转向架构架外文资料翻译
UIC615-4-2003_20OR_20 转向架构架结构强度试验规程
UIC标准615-4 2003年2月第2版OR 翻译移动动力装置——转向架和走行装置——转向架构架结构强度试验国际铁路联盟本活页所属卷类：第Ⅴ——铁道车辆第Ⅵ——牵引第Ⅷ——技术要求应用从1994年1月1日起在国际铁路联盟所有成员中正式生效更新记录1994年1月第1版第1次发布2003年2月第2版在佛莱姆马克重新印刷·该活页责任人姓名已写入该UIC规程中。
目录概述 (1)1. 导言 (2)2. 一般条件 (3)3. 施加有特殊载荷的静态试验 (4)3.1 施加负载定义 (4)3.2 试验程序和获得的结果 (4)4. 模拟工作中主要负载的静态试验 (5)4.1 施加负载定义 (5)4.2 试验程序 (5)4.3 获得的结果 (6)5. 模拟工作中特殊负载的静态试验 (7)5.1 施加负载的定义 (7)5.2 试验程序 (8)5.3得到的结果 (8)6. 疲劳试验 (9)6.1 试验条件 (9)6.2 施加负载的定义 (9)6.3 试验程序 (9)6.4 获得的结果 (11)7. 疲劳强度的评估 (12)附录A 静态试验时所加力示意图 (13)附录B 疲劳试验时所施加力相对时间变化示意图 (14)附录C 疲劳试验阶段的定义 (15)文献目录 (16)本活页是对电动转向架进行技术评审的一个组成部分。
它介绍了为了鉴定转向架构架承受工作负载能力而作的各种试验。
1. 导言本活页是一系列关于到电动转向架进行技术审查方面的规定之一。
它还包括了UIC活页615-0，615-1，615-3，615-4和615-5（参见原文16文献目录）。
它介绍了鉴定转向架构架承受工作负载能力用的各种试验台试验。
要进行以下4组试验：- 静态试验，采用特殊负载这些试验是用来评价在几种最大工作负载联合作用下，转向架构架会不会产生永久变形。
- 模拟工作时主要负载的静态试验这些试验是用来评价在几种主要工作负载联合作用下，（垂直和横向力，线路扭曲作用）转向架会不会产生永久性疲劳裂纹。
CRH动车组转向架-第二章 转向架的任务、组成及分类
三系转向架（东欧货运机车）
2.3.3按轴箱定位分：
固定式 导框式 干摩擦导柱式 油导筒式 拉板式 拉杆式 转臂式 橡胶弹簧定位式
固定式
导框式
干摩擦导柱式
油导筒式
拉板式
拉杆式
转臂式
橡胶弹簧定位式
2.3.4按构架与车体间连接形式分：
有心盘（或牵引销）转向架 无心盘（或牵引销）转向架 铰接式转向架（雅可比）
2.3 主要技术要求
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； 标准化和统一化。
2.3 转向架的分类
2.3.1 按轴数：二轴、三轴、四轴、多轴
二轴转向架
三轴转向架（机车）
四轴转向架（机车）
五轴转向架（钳夹车）
四轴转向架（钳夹车）
பைடு நூலகம்2.3.2 按弹簧悬挂分：
一系悬挂（绝大多数货车及早期客、货车） 二系悬挂（客车、机车、及高速货车） 三系悬挂（很少，大功率机车）
一系走行部
一系走行部（嘉阳煤矿用小货车）
一系转向架（嘉阳小客车）
一系转向架
牵引装置 牵引电机
构架
基础制动装置
二系悬挂装置
轮对轴箱
二系转向架（CRH1）
三系转向架（哈萨克斯坦机车）
第二章 转向架的任务、 组成及分类
2.1 任务
承载 牵引 缓冲 导向 制动
牵引电机 牵引装置 构架
基础制动装置
二系悬挂装置
轮对轴箱
2.2 组成及各部分的作用
构架——frame 轮对轴箱——wheelset and journal box 一系悬挂——primary suspension 二系悬挂（旁承）——secondary suspension(side bearing) 驱动装置（电机悬挂装置）——driving device 基础制动装置——brake rigging 牵引装置——draw gear 附件——传感器、撒砂装置、空气管路等； accessory ——senssor, sanding device, piping 轮缘润滑装置——HB、三星、其他——flange lubrication device
铁路车辆转向架构架的应力 - 改
铁路运输的转向架构架应力Rusu-Casandra Aurelia Liliana*, Baciu Florin, Iliescu Nicolae, Atanasiu Costica期刊Procedia Engineering100 ( 2015 ) 482 – 487第二十五届DAAAM智能制造与自动化国际学术研讨会，DAAAM 2014年布加勒斯特理工大学，Splaiul Independentei 313号，布加勒斯特，部门6060042，罗马尼亚摘要：本文对工厂中用于运输的典型铸铁转向架构架在加载相应常见的工作操作下产生的应力和应变的分布情况进行了研究对比。
使用三维有限元方法进行数值分析的结果和使用应变仪技术的实验研究结果进行了比较。
计算和实测得到了相同的结果并且准确的测算出了构架的最大应力区。
知道了最危险的应力集中区后对其进行新的优化设计工艺使其在加速是不会变的不安全从而来确保铁路运输的安全。
关键词:转向架;应力分析;有限元方法;实验技术;设计优化1 引言铁路行业和火车制造商的主要目标是交通安全、运输经济和铁路运输能力。
如今,现代技术和它的新特性导致了不断的提高设计和施工车辆的车身结构。
铁路行业遇到的新阶段发展:改进运行服务安全、轻质结构,保证最大装载量,减少产品设计周期和在同一时间降低建设、维护和修理的成本。
大部分的铁路车辆研究关注铁路机车的关键结构部件的完整设计过程，如转向架帧、车轴、车轮和其他组件,其中包括设计过程、评估方法,验证和制造质量要求[1]。
列车转向架是铁路车辆的一个主要组成部分，转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，转向架支撑车体、承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配，在支撑车身静载荷中扮演着一个重要的角色,转向架能使车辆灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线，保证车辆安全运行。
而且转向架还具有支撑轮对、车轴、制动装置和悬架装置的功能，转向架的结构要便于弹簧减振装置的安装，使之具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性。
铁道机车专业英语词汇-转向架
侧架 摇枕 心盘 旁承 轴箱 第二系悬挂装置 螺旋弹簧 弹簧拖板
brake lever [ˈlevər] n.杠杆
制动杠杆
brake hanger [ˈhæŋɚ] n.衣架;挂钩
制动梁吊
brake beam [bim] n.束;梁
制动梁
bottom conducting[kənˈdʌkt] v.传导;引导;控制rod [rɑ:d] n.杆,拉杆
两个轮子固定在一个直轴上，这样两个轮子就可以同时转动。 这叫做轮对。
P039 倒数二段
翻译
转向架的两个侧架靠在轴承轴箱上，并通过簧板和螺旋弹簧支撑 摇枕的两端。
suspension （secondary suspension）
To absorb shocks between the bogie and the rail vehicle body. Common types are coil springs.
轴箱悬挂通常由转向架构架和车轴轴承之间的弹簧组成，允许上 下移动。滑动用以防止横向移动。
Two wheels are affixed[əˈfɪks]使固定 to a straight axle so that both wheels rotate[ˈroʊteɪt]旋转 in unison[ˈjunɪsən] n. 和谐;一致. This is called a wheelset轮对.
铁道车辆专业英语课文翻译
枕木 sleeper轨枕 crossing平交道口 multiple unti动车组high-speed railways高速铁路 maglev磁力悬浮火车centrifugal force离心力 emergency brake handle 紧急制动手柄 metro地铁 light rail轻轨铁路commuter train通勤车tanker罐车operation 运转操作infrastructure下部构造platform站台EMU电力牵引动车组 DMU 内燃牵引动车组 cushioning减震缓冲electricity-air control电空控制antiskid防滑装置 bolster枕 rotational resistance回转阻hunting蛇行 narrow-gauge窄轨 bolster springs摇枕弹簧damper减震器阻尼器 longitudinal anti-yawing dampers纵向抗蛇行减震器disc brakes盘形制动 traction transfer device 牵引装置wheel tread brakes 踏面制动tread gradient踏面斜self-steering自导向Vehicle Suspension车辆悬挂cushion system缓冲装置vertical movement垂向振动 primary suspension一系悬挂装secondary suspension二系悬挂装置车钩 coupler 摇枕bolster乘务员crew轴箱axlebox棚车boxcar封闭车housing car保温refrigerator car牲畜车 stock car漏斗车 hopper罐车 tank car集装箱 container车体 carboy复合车 combine car邮政车 railway post office圆顶车dome转向架bogie瞭望车observation car缓冲器 draft gear行李车 baggage car卧铺车sleeping car旁承side bearer制动缸 brake cylinder侧梁 side beams横梁cross beamscrosstie敞车 gondola英译汉1. The basic design of a passenger car hasn”t changed much since themiddle of the 19th century,but there are several different passenger car types in service around the world.2. 自19世纪中期以来，客车的基本设计没有发生多大改变，但仍有不同形式的客车在全世界范围内使用。
简述转向架的结构组成
简述转向架的结构组成
转向架（Bogie），俗称"车轴"，是轨道交通车辆中的重要部件，用于支撑车辆底盘和提供转向、减震等功能。
转向架是组成轮轴传动系统的主要构件，结构复杂、功能齐全。
下面将生动全面地介绍转向架的结构组成。
1. 转向架框架
转向架的框架是由钢板焊接而成，主要用于支撑整个转向架的各个部件。
转向架框架中间通常设有托架孔、制动器安装孔，便于对其他装置进行安装调整。
2. 弹簧装置
转向架上的弹簧装置主要用于缓冲车辆的振动和冲击，使乘车更加平稳舒适。
常见的弹簧装置有叶片弹簧、气弹簧等。
3. 转向机构
转向架的转向机构是主要的转向装置，其结构复杂，包含多个部件组成。
转向机构主要包括转向齿轮、转向轮、转向台、轴承等。
4. 轮轴
轮轴是转动轮子的核心组件，也是转向架中的关键部件。
轮轴的结构包括闸带轮、保持轮、轴承座等。
5. 制动装置
制动装置是保障列车行驶安全的重要部件，通常安装在转向架上。
制动装置包括制动机构、制动盘、制动爪等。
以上就是转向架的结构组成，它们协同作用，构成了转向架这一
重要部件。
了解转向架的结构组成，对于轨道交通业的工程师和技术
人员具有重要的指导意义，能够帮助他们更好地了解和维护车辆。
Bogie Introduction 火车转向架介绍
Train set • Axle load: 18.7 t • Tractive force: 21.9 kN • Max. speed: 180 or 200 km/h • Propulsion system weight: 980 kg
Traction motor Gearbox
The axle box consists of a bearing housing with conical roller bearings. All axle boxes are the same. However, their outer cover has different designs to allow the mounting of accessory aparatus such as speed pick-ups, return current devices or brush devices for protectiension
Cornering for rigid and radially-steered bogies respectively
Rigid bogie
Radially-steered bogie
As the wheel sets are mounted on the primary suspension with rubber elements, which allow some movement in all directions, the wheel sets can move radially when cornering (self-regulating radial steering). This function reduces the wear on wheel flanges and track
转向架
DB1016/1116机车用西门子SF1型高速转向架，最高速度230km/h，3米大轴距， 三相交流电机功率1600kw，采用复杂的独立制动轴的HAB驱动制动单元（即单独 从轮对空心轴驱动齿轮箱中再引出一根轴来安装制动盘，图中可以看到），弹性 架悬式，一系三角形拉杆轴箱定位，具备较好的径向性能，二系高圆簧并列布置， 低位Z字形牵引拉杆+中心销牵引机构。整机重18吨，复杂的结构是为了带来卓越 的走行性能。
北车大连厂HXD3用转向架，C0-C0轴式，额定功率7200kw，大功率交流 电机滚动抱轴式悬挂，一系单拉杆，二系高圆簧，一系硬，二系软使机 车具有良好的粘着重量利用率。低位单牵引拉杆，轮盘制动，最高速度 120km/h，结构简单
西门子Syntegra试验转向架，地铁轻轨车辆用，新一代转向架，采用永磁同步电 机直接驱动，电机功率150Kw，B0-B0轴式，最高速度120km/h。无WN联轴器， 无齿轮箱，无传动齿轮，无冷却风机。1.6m短轴距，轮对内侧支撑，柔性铰接构 架，永磁同步电机具有高效率，高功率因素，发热小，功率质量比大等显著优点。 整机低LCC，低噪音，低能耗。十分高级
庞巴迪TR400试验转向架，结构相当紧凑，总重只有5吨不到，轴重14吨， 轮对内侧支撑，二系主动悬挂，最高速度350km/h。具有低轮轨作用力， 低噪音，低LCC等优点，是新一代高速转向架。
庞巴迪BM3000动力转向架，直线电机驱动，额定功率155kw，直线电机 副构架轴悬式吊挂，可将电机气隙控制在9mm，最高速度100km/h，轮 对内侧支撑，轴距2m，广州地铁4号线采用。
庞巴迪FLEXX Urban 1000型100%低地板转向架，利用传统轮对实现100%低地板的 经典之作，非独立车轮，避免了复杂的径向耦合机构，地板面高310mm，至今已 经制造了1300多台。小型车轮轮径570mm，轴距1850mm，电机功率100kw，两 台水冷电机全悬挂在构架两侧，法向驱动轮对，每个轮对的一侧有一套外置盘形 制动器，易于维护。
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基于确保疲劳强度和减轻重量的转向架构架设计B.H.Park and K.Y.Lee机械工程学院，延世大学，首尔，韩国.这份手稿是于2005年4月8日收到后接受修改,出版于2005年11月25日。
DOI: 10.1243/09544097F01405摘要：在一个转向架的设计发展过程中，转向架构架疲劳强度的影响是一个重要的设计准则。
此外,为了节约能源和材料需要减轻重量。
在这项研究中，用有限元方法在各种加载条件下对转向架构架进行疲劳分析是根据UIC的标准形成的，这种方法试图通过人工神经网络和遗传算法来减小转向架构架的重量。
关键词：转向架、强度、疲劳强度分析、神经网络、优化。
1简介：转向架是列车上一个非常重要的构件，它承载着铁道车辆在运动中的各种力。
铁道车辆的运动受到轨道的几何形状、轮轨相互作用、悬挂装置和零部件的惯性力的影响。
同时，一台高速运行列车的转向架结构的重量应该尽可能轻。
因此，转向架的强度应该在国际标准如UIC[1]和JIS [2]的基础上仔细地进行计算分析，以获得一个合理的设计方案。
在过去的设计过程里，诸如一些试验，现场测试，并对原型改进得到一个合理的设计等步骤需要许多时间和很高的成本。
然而，在计算机辅助工程(CAE)产品设计中，应用有限元分析方法(FE)可以减少所需的成本和时间。
利用有限元分析方法研究转向架构架曾有几次先例[3,4]。
此外，转向架占车辆总重量的一大部分。
目前设计者在节省能源和材料的驱动下对车辆的结构进行轻量化设计。
在CAE产品设计步骤，降低重量的优化方案以及最优算法的应用可使重量减轻并满足约束条件的疲劳强度。
这是一个典型的疲劳约束下降低转向架重量的结构优化问题,但只是应用现有数控优化算法，问题是无法解决的。
在这一问题上，疲劳约束作为一种分析不表达功能方面的设计变量。
在这篇文章中，建立转向架构架的有限元模型是为了模拟疲劳试验。
这项研究中使用的转向架是由焊接构架、摇枕、自导向机制、一系悬挂、二系悬挂和盘形制动装置组成。
转向架构架疲劳强度的评估则根据国际标准UIC615-4进行“动力单位转向架和运行齿轮转向架构架结构强度试验”。
该优化问题是由一个降低转向架重量的对象函数和约束条件下的疲劳设计标准构成。
近似疲劳的约束的人工神经网络(ANN)函数和微观遗传算法(µGA)被用来解决这一优化问题。
图1转向架构架模型2转向架构架的应力分析2.1转向架构架的有限元模型在这项研究中，分析对象是摇枕转向架（图1(a)）。
对转向架构架有限元模型数值分析的目的是进行除摇枕外转向架疲劳强度的评估，拖车转向架构架是由28250个节点、23870个矩形壳单元、2710个六角形固体单元紧密连接而成。
考虑到拖车转向架构架一系悬挂的边界条件，弹簧边界元件就可以建立，并且这些元件的刚度与一系悬挂完全相同。
拖车转向架构架有12根弹簧为基本悬挂单元。
软件程序使用Altair Hyper Mesh和ABAQU。
这个转向架构架材料是SWS490A，定义在文献[2]，该材料的性能见表1。
2.2负载条件下评价转向架构架疲劳强度的影响疲劳分析是基于暂行标准。
在职载荷主要是为了确保使用时在已考虑到的主要力综合作用过程中没有任何发生疲劳裂纹的风险。
载荷产生的情况，包含转向架构架的各种不同负载、直线轨道、曲线通过、轧制和跳跃的影响、和跟踪扭曲。
表2和3显示各个负载的负载情况和应用领域。
表1转向架构架材料特性（MPa）表2主应力情况在表2中，m v(kg)是空车质量，n b是转向架数量，m+(kg)是单个转向架质量，C1(kg)是乘客的平均质量，g (m/s−2)为重力加速度。
根据表2和标准UIC 615-4[ 1 ]，主要载荷的情况可由表3进行规定。
疲劳强度分析时使用的变量如F z1,F z2,F y,F t1,F t2的施加情况列在图.1(a)中。
在每个节点，每种载荷下的应力由表3确定。
可以从结果看出，表5中定义的最大应力σmax和最小应力σmin的大小由图2中步骤确定，根据σmax and σmin，平均应力σm和应力幅值σa由下式定义：σm=σmax+σmin2和σa=σmax−σmin2(1)表3主应力载荷（KN）根据每一节点上的σm 和 σa ，可以得到如图.3所示的古德曼图。
应力幅值需满足下式要求：n =σa σp<1 (2)图2 最大和最小应力的确定图3修改后的古德曼图许用应力σp从古德曼图中获得，n是设计因数。
表4中的初始设计的分析结果如图3中所示。
如图3所示，疲劳强度大多满足古德曼应力图的要求。
在焊接和磨削处，一些节点违反古德曼图。
最高值的n是1.04。
3转向架构架的优化设计中3.1人工神经网络的设计因数n疲劳强度约束为一个三层逼近误差反向传播神经BPN网络。
神经网络塑造了人脑执行某一特定任务或处理信息的方式[6]。
人工神经网络的高度非线性逼近函数得到了很好的利用。
反向传播是一种多用途的学习算法。
考虑转向架构架的疲劳强度，设计因子n被选择作为输出参数，然而其上盖板、下盖板和里面的侧架垂直盖板是被选择作为输入参数网络。
表4和图4显示各个设计变量的初始值，上、下限值和最初的重量。
首先，疲劳分析数据应该在逼近人工神经网络时获得。
这三个水平的设计变量的全因子设计被用来产生训练数据集。
每一个变量如表4所示有初始值和上下限值。
三项测试验证了近似模型的可靠性。
用于BPN的特定的节点通过27次最严格的试验选择。
这些结点呈现在图5中。
在这项研究中，图6所示的神经网络模型被应用于在每个节点上逼近设计因子。
表5标记了选定节点设计因子近似结果。
测试数据及疲劳分析数据之间的最高百分比误差为5.34%，结果表明，该模型的测试成功完成。
表4设计变量和限值设计变量位置厚度（mm）下限值初始值上限值初始重量：0.529tX(1)侧架上盖板121620X(2)侧架下盖板121620X(3)侧架垂直盖板812163.2遗传算法优化遗传算法(GAs)是一种基于自然选择力学和自然遗传学的搜索算法。
遗传算法会结合收敛性解决方案得到全局最优或近似解，已经被成功运用到各种各样的一些功能优化问题。
数量增加时，算法找到一个更好的解决办法。
然而，一个更大的数量规模需要更多的计算时间才能找到最合适的解决方案。
因此，戈德堡[7,8]提出了串行遗传算法(SGA)，它通过与常规遗传算法相比一个更小的规模。
在SGA的基础上，Krishnakumar[9]在1989年提出了µGA。
图4转向架构架的设计变量X图5节点约束条件在这项研究中，五个个体规模的µGA得到使用。
µGA流程图如图7。
该优化问题是定义如下最小化 F(X)=∑A i X iNi=1ρ (3)约束{n<112≤X1≤2012≤X2≤208≤X3≤16(4)F( X ) (kg)是盖板的重量，N是设计变量的个数，A (mm2)是第i个的盖板的面积，X i(mm)是第i个盖板的厚度。
SWS490A的密度ρ是7.85×10 kg/mm3。
图6 3-3-1神经网络模型表5各项测试中人工神经网络设计因子和疲劳分析的误差图8遗传算法结果图8显示目标函数F(X)的优化过程使用µGA。
三种不同仿真研究在小于误差0.5%的范围进行了。
最优值的最好结果是0.504吨(表6)。
转向架构架的重量比最初的设计降低了4.7%。
约束条件变成节点4862处的1.000了(见表7)。
优化结果的值和设计变量最优值的分析结果之间最大误差为2.93%。
表6优化结果表7设计因子预测值与比较值E(﹪)=|(a)−(b) (b)×100|表7表明神经网络模型的近似最优值满足修改后的古德曼图，但在实际计算最佳厚度, 古德曼图节点4862是不符合的。
这是由于预测和分析模型之间的误差。
4 总结在这项研究中，转向架构架的疲劳强度是在转向架发展步骤中根据标准UIC估计的。
在这个过程中成功采用了商品化研制。
然后，转向架构架降低重量的问题解决了。
疲劳强度并不满足修改后的古德曼图表的设计条件。
然而，进行了降低转向架构架重量优化后的，重量比最初的设计降低了4.7%。
在这个过程中，使用了BPN网络和GA 的方法。
近似模型满足设计约束，但预测和分析模型之间的误差导致优化设计的分析结果违反了设计约束。
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