转向架结构原理及基本部
第02章 转向架结构原理及基本部件
第二章 转向架结构原理及基本部件
整体轮
直辐板轮
S形辐板轮
1.踏面 2.轮缘 3.轮辋 4.辐板 5.轮毂 6.轮箍 7.扣环 8.轮心
轮箍轮
第二章 转向架结构原理及基本部件
车轮按结构可分为轮箍轮和整体轮两大类。轮箍轮是将轮 箍用热套装法装在轮心上，镶入扣环而成。扣环可在轮箍和轮 心配合松弛时防止轮箍脱出，起安全止挡作用。整体轮是将轮 箍与轮心上的轮辐合成一个整体。此外，有些国家还采用在轮 辋与辐板之间加入弹性元件的车轮。这种车轮称为弹性车轮， 通常只在地铁车辆上使用。中国铁路目前在机车上仍用轮箍轮 ，在客、货车辆上已全部使用整体辗钢轮。
第二章 转向架结构原理及基本部件
轴身：两车轮之间的部分，有些客、货车车轴的轴身自轮座 向中央逐渐缩小，也有一些轴身通长为圆柱形，采用盘形制动 的制动盘组装在轴身上。
第二章 转向架结构原理及基本部件
(二)车轴材质及要求 优质碳素钢，锻压成型 含碳量小于1.35%，除铁、碳和限量以内的硅 、锰、磷、硫
第二章 转向架结构原理及基本部件
转向架基本作用及要求：
1. 增加车辆载重、长度和容积，提高速度； 2. 正常情况下车体都能可靠坐落在转向架上； 3. 承受并传递从车体至轮对以及钢轨间的各种载荷和作用力，使轴重均匀
分配； 4. 安全、灵活地在线路（如直线、曲线）上运行； 5. 具有良好的减振性能，减小振动、冲击和动应力，提高车辆的运行平稳
第二章 转向架结构原理及基本部件
6. 拉杆式定位：拉杆两端有橡胶节点，分别与轴箱和构架连接， 实现弹性定位。
第二章 转向架结构原理及基本部件
7. 转臂式定位：又称弹性绞定位，一端与轴箱固接，另 一端通过橡胶节点与构架相连。
动车组构造及设计(第2章转向架的基本结构与原理)PPT课件
3.缓冲（走行）—在机车运行中缓和线路对 机车的冲击，保证机车运行的平稳性。
4.导向—在钢轨的作用下，引导机车顺利的
通过曲线和道岔，保证机车曲线运行安全。
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转向架主要技术要求
1. 保证最佳粘着条件：轴重转移小，要求粘着重量利用率 不低于90%。
2. 良好动力性能：包括有良好的横向稳定性、运行平稳性 和曲线通过性能。簧下重量小，减小线路不平处冲击力， 合理的悬挂参数。
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※按车体与转向架之间传递载荷分类
心盘集中承载 非心盘承载 心盘部分承载
车体上的全部重量通过前后两个 上心盘分别传递给前后转向架的两个 下心盘
车体上的重量按一定 比例分配，分别传递给 心盘和旁承，使之共同 承载
车体上的全部重量通过中央弹簧悬 挂直接传递给转向架构架，或者通过 中央弹簧悬挂装置与构架之间装设的 旁承装置传递
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※按中央横向跨距分类
内侧悬挂－中央弹簧横向跨距小于构架两侧梁纵向中心线 距离；
外侧悬挂－中央弹簧横向跨距大于构架两侧梁纵向中心线 距离；
中心悬挂－中央弹簧横向跨距等于构架两侧梁纵向中心线 距离；
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※按中央横向跨距分类
摇枕弹簧横向跨距的大小对车体的倾覆稳定性影响显 著。
增大跨距可增加车体抗倾覆的复原力矩，提高车体在 弹簧上的稳定性。
转向架的作用 转向架的组成 转向架力的传递 转向架的分类
4
1.转向架的作用
1.承重—承担机车上部的重量，簧悬挂装 置传递到钢轨上。
2.传力—产生牵引力和制动力，并把产生的 牵引力和制动力经牵引装置传递到车体底 架，最后传递到车钩，实现对列车的牵引 和制动，并传递离心力等横向力。
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3.转向架力的传递
CRH2型动车组转向架
CRH2型动车组转向架引言CRH2型动车组是中国铁路总公司研制和生产的一种高速动车组列车。
转向架作为动车组的重要组成部分，承载着列车的牵引和转向功能。
本文将详细介绍CRH2型动车组转向架的结构、工作原理和维护。
结构CRH2型动车组转向架由转向架安装在车体底架上，并通过轮对连接到车轮。
每个转向架由两个车轴承、两个腰板、一个液压缸和一个转向架横梁组成。
其中，车轴承承载列车重量和转向力，腰板连接车轴承和转向架横梁，液压缸控制转向架的转向运动。
工作原理CRH2型动车组转向架的工作原理主要包括以下几个步骤：1.牵引：当列车需要加速或减速时，转向架通过车轮对向车体施加力，使之前进或减速。
这些力通过车轴承传递到转向架横梁，并最终传递到车体底架。
2.转向：当列车需要转向时，液压缸控制转向架的转向运动。
液压缸中的油液在受到控制信号后，通过压力作用使转向架的一个侧面升高，从而使列车转向。
转向架同时还通过车轮对向车体施加力，帮助列车顺利转向。
3.防滑：转向架还具有防滑功能。
当车轮因为湿滑等原因出现打滑时，转向架会通过降低施加到车轮上的力来减小滑动，以保证列车的安全行驶。
这一功能通常通过减小液压缸中的压力来实现。
维护为了确保CRH2型动车组转向架的正常工作，需要进行定期维护和检修。
维护包括以下几个方面：1.清洁：定期清洗转向架上的杂物和污垢，保持其表面清洁。
2.润滑：对转向架的关键部位进行润滑，保持其工作的顺畅。
3.检查：定期检查转向架的各个部位是否存在损坏或磨损，及时更换或修理。
4.调整：如果转向架的转向运动不灵活或有过大的偏差，需要进行调整和校正。
##总结 CRH2型动车组转向架是一种关键的组成部分，承载着列车牵引和转向的重要功能。
本文介绍了其结构、工作原理和维护方法，希望能为读者对这一主题提供了一定的了解。
注意：以上内容仅供参考。
实际情况可能有所不同，请以实际为准。
《转向架结构认知》PPT
二、转向架各部分结构原理
（一）轮对 1、轮对
（1）轮对组成：2轮+1轴，过盈连接，轮轴同转。 （2）轮对基本要求：有足够的强度；重量最小、阻力小；耐
磨性好；具有必要的抗脱轨安全性。
2、车轴 主要由轴颈、轮座、防尘板座、轴身、防尘板座、制
动盘座组成，如下图所示：
3、车轮基本结构：
（1）轮缘 （2）踏面 （3）轮辋 （4）辐板 （5）毂(gu)
三、牵引牵引电动机 • 交流牵引电动机 • 直线牵引电动机
2、发展趋向
为了解决直流和脉流牵引电动机的“转向”问题，有些国家已 在使用晶闸管无换向器式牵引电动机和三相交流异步变频牵引电动 机，并在试验以直线异步电动机为动力的磁悬浮高速车辆。
一、功能：传递和放大制动缸的制动力，使闸瓦与轮对之间产生的 转向架的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)
3 转向架的功能是什么？
新课
转向架的结构认知
一、转向架基本组成（七部分）
1、转向架主要由轮对、轴箱、一系悬挂、构架、二 系悬挂、驱动装置和基础制动装置等七部分组成。如下图 所示：
2、各部分主要功能。
（1）轮对——走行导向。 （2）轴箱装置——降低摩擦阻力，化滚动为平动。 （3）一系悬挂装置——用以固定轴距，保持轮对正确位置，安装
缓冲装置：主要起缓和冲动的弹簧装置； （中央弹簧、轴箱弹簧）
减振装置：主要起衰减振动的减振装置； （垂向、横向、纵向和抗蛇行减振器）
定位装置：主要起定位作用的定位装置。 （轴箱定位、中央定位、抗侧滚扭杆）
3、组成
按作用分成三种： （1）弹簧装置； （2）定位装置； （3）减振装置。
（三） 构架
1、构架的作用
知识目标
CRH380B动车组转向架
CRH380B动车组转向架1. 简介CRH380B动车组是中国铁路总公司研制的高速铁路列车，其转向架是实现动车组转向功能的重要组成部分。
本文档将详细介绍CRH380B动车组转向架的结构、原理、特点以及维护保养等方面的内容。
2. 结构CRH380B动车组转向架的结构主要由以下几个部分组成：2.1 转向架主框架转向架的主框架由钢材制成，具有强度高、刚度好的特点。
主框架采用双向弹性缓冲支承，能够减小车辆运行时的震动和冲击。
2.2 转向架悬挂系统转向架的悬挂系统包括橡胶弹簧、减震器、横向稳定器等部件。
悬挂系统能够有效减少车辆在运行过程中的颠簸和振动，提高乘客的舒适性。
2.3 转向架传动装置转向架的传动装置由电动机、减速器、传动轴等部件组成。
传动装置能够实现对转向架的控制和调整，确保车辆能够按照预定的路线行驶。
2.4 转向架轮轴承装置转向架的轮轴承装置包括轮轴、轴承等部件。
轮轴承装置能够使车辆的轮轴正常旋转，同时承受车辆的重量和作用力。
3. 原理CRH380B动车组转向架的工作原理主要是通过控制传动装置来实现转向功能。
当车辆需要改变行进方向时，控制系统通过电动机和减速器的配合来调整转向架的角度，使行驶方向发生改变。
同时，悬挂系统和轮轴承装置能够保证车辆稳定运行，并减少对乘客的不适。
4. 特点CRH380B动车组转向架具有以下几个特点：4.1 高强度和刚度转向架的主框架采用高强度钢材制成，具有很高的强度和刚度，能够承受车辆的重量和行进过程中的各种力和载荷。
4.2 优良的悬挂系统转向架的悬挂系统采用橡胶弹簧、减震器和横向稳定器等部件，能够有效减小车辆在行进过程中的颠簸和振动，提高乘客的舒适性。
4.3 精密的控制系统转向架的控制系统采用精密的电动机和减速器，能够实现对转向架的精确控制和调整，保证车辆能够按照预定的路线行驶。
4.4 可靠的轮轴承装置转向架的轮轴承装置采用高质量的轮轴和轴承，能够保证车辆轮轴的正常旋转，并能承受车辆的重量和作用力。
地铁转向架工作原理
地铁转向架工作原理一、转向架概述转向架是地铁车辆的重要组成部分，它承载着车辆的全部重量，确保车辆在轨道上安全、稳定地运行。
转向架通常由两个或多个相同的组件组成，称为“转向架单元”。
二、地铁车辆基本构造地铁车辆主要由车体、转向架、牵引系统、制动系统、电气系统等部分组成。
其中，转向架是车辆的关键部件之一，它直接与轨道接触，负责车辆的导向和支撑。
三、转向架功能1.导向作用：转向架通过轮对和轴箱装置使车辆沿着轨道运行，确保车辆在曲线和直线轨道上的稳定性和安全性。
2.支撑作用：转向架承载着车辆的全部重量，通过弹簧装置分散和缓冲来自轨道的冲击和振动，提高车辆运行的平稳性和舒适性。
3.减振作用：转向架的减振装置可以吸收和消耗来自轨道的振动和冲击，减少车辆内部的噪音和振动，提高乘客的乘坐舒适性。
四、转向架结构1.轮对和轴箱装置：轮对是转向架的关键部件，它直接与轨道接触，负责车辆的导向和支撑。
轴箱装置连接轮对和车体，通过轴承和轴箱将轮对的旋转动力传递到车体。
2.弹簧装置：弹簧装置是转向架的重要部件之一，它分散和缓冲来自轨道的冲击和振动。
通常采用钢板弹簧、橡胶弹簧或空气弹簧等弹性元件来实现这一功能。
3.减振装置：减振装置可以吸收和消耗来自轨道的振动和冲击，减少车辆内部的噪音和振动。
常用的减振装置包括横向减振器、纵向减振器和复合减振器等。
4.制动装置：制动装置是确保地铁车辆安全运行的重要部件之一。
它通常采用电动制动或空气制动等方式，实现车辆的制动和停车功能。
五、转向架工作原理1.轮对和轴箱装置工作原理：当车辆运行时，轮对在轨道上滚动，通过轴承和轴箱将旋转动力传递到车体。
同时，轮对还承载着车辆的全部重量，通过轴箱传递到车体。
2.弹簧装置工作原理：弹簧装置分散和缓冲来自轨道的冲击和振动。
当车辆受到来自轨道的冲击时，弹簧装置将冲击能量转化为弹性势能储存起来，然后逐渐释放出来，减少车辆内部的振动和噪音。
3.减振装置工作原理：减振装置可以吸收和消耗来自轨道的振动和冲击。
第2章 转向架结构与原理
第三节 轮对
一、轮对 二、车轴 三、车轮 四、轮对形状尺寸与线路的相互关系
一、轮对-（1）组成
2轮+1轴，过盈连 接，轮轴同转。
一、轮对-（2）基本要求
轮对承担车辆全部重量，且在轨道上高速运行，同时还承受 着从车体、钢轨两方面传递来的各种动、静作用力，受力复杂。 故对车辆轮对的要求： 1、有足够的强度，以保证在高速、最大载荷下安全运行； 2、在保证足够的强度和寿命前提下，使其重量最小，并具有 一定弹性，以减小轮轨间的作用力； 3、阻力小，耐磨性好； 4、适应直线和曲线区段运行，具有必要的抗脱轨安全性。
四、弹性元件
1、螺纹弹簧 2、空气弹簧 3、扭杆弹簧 4、橡胶弹簧 5、环弹簧
1、螺旋弹簧
（1）特点及参数
（2）类型 （3）单卷弹簧特性计算
（4）双卷弹簧特性计算
1、特点及参数
1、结构特点 圆柱压缩螺旋弹簧， 两端各有3/4圈的支撑 圈。 2、主要参数 簧条直径d，弹簧 平均直径D，有效圈数 n，总圈数N，弹簧全 压缩高度Hmin，弹簧 自由高度H0，弹簧指 数m=D/d ，垂向静挠 度fv和垂向刚度Kv等。
2、类型
（1）按卷数分：单卷、双卷 （内外卷反向）、多卷。 （2）按性能分：等刚度、变 刚度。 （3）按组合形式分：串联、 并联、先单独后并联（不等 高）、先串联后单独。
制造工艺过程: 修正下料→端部加热→锻尖 →加热→卷绕→淬火→回火→ 强化处理（喷丸、强压、渗碳） →磨平端面→试验或验收。
3、单卷弹簧特性计算
d.人字橡胶定位
构架与轴箱之间设 人字橡胶堆。利用其纵 横箱刚度定位，利用其 垂箱刚度缓冲。
e.干摩擦导柱定位
弹簧导柱安装 在构架侧梁上，其 下端安装弹性定位 套，定位座坐落在 轴箱上的托盘内的 橡胶垫上。利用橡 胶垫和弹性定位套 实现定位，利用摩 耗套之间的干摩擦 实现减振。
CRH1CRH2CRH5动车组转向架结构原理说明
（1）CRH1拖车轮对
（2）CRH1动车轮对
（3）CRH2轴箱弹簧
（4）CRH2车轴
CRH2转 向架车轴 按照JIS E 4501（铁 道车辆－ 车轴强度 设计）进 行设计， 按JIS E 4502标准 进行生产 。为提高 车轴的疲 劳安全性 ，采用高 频淬火热 处理和滚 压工艺。
60
图2-1 CRH2型客车车轴
1.一系弹簧
1-内圈弹簧；2-外圈弹簧；3-调整垫；4-调整垫；5-定位板；6-弹性 垫
一系悬挂装置采用拉杆式轴箱定位。箱体与构架 间的连接通过在不同高度、端部有弹性节点的纵向拉 杆组实现（双拉杆轴箱定位结构）。
横向弹性垫 弹性节点（内部）
下拉杆
双层弹性节点 弹性节点
上拉杆
2.减振器
为减小 来自钢轨的振动，在 轴箱体和构架间还加 装了一系垂向减振器。 整个使用期间，减振 器阻尼特性的偏差不
轮辋宽度 135mm
轮毂宽度 180mm
轮毂装配直径 192mm
四、轴箱组成
12
3
4,5
6
7
1-后部挡圈； 2-O型圈； 3-轴箱体；
4,5-螺栓、螺母、垫片； 6-压盖；
7-螺栓、垫片
轴箱体结构
轴箱上安装有轴温传感器，部分轴端安装有速度传感器。
(a) 前端
(b)后端
五 一系悬挂轴箱定位装置
一系悬挂系统由两组螺旋钢弹簧、一系垂向减 振器和定位装置组成。
转向架重量（kg） 空气弹簧横向跨距(mm)
640 2/3
乘客 W<2.5，司机室<3.5 一系螺旋钢弹簧 二系空气弹簧 SKF—TBU φ130xφ230x160圆锥滚子轴承组 拉杆定位 纵向：13.734 横向：4.990 轴盘制动 3740×2853×1050（动力） 3740×2834×1050（非动力） 8060（动力） 7660（非动力） 2000
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第四章 转向架结构原理及基本部件
第一节 转向架的作用与组成
• 1．增加车辆载重，长度，容积。提高运行速度 • 2．将滚动运动变为平动 • 3．支承车体、均载 • 4．保证安全运行、包括直线运行和顺利通过曲线 • 5．便于安装弹簧减振装置，使之具有良好的减振特性 • 6．传递牵引力和制动力 • 7. 要求；结构简单、装拆方便
第三章 转向架结构原理及基本部件 K2转向架
K3转向架
K4转向架
巴西车转向架
构架式转向架
客车206KP转向架
客车206KP转向架
客车CW-220K转向架
客车SW-220K转向架
DF11内燃机车转向架
ND2内燃机车转向架
DF4D内燃机车转向架
SS8电力机车转向架
动车转向架
X2000转向架
• 轮網厚：
130mm
• 1、保证轮缘与钢轨之间有一定的游间
• 实现轮对对中，减少轮缘与钢轨的磨耗
• 轮缘与钢轨最小游间
• e =1433-(1359+32*2)=10mm 每侧5mm。
•
• 2、安全通过曲线
• 保证一定的搭载量
• 车轮安全搭载量：
• 车轮踏面安全撘载量用e1 表示 则 • e1 =1350+22+130-1456=46mm
二、按弹簧悬挂装置分类
• 1.一系弹簧悬挂
• 2.二系弹簧悬挂
• 3.多系悬挂结构复杂，一般不用
• 一系：指车体的振动只经过一次（空问
三维方向均包括）弹簧减振装置
实
施减振。二系可类推。
R br 0
y
RRbr0yRb r0 r0y r0 R
三、垂向载荷的传递方式分类
• （一）车体与转向架之间的载荷传递 • 1、心盘集中承载 • 2、非心盘集中承载 • 3、心盘部分承载 • （二）中央摇枕悬挂装置的载荷传递 • 1、具有摇动台装置的转向架 • 2、无摇动台装置的转向架
锥形车轮通过曲线示意图
曲线最小半径计算
车轮轮缘踏面外形
• 锥形踏面 • 踏面由两段直线组成
LM磨耗形踏面
• 踏面由三段曲线组成 •
• S1002形踏面
• 踏面由二段曲线和一直线段 • 组成
• 滚动圆直径：离轮缘内侧70mm处所测直径
• 踏面斜率作用：1、便于通过曲线
•
2、自动调中
•
3、磨耗均匀
• 车轮种类：1、辗钢轮
•
2、生铁轮
•
3、旧型铸钢轮
•
4、新形铸钢轮
•
5、轮箍轮
•
6、高速轻型车轮
•
7、弹性车轮
四、轮对外形尺寸与线路的相互关系
• 一、轮缘内侧距离与线路尺寸的关系
• 相关尺寸：
• 标准轨距：
1435mm
• 最大轨距:
1456mm 最小轨距:1433mm
• 轮对内侧距：最大1359mm 最小1350mm
• 轮缘厚度: 最大厚32mm 最薄22mm
二、车轴
二、车轴
• 1、车轴各部位名称及作用
• 轴颈、轮座、防尘板座、轴身
•
线性弹簧的计算 K＝ P f
非线线性弹簧的计算 K＝ dP df
串联联弹簧的计算 K
＝K＋K
1
＋
2
＋K
n
并联联弹簧的计算 K ＝ K n
• TB450-83,标准型滚动轴承有
• 货车用：RB2 RC2 RD2 RE2
13.5 13.5
18
17
16.5
18
17
16.5
(三)空心车轴
• 采用空心车轴的作用主要是减小簧下质量，比实心轴可减 重20%到40%。且对强度影响不大。
• 生产空心车轴的方法 ： • 实心轴坯钻 • 镗孔成型 • 离心铸造一次成型 • 厚壁无缝钢管轴颈锻压成型 • 多段摩擦焊接成型
三、车轮
• 1、车轮各部分名称及作用 • 踏面、轮缘、轮網、幅板、轮毂；
• 各种不利因素：钢轨头部圆弧半径最大为13mm;
•
钢轨负载后外移8mm；
•
车轮踏面外侧圆弧半径6mm;
•
轮对负载后内侧距减少2mm.
•
e1=46-13-8-6-2 =17mm
全 通 过• 道岔路口示意图 辙 叉
轮对与辙叉示意图
• 辙叉心作用面至护轮轨头部外侧面 • 的距离不小于1391mm， • • 而撤叉翼轨作用面至护轮轨头部外 • 侧面的距离不大于1348mm。
• 三）构架（侧架）与轴轮对之间的载荷传递 • 1、转向架侧架直接置于轮对轴箱上 • 2、转向架构架支悬于均衡梁弹簧之上 • 3、转向架构架直由轴箱顶部的弹簧支托 • 4、转向架由弹簧托盘上的轴箱弹簧支托
第三节 轮对
• 一、轮对组成及基本要求
• 组成；轮对由一根车轴和两个相同的车 轮组成
• 要求；在三等分点上所测的内侧距最大 Nhomakorabea差 值 不 超 过 1mm ， 涂 打 检 查 轮 毂 与 车轴松动的标记线
•
客车有：C、D二种
• 3.按轴箱定位方式 ：常用的有八种
• （轴箱定位装置：约束轮对与构架之间相 对运动的机构 ）
八种定位方式
• 1 固定定位 • 2 导框式定位 • 3 干磨擦导柱式定位 • 4 油导筒式定位 • 5 拉板式定位 • 6 拉杆式定位 • 7 转臂式定位 • 8 橡胶弹簧定位
八种定位方式简图
• ( 1) 轮对最大内侧距离加上一个最大轮 缘厚度，应小于等于1391mm。如大于 1391mm，车轮将骑入撤叉心的另一侧， 导致脱轨；
• 2． 轮对最小内则阻离应大于 1348mm(1350一1348＝2)，否则，轮缘 内侧面将被护轮轨挤压，不能安全通过 道岔。
二、踏面斜度与曲线半径
• 径向通过曲线：车辆通过曲线时外轮滚动 距离与外轨长度适应，内轮滚动距离与内 轨适应，于是每个瞬时车轴纵向中心线与 曲线半径的方向总是相重叠，轮对以如此 状态通过曲线，称为径向曲线通过。
•
•
客车用：
RC3
RC4
RD3RD4
标记园直径
轴型
B
C
D
E
直径mm
110
130
140
150
轴型
RB2 RC2 RC3 RC4 RD2 RD3 RD4 RE2
用于货车 V≤120km/h
12 16
21
25
最大轴重t
用于客车
V≤120km/h
V≤140km/h
V≤160km/h
15.5 15.5
14.5 14.5
二、转向架的组成
• 1.轮对轴箱装置 • 2.弹性悬挂装置（弹簧装置、减振装置、
定位装置） • 3.构架或侧架 • 4.基础制动装置 • 5.支承车体装置
三、 转向架的分类
• 一、按轴数、类型及轴箱定位方式分类
• 1.按轴数：有两轴、三轴、多轴转向架
• 2. 按轴型 ：货车有：B、C、D、E四种