华东交通大学车辆工程作业答案.docx

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华东交通大学车辆工程作业答案

绪论

1.简述轨道交通动力的发展。

畜力（人力）→蒸汽机车→电力机车→内燃机车

2.简述我国铁道车辆的发展历史及方向。

发展历史：

1949—1957年仿制阶段

1958—1977年独立设计制造阶段

1978—1996年较快发展时期

1997—2003迅速发展时期

2004年以后跨越式发展

发展方向：

高速重载。

技术：

车体转向架车端连接装置（车钩、缓冲器、风挡）

3.世界常用铁路速度等级如何划分的？

100-120km/h，常速

120-160km/h，中速

160-200km/h，准高速（快速）

200-400km/h，高速

400km/h以上，超高速

4.简述日本、德国、法国高速列车概况。

日本：

“新干线”指的是日本“在线路的主要区间列车以200km/h以上速度运行的干线铁路”，也即高速铁路，以“子弹列车”闻名。

于1964年10月1日开始通车营运，也是全世界第一条载客营运高速铁路系统。

新干线高速列车已发展了40多年，相继研制开发了100系、100N系、200系、EI（Max系、400系、300系、500系、700系和E系列等高速列车。

动力分散、轻量化是其显著特点。

德国：

ICE全称为InterCityExpress，即城际快车。

德国传统铁路营运时速原来就有200km/h，1991年，随着汉诺威－乌兹堡（全长327km）和曼海姆－斯图加特（全长107km）高速铁路的竣工，ICE高速列车开始投入商业运营，其最高营运时速可达280km/h。

法国：

TGV是法文单词（TrainàGrandeVitesse）的缩写，翻译过来是高速列车的意思。

1971年，法国政府批准修建TGV东南线（巴黎至里昂，全长417公里，其中新建高速铁路389公里），1976年10月正式开工，1983年9月全线建成通车。

动力集中是TGV高速动车组的一大特点。

第一章铁道车辆基本知识

1.阐述如下概念

有轨车辆：

有轨道，不需要操纵运行方向的车辆

铁道车辆：

指那种必须沿着专设的钢铁轨道运行的车辆。

市郊客车：

在大城市与其周边的中、小城镇或卫星城市之间运行的铁道车辆。

地铁车辆：

A、B型城市轨道交通列车的车俩。

轻轨车辆：

C型城市轨道交通列车的车俩。

2.简述铁道车辆的基本特点

自行导向：

有轨道，不需操纵运行方向

低运行阻力：

滚动摩擦阻力较低

成列运行：

可以编组连挂成列车

严格的外形尺寸限制：

制定限界，保证安全

3.简述铁道车辆的一般组成

车体、走行部（转向架）、制动装置、车端连接装置、车辆内部设备

4.简述车辆代码的组成及主要车种的编码。

代码组成：

车种、车型、车号三段

主要车种编码：

RZ（软座车），RW（软卧车），餐车（CA），行李车（XL），P（棚车），X（集装箱车），长大货物车（D），冷藏车（B）等

5.简述车辆标记的作用，举例说明定期修理标记。

作用：

为运用及检修等情况下便于识别和管理。

定期修理标记：

段修、厂修，例如：

客车硬座车

货车敞车

上列标记中，第一栏为段修标记，第二栏为厂修标记，左侧为下次检修年月，右侧为本次检修年月及检修单位的简称。

6.车辆方位是如何确定的？

车辆的方位：

一般以制动缸活塞杆推出的方向为第一位，相反的方向为第二位。

对有多个制动缸的情况则以手制动安装的位置为第一位，如按照上述方法确定方位仍有困难可人为规定某端为第一位。

车辆同形零部件称呼规则：

当人面对车辆的一位端站立时，对排列在纵向对称轴上的构件可由一位端顺序向二位端编号。

对称分布在对称轴左右的构件，则左侧为奇数，右侧为偶数，顺序从一位端向二位端编号。

7.有没有从不运旅客的客车和从不装货物的货车？

从不运旅客的客车：

发电车、邮政车、行李车等。

从不装货物的货车：

守车。

8.解释如下车辆技术参数：

自重系数：

运送每单位标记载重所需的自重，其数值为车辆自重与标记载重的比值。

比容系数：

货车的设计容积与标记载重的比值。

最高试验速度：

车辆设计时，按安全及结构强度等条件所允许的车辆最高行驶速度。

一般为最高运行速度的1.1倍。

最高运行速度：

除满足上述安全及结构强度条件外，还必须满足连续以该速度运行时车辆有足够良好的运行性能。

轴重：

按车轴型式及在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。

每延米轨道载重：

车辆总质量与车辆全长之比，其单位为t/m。

车辆全长：

车辆两端钩舌内侧面间的距离。

车辆换长：

全长除以11，保留一位小数，尾数四舍五入。

车辆定距：

车体支承在前、后两走行部之间的距离，若为带转向架的车辆，车辆定距又可以称为转向架中心间距。

转向架固定轴距：

同一转向架最前位轮轴中心线与最后轮轴中心线之间的距离。

车钩高：

车钩钩舌外侧面的中心线至轨面的高度。

隧道的阻塞比：

车辆横截面与隧道横断面的面积比值。

第二章转向架结构原理及基本部件

1.解释以下概念。

转向架：

两个或几个轮对用专门的构架（侧架）组成的一个小车。

轮对：

由一根车轴和两个相同的车轮组成。

弹性车轮：

在轮心（轮毂）与轮从轮箍之间安置弹性元件——橡胶垫，使车轮在空间三维方向上的弹性与整体轮相比，比较柔软。

这种结构的车轮称为弹性车轮。

摇动台装置：

转向架中可以横向摆动的部分称为摇动台装置，它具有横向弹性特性。

空气弹簧：

利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的一种弹性元件。

囊式空气弹簧：

主要依靠橡胶气囊的挠曲获得弹性变形。

膜式空气弹簧：

主要依靠橡胶气囊的卷曲获得弹性变形。

原始游隙：

轴承未安装前的游隙。

配合游隙：

轴承与轴及轴承座安装完毕而尚未工作时的游隙。

工作游隙：

轴承实际运转条件下的游隙。

2.阐述转向架的组成及各部件的作用。

组成：

轮对轴箱装置，弹性悬挂装置，构架或侧架，基础制动装置，转向架支承车体装置。

作用（P31）

3.简述转向架的分类

按轴箱定位方式分：

导框式定位、干摩擦导柱式定位、拉杆式定位、转臂式定位

按中央弹性悬挂形式分：

内侧悬挂、外侧悬挂、中心悬挂

按转向架支撑车体载荷分配特点分：

心盘集中承载、非心盘承载、心盘部分承载

4.简述车轮、车轴的各部位名称。

车轮：

1.踏面，2.轮缘，3.轮辋，4.辐板，5.轮毂，6.轮箍，7.扣环，8.轮心（P43，图2-18）

车轴：

1.轴颈，2.防尘板座，3.轮座，4.轴身（P37，图2-13）

5.我国客车、货车标准轮径分别是多少？

客车915mm，货车840mm

6.简述圆柱滚动轴承和圆锥滚动轴承的特点。

圆柱滚动轴承：

结构简单、制造容易、成本低、检修方便、运用比较安全可靠。

但是轴向受力性能差。

圆锥滚动轴承：

结构简单、制造容易、检修方便、由于无轴箱体而重量轻。

既能受径向力，又能承受轴向力。

7.阐述轴箱装置横向力的传递顺序。

（P53，图2-26）

受到向右横向力

右端:

车轴→防尘挡圈与后轴承内圈，经内圈挡边→后轴承滚子→后轴承外圈右挡边，经后轴承外圈→前轴承外圈→轴箱盖（前盖）→螺栓（紧固前盖的）→轴箱体。

左端:

车轴→螺栓（紧固压板的）→压板→前轴承挡圈→前轴承滚子→前轴承外圈左挡板，经前轴承外圈→后轴承外圈→轴箱后盖→螺栓（紧固后盖的）→轴箱体。

8.简述降低轴温的措施。

轴温与轴承的质量和结构、轴承的内摩擦、运行条件、润滑脂的粘度和质量、轴承系统的散热条件等。

措施：

轴承材质要好，提高精度、光洁度和可靠性；良好润滑，适宜的润滑脂黏度，填充量少；控制连续运转时间；改善振动性能。

9.参照教材上的弹簧挠力图，比较各弹簧特性。

线性弹簧特性、分段线性弹簧特性、非线性弹簧特性（P59，图2-29）

刚度值先小后大。

10.计算弹簧在串联和并联时的当量刚度。

并联：

串联：

11.简述抗侧滚扭杆装置的作用原理。

作用原理（P71-72）

12.参照空气弹簧装置系统图，简述空气弹簧装置系统的组成及主要部件（高度控制阀、差压阀）的作用原理。

空气弹簧主要由空气弹簧本体、附加空气室、高度控制阀、差压阀及滤尘器等组成。

作用原理（P80，图2-52）：

当车体载荷增加，车体下降，高度控制阀的杠杆在拉杆的作用下按顺时针方向转动，将与储风缸连接的高度控制阀的进气阀打开，空气开始流入附加空气室和空气弹簧，一直到车体升高到原来位置为止，于是杠杆恢复到原来水平位置，并且高度控制阀的进气阀被关闭。

当车体载荷减少，空气弹簧内压力空气膨胀，车体向上升起，而高度控制阀的杠杆按反时针方向转动，将与大气相通的高度控制阀的排气阀打开，空气弹簧内多余的压力空气从空气弹簧和附加空气室排向大气，车体下降，恢复到平衡位置，关闭排气阀，切断排气通路，排气完毕，空气弹簧恢复到工作高度。

差压阀

13.简述变摩擦楔块式和常摩擦楔块式减振器的作用原理。

变摩擦楔块式减振器的作用原理（P89），常摩擦楔块式减振器的作用原理（P93）。

14.参照教材上的阻力特性曲线，简述抗蛇行油压减振器的阻力特性。

阻力特性（P97-98，图2-78）

第三章货车转向架

1.说明以下转向架的设计时速、轴型和轴重、轴箱定位方式、承载方式。

转8A、转K1、转K2、转K3、转K4、转K5、转K6型货车转向架

（P104，表3-1）

2.转8A型转向架的结构特点是什么？

三大件式转向架

D轴，轴重21t

双列圆锥滚子轴承

导框式轴箱定位

变摩擦楔块式减振器

心盘集中承载，间隙旁承

基础制动装置：

单侧闸瓦

3.转K6型转向架的结构特点是什么？

三大件式转向架

E轴，轴重25t

导框式轴箱定位

双列圆锥滚子轴承

两级刚度中央弹性悬挂，变摩擦楔块式减振器

心盘集中承载，常接触弹性旁承

单侧闸瓦制动

4.简述常接触弹性旁承的作用？

（1）增加车体与转向架间的回转阻尼，有效抑制转向架与车体的摇头蛇行运动和车体侧滚振动，从而解决了空、重车回转阻力难以协调的技术难题，进一步提高了车辆的临界速度，有效保证车辆运行性能的稳定。

（2）弹性旁承端部采用无磨耗弹性定位设计，设置适宜的刚度等性能参数，解决了旁承端磨后车辆动力学性能衰减问题，从而确保车辆运行性能的稳定和旁承使用可靠性。

第四章货车车体

1.结合图8-1说明一般结构形式车体各梁件的名称。

详见（P349，图8-1）

2.阐述三种承载结构车体的特点。

底架承载：

全部载荷均由底架来承担。

如平车及长大货物车，这种结构中梁和侧梁一般做得比较强大。

为了使受力合理，中、侧梁都制成中央断面比两端大的鱼腹形，即变成变截面近似等强度梁。

侧墙底架共同承载：

由于侧、端墙参与承载，提高了整体承载能力，减轻了底架的负担，于是中、侧梁断面均可减小。

可以分为桁架式和板梁式。

整体承载：

车体的底架、侧墙、端墙、车顶固定地组成为一整体，成为开口或者闭口箱形，车体各部分均匀承受垂向载荷及纵向力。

3.阐述70t级货车的技术特点。

（P374）

为确保车辆载重70t条件下车辆运营速度达120km/h的速度要求，同时改善车辆运行品质，降低轮轨间作用力，减轻轮轨磨耗，装用了25t轴重、商业运营速度为120km/h转K6型或转K5型转向架。

为满足重载列车编组要求、提高车钩缓冲装置的使用可靠性、解决车钩分离、钩舌过快磨耗等惯性质量问题，装用了E级钢17型高强度车钩和大容量缓冲器。

采用高强度耐候钢及冷弯型钢，并应用可靠性设计理念优化断面结构，对大应力部位进行细部设计，对整车进行疲劳寿命预测，以提高结构可靠性，有效减轻车辆自重，满足铁路货车提速、重载的要求。

车顶内部采用新型防腐隔热涂料，提高车辆抗传导隔热性能；车体外部涂装了隔热漆，提高车辆抗辐射隔热性能，取消了既有棚车的内衬板、压条及螺栓，有效减少了螺栓杆头部对装载货物的损坏。

为确保重载编组、高速运行工况下从板座与中梁的连接强度及抗振、防松性能，提高车辆的运用可靠性，前后从板座与中梁之间采用专用拉铆钉铆接。

第五章客车转向架

1.说明以下转向架的设计时速、轴箱定位方式、承载方式。

209T：

120km/h，弹簧导柱式，心盘集中承载

209HS：

160km/h，橡胶定位器定位，非心盘承载

SW-220K：

200km/h，转臂式定位，非心盘承载

XX文库-让每个人平等地提升自我CRH1型动车组转向架:

200km/h，转臂式定位，非心盘承载

CRH5型动车组转向架：

200km/h,拉杆轴箱定位方式，非心盘承载

2.209T型转向架的结构特点是什么？

RD3型车轴,轴重18t

圆柱滚动轴承

导柱式轴箱定位

摇枕摇动台装置，钢弹簧，外侧悬挂

铸钢一体式H形构架

心盘集中承载

双侧闸瓦制动

3.我国和谐号高速动车组转向架的结构特点是什么？

4.高速客车转向架需解决哪些主要问题？

高速客车转向架要解决的问题：

（P180）

减轻自重，尤其是簧下质量；

良好的横向和垂向运行平稳性；

拟制蛇行运行，保证高速运行稳定性；

良好的制动装置，保证行车安全；

采用无磨耗零部件，保证运行性能和降低维修费用；

良好的曲线通过性能

第六章客车车体

1.什么是高速列车的空气动力学问题？

随着列车运行速度的提高，周围空气的动力作用一方面对列车和列车运行性能产生影响；同时，列车高速运行引起的气动现象对周围环境也产生影响，这就是高速列车的空气动力学问题。

2.什么是流线型形状？

什么是钝型形状？

流线型形状：

能使流场绕三维物体外表面顺畅流动，在交界面处不产生或基本不产生流动分离现象的三维物体形状，即自然的空气流动形状。

钝型形状：

三维物体端面与来流方向垂直或接近于垂直，对气流有明显滞止影响，在交界面处会产生大的流动分离现象的物体形状。

3.简述车体轻量化的措施。

总体上看，实现结构轻量化的主要途径有两个：

一是采用新材料，二是合理优化结构设计。

新材料：

不锈钢或者铝合金等作为车体材料。

优化结构：

如铝合金车体的三种轻量化结构（大型中空挤压铝型材焊接结构，采用航空骨架式铝合金车体结构，大型中空挤压铝型材与开口型材的混合结构）

第七章车端连接装置

1.简述自动车钩、非自动车钩和刚性车钩、非刚性车钩的特点。

自动车钩：

不需要人工参与就能实现连接

非自动车钩：

由人工完成车辆之间的连接

非刚性车钩：

允许两个相连接的车钩在垂直方向上有相对位移

刚性车钩：

不允许两相连接车钩在垂直方向彼此存在位移，但是在水平方向可以产生少许转角

2.简述钩缓装置的一般组成和功能。

组成:

车钩、缓冲器、钩尾框等。

作用:

实现车辆之间的连挂，传递牵引力、冲击力，缓和纵向冲击。

3.结合图叙述钩缓装置受牵引、冲击时力的传递过程。

拉伸状态：

车钩→钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→前从板座→牵引梁。

压缩状态：

车钩→钩尾框→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→牵引梁。

4.非刚性自动车钩的三态作用？

CRH1型动车组自动车钩的三态作用？

非刚性自动车钩的三态作用：

闭锁、开锁、全开

CRH1型动车组自动车钩的三态作用：

待挂、连接、解钩

5.简述MT-2型缓冲器的作用原理。

详见（P324—325）