完整word版几何曲线通过计算模板412.docx
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完整word版几何曲线通过计算模板412
机车几何曲线通过计算
一、计算目的
通过机车几何曲线通过计算，确定机车所能通过的最小半径和为此目的所需的轮对横动量，给出机车转向架通过曲线时的转心位置，确定在曲线上机车转向架对于车体的偏转角，以及校验机车车体中部和端部是否超机车限界。
二、计算过程公式
首先确定机车的各种计算参数，如下图所示（单位：
mm）。
计算条件
定距S
轴距L
车长LN
车辆最大宽度H
最小曲线半径R
轮径D
轮缘厚度t
轴承对轴箱的横动量（每端）X1
轴箱对转向架的横动量（每端）X2
转向架构造上允许的最大转角Ө
车辆限界宽度Hc
建筑限界宽度Hz
轨道曲线加宽度△
15
轨距A
1435
轮缘高度h
25
轮对内侧距B
1353
根据以上数据，计算轨距与轮缘外侧之间的间隙（每侧）：
1两转向架都在最大偏斜位置时：
当机车转向架低速通过曲线时，第一轮对的外轮靠紧外轨，后轮对的内轮可能贴靠内轨，转向架在曲线上的这一位置称为转向架的最大偏斜位置。
1.1第一轮对对于外轨的偏倚量Y1
1.2第二轮对对于外轨的偏倚量Y2
1.3第一轮对的转心距X1
其中
—第一轮对对于外轨的偏倚量
—第二轮对对于外轨的偏倚量
L—轴距
1.4第二轮对的转心距X2
1.5前后转向架转心对于外轨的偏倚量：
其中
—第一轮对对于外轨的偏倚量
—第二轮对对于外轨的偏倚量
R—曲线半径
1.6前后转向架心盘对于外轨的偏倚量：
1.7前后转向架心盘对于车体的转心距：
1.8车体转心对外轨的偏倚量：
1.9前后转向架对车体的转角和转向架对外轨的冲角：
其中S1和S2分别为前心盘和后心盘至车体转心的距离；
X1和X4分别为第一轮对和第四轮对的转心距；
R为曲线半径。
2两转向架都在最大外移位置时
当转向架速度达到一定值时，即离心力达到一定值时，第一轮对靠紧外轨，而后轮的外轨贴靠外轨，这个位置就是转向架的最大外移位置。
2.1第一轮对对于外轨的偏倚量Y1
2.2第二轮对对于外轨的偏倚量Y2
2.3第一轮对的转心距X1和第二轮对的转心距X2：
其中
—第一轮对对于外轨的偏倚量
—第二轮对对于外轨的偏倚量
L—轴距
2.4前后转向架转心对外轨的偏倚量：
2.5前后转向架心盘对于外轨的偏倚量：
2.6前后转向架心盘对于车体的转心距：
2.7车体转心对外轨的偏倚量：
2.8车体端部对外轨的偏倚量：
其中LN—车总长
R—曲线半径
2.9转向架对车体的转角和转向架对外轨的冲角：
其中S1为前心盘至车体转心的距离；
X1为第一轮对的转心距；
R为曲线半径。
计算结果（符号“+”表示车体中部在外轨内侧，符号“-”表示车体端部在钢轨外侧）。
3机车能通过的最小曲线半径：
式中：
—两转向架心盘间距离
—转向架构造上允许的最大转角
其中
—轮缘与钢轨的总间隙
—转向架轴距
三、计算结论公式
3.1两转向架在最大偏斜位置时，车体中部是否超过车辆限界的校核：
3.2两转向架在最大外移位置时，车体端部是否超过车辆限界的校核：
3.3两转向架在最大偏斜位置时，车体中部是否超过建筑限界的校核：
3.4两转向架在最大外移位置时，车体端部是否超过建筑限界的校核：
其中σ—轨距与轮缘外侧之间的单侧距离
H—车体的宽度
HC—车辆限界的宽度
HZ—建筑限界的宽度
四、计算模板
通过建立EXCEL表格，将已知条件输入到相对应的红色区域，就可得到机车是否可以通过限界的结果。
下图所示数据以DGMC-16地铁打磨车数据为依据，求的计算结果：
计算条件
定距S
9200
轴距L
1830
车长LN
15000
车辆最大宽度H
2544
最小曲线半径R
65000
轮径D
840
轮对内侧距B
1353
轮缘高度h
25
轮缘厚度t
32
轨距A
1435
轨道曲线加宽度△
15
轴承对轴箱的横动量（每端）X1
2
轴箱对转向架的横动量（每端）X2
2
转向架构造上允许的最大转角Ө
5.5
车辆限界宽度HC
3400
建筑限界宽度HZ
4880
轨距与轮缘外侧之间间隙（每侧）σ
9
两转向架在最大偏斜位置时
第一轮对对于外轨的偏倚量Y1
-4
第二轮对对于外轨的偏倚量Y2
37
第一轮对的转心距X1
2371.28
第二轮对的转心距X2
541.28
前后转向架转心对于外轨的偏倚量Y转
39.25
前后转向架心盘对于外轨的偏倚量Y心
22.94
前后转向架心盘对于车体的转心距X体
4600
车体转心对于外轨的偏倚量Y体
185.71
前转向架对车体的转角θ前
2.77
后转向架对车体的转角θ后
5.34
转向架对外轨的冲角α
2.09
两转向架在最大偏斜位置时
第一轮对对于外轨的偏倚量Y1
-4
第二轮对对于外轨的偏倚量Y2
-4
第一轮对的转心距X1
915
第二轮对的转心距X2
915
前后转向架转心对于外轨的偏倚量Y转
2.44
前后转向架心盘对于外轨的偏倚量Y心
2.44
前后转向架心盘对于车体的转心距X体
4600
车体转心对于外轨的偏倚量Y体
165.21
车体端部对外轨的偏倚量Y端
-267.48
前后转向架对车体的转角θ
4.06
转向架对外轨的冲角α
0.01
机车能通过的最小曲线半径Rmin
40426.04
车体中部是否通过车辆限界
通过
车体端部是否通过车辆限界
通过
车体中部是否通过建筑限界
通过
车体端部是否通过建筑限界
通过
五、附件图
图1转向架对于车体的转角和转向架对于外轨的冲角
图2车体的偏倚量（两转向架在最大偏移位）
车辆限界
摘自《标准轨距铁路机车车辆限界》GB146.1-83
图3标准轨距机车车辆限界
2.建筑限界
摘自《铁路技术管理规程》铁道部[2007]29号
（υ≤160km/h）
（160km/h＜υ≤200km/h）
图4铁路建筑接近限界（单位：
mm）
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