广州地铁1号线和上海地铁1、2号线采用相同结构的转向架，该转向架是由德国杜瓦格（Duewag）公司制造的无摇枕空气弹簧转向架。
它采用由二系悬挂装置（一系人字形橡胶弹簧和二系空气弹簧）、液压减振器（两个垂向和一个横向）、抗侧滚扭杆和横向橡胶缓冲挡组成的减振系统。
车体和转向架构架通过中心架和中心销相互连接，彼此可相对回转，它们之间还有复合橡胶衬套起隔振作用。
在构架横梁下面装有两根牵引拉杆，呈对角配置。
牵引拉杆的两端嵌有橡胶件，一端与中心架相连接，另一端安装在构架上，车体与转向架之间的纵向力通过构架、牵引拉杆、中心架、复合橡胶衬套、中心销来传递。
每辆车装有两台转向架，对于动车装设动力转向架，拖车装设非动力转向架，两者的区别为动力转向架上装有两台牵引电机和减速装置。
结论
时间如白驹过隙，转眼已经到了毕业的季节，匆匆三年时光，一去不复返。
我开始眷恋培养我大学三年的母校，看着一张张熟悉的面孔，过去的欢乐和不快都烟消云散了，我所走过的每条小道，每间教室都是那么的让人难以释怀，甚至，一草一木此刻都有了分别时难以割舍的眼泪。
大学啊，当初充满憧憬的人间天堂;
放飞梦想的游乐场;
充满爱和善意的伊甸园，将与我永别了。
人生但是一过客而已，驻脚不能永久，起航才是真正的目的。
毕业了，青春散场了，而人生又踏上了另一个更加完美的征程。
毕业论文的完成给我大学三年的读书生涯划上了一个圆满的句号，也预示着我的人生开始了新的里程。
然而，毕业论文从最初的选题到最后的顺利完成，虽说是经历了一个长期的、复杂的、充满艰辛的过程，但它是丰满的、充实的，让人引以自豪的。
2017年12月，我因实习的缘故，没能和王老师碰面，寒假期间的读书笔记、论文提纲、开题报告和文献综述都是透过电子邮件上交的，在这期间，王老师对我的论文提纲、开题报告和文献综述给予了修改的建议，比如论文提纲写的太简单，不够具体，重点不突出;
开题报告中的任务要求和可行性分析部分不够严密科学以及文献综述中思维逻辑有些混乱等问题。
我对论文提纲、开题报告和文献综述进行了进一步完善和修改，最后完成论文提纲、开题报告和文献综述的撰写。
致谢
在南京铁道职业技术学院度过了三年的紧张学习时光，系统地学习了城轨交通、机车车辆的各方面知识，深深的佩服各位专业老师的学识，从中我不仅仅学习到专业知识，而且学到很多做人、做事、做学问的道理，在此表示真挚的谢意。
在论文即将完成之际，我要感谢我的指导老师王华老师。
在论文撰写的整个过程中，从论文选题、到撰写开题报告、最后到正文撰写，王华老师都提出了很多宝贵意见。
王老师指出的每一个问题，指导的每一个思路，都使我有醍醐灌顶之感。
给我感受最深的是王老师严谨治学的态度，无论从格式规范、论文要点、还是文章结构，老师都不厌其烦，给予我及时的帮忙，使我能够最后顺利完成论文写作工作。
在此我还要感谢机车车辆学院的所有老师，你们无私的奉献精神和爱岗敬业的治学态度，不仅仅使我对专业有了更进一步的理解，将理论和自己的工作互相印证，受益匪浅。
而且使我能够将所学理论应用于对现实问题的分析和解决，继而提高自己的管理水平。
感谢我的各位同学，是你们的无私帮忙让我感受到校园的温暖，在我的论文写作过程当中，多位同学为我带给了信息支持，在此一并表示感谢。
最后再次感谢南铁院为我带给了宝贵的学习机会，使我能够走上一个新的平台，幵始一段新的人生!
参考文献
[1]柳拥军城市轨道车辆科学出版社57~1022016.
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