第三章机车转向架
《机车总体结构及设计》03走行部原理及基本结构
二、轴箱定位装置结构形式 （1）固定定位
轴箱与转向架侧架铸成一体，或是轴箱 与侧架用螺栓及其其它紧固件连接为一个整体， 轴箱与侧架之间不能产生任何相对运动。
1
第三章 走行架 轮对 轴箱 弹簧悬挂元件 减振元件 驱动机构 基础制动装置
3
第一节 机车转向架概述
转向架的任务（作用）：
承受重量辅体力（车体、动力装置及辅助装置）； 保证黏着传递力； 缓和冲击保平稳； 通过曲线制动力。
组成：相对廉价制簧区
（6）拉杆式定位
拉杆两端分别与构架和轴箱相连，拉杆 可以允许轴箱与构架在上下方向有较大的相对 位移。拉杆橡胶垫、套分别限制轴箱与构架之 间的横向与纵向的相对位移，实现弹性定位。
（7）转臂式定位
又称弹性铰定位，定位转臂一端与圆筒 形的轴箱体固结，一端以橡胶弹性节点与焊在 构架上的安装座相连接。
（8）橡胶弹簧定位
固定定位
（2）导框式定位
轴箱上有导槽，构架（或侧架）的导框 插入轴箱的导槽内，这种结构允许轴箱与构架 或侧架之间在铅垂方向有较大的相对位移，但 在前后、左右方向仅能在允许的间隙范围内， 有相对小的位移。
导框 轴箱
导框式定位
（3）干摩擦导柱式定位
安装在构架上的导柱及坐落在弹簧托盘 上的支持环均装配有磨耗套，车辆上下振动时 磨耗套之间是干摩擦。它的定位作用是由于轴 箱橡胶垫产生不同方向的剪切变形，实现弹性 定位作用。
滚动轴承轴箱具有起动阻力小、维护方便、节油、节省有 色金属等优点，所以目前机车上均采用滚动轴承轴箱。
机车转向架的组成
机车转向架的组成
机车转向架是机车的重要组成部分，它是支撑机车安全行驶的重要构件。
机车转向架主要由承重架、支重架、弹簧悬挂、制动装置等组成，下面将逐一介绍。
承重架：承重架是转向架的主要承载部件，它由几根大梁和多个连接
件组成。
承重架的主要作用是将车体的重量传递给架上弹簧和轮对，
同时它还需要能够承受磨损和冲击，确保机车的稳定行驶。
支重架：支重架是承重架上的一个组成部分，它由支座和支柱组成。
支座连接着轮轴，支柱连接着承重架，支重架的主要作用是支撑轮轴，起到支重作用。
弹簧悬挂：弹簧悬挂是机车转向架的重要组成部分，它由多条弹簧组成。
它的主要作用是起着缓冲作用，当机车行驶时，弹簧悬挂可以减
轻路面对机车的冲击和震动，保证机车的平稳行驶。
制动装置：制动装置是机车转向架上的重要组成部分，它由制动机、
制动鞋、制动杆等构成。
制动装置的主要作用是在机车运行过程中，
通过制动鞋与轮胎相互摩擦，以减速或停止机车运行，起到保证机车
行驶安全的作用。
综上所述，机车转向架的组成部分主要包括承重架、支重架、弹簧悬挂、制动装置等。
它们相互作用，相互配合，为机车的行驶提供了坚实的保障。
同时，在机车转向架的设计和制造中，需要充分考虑机车的工作环境和使用条件，确保机车的稳定性和安全性。
第3章 走行部
1、前端梁；2、砂箱座；3、制动缸座；4、侧梁；5、旁承 座；6、牵引杆；7、后端梁；8、横梁。
6、车体与转向架的连接装臵
车体与转向架之间的连接轴承
三、转向架
铁路车辆发展的初期，载重量小，容积也不
大，一般采用二轴车的结构形式，车辆直接 安装在车体下方，称为无转向架车辆。随着 车辆载重量的增大，一般多采用转向架的结 构形式。转向架是将两个及其以上轮对通过 专门的构件组成的一个整体部件。
3.2 走行部的分类
按工作原理可分为： 1、轮轨系统走行部：
转向架，绝大多数轨道车辆的选择 2、轮胎-路面系统走行部 胶轮车辆，单轨车辆 3、磁悬浮系统走行部 磁悬浮车辆
一、轮轨系统转向架的分类 1、按运行速度分： 高速转向架：速度大于200km/h 快速转向架：速度大于140km/h，
1）摩擦式减振器：结构简单，成本低，制造
维修比较方便，故广泛应用在货车转向架上。 在载荷的作用下，摩擦楔块和侧架立柱以及 摇枕发生相对移动，在它们的接触面上产生 摩擦阻力,将车辆振动能量转变为热能而消散, 从而减弱了车辆的振动，提高了运行的平稳 性。
2）油压减振器：在客车上采用。它安装在
二、走行部的结构原理 轮轨系统走行部组成： 1、轮对轴箱装臵
轮对 由一根车轴和两个车轮压装成一体。在车 辆运行过程中，车轮和车轴之间不容许有相对位移。 轮对承受着车辆的全部重量，且在轨道上高速运行 时还承受着从车体、钢轨两方面传来的其他各种作 用力。轮对的质量直接影响列车运行安全，因此对 它的制造、检修均有严格规定。
车辆尺寸的限界校核
第三章 走行部原理及基本结构
第三章转向架详解
第一节、转向架的作用、组成和分类 二、组成及各部分的作用
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
1.按轴数分类：
两轴、三轴、四轴（极少）
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
2.按弹簧装置形式分类 （1）一系悬挂（绝大多数货车及早期客车） （2）两系悬挂（客车、机车、高速货车）
高速列车在全世界各地的极速奔驰，现代城 轨车辆的飞速发展，无一不与转向架技术的进步 发展息息相关。
可以毫不夸张的说，转向架技术是“靠轮轨 接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的 核心技术之一。
走行部与转向架
一、作用
第一节、转向架的作用、组成和分类
1.承载（传力）---承受重量，均匀分配轴重 2.缓冲（平稳、减振）--3.转向---顺利通过曲线 4.制动 5.驱动（牵引）
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
四、转向架分类ຫໍສະໝຸດ 第一节、转向架的作用、组成和分类
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
四、转向架分类
第一节、转向架的作用、组成和分类
4.车架与转向架之间的连接装置形式分类：
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 一、DK3型地铁车辆转向架（老北京地铁）
206kp
中央牵引销 连接装置示 意图
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 二、深圳5号线地铁车辆转向架（ZMA080）
中央牵引连接装置
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 二、深圳5号线地铁车辆转向架（ZMA080）
三个力的传递过程
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 三、成都地铁车辆转向架
第二节、几种典型的城轨车辆转向架简介 三、成都地铁车辆转向架
动车组构造与设计第03章 典型转向架
（4）构架
无论是动力转向架还是非动力 转向架均采用由铸件和钢板组 装成传统的“H”型构架形式。 动力转向架构架和非动力转向 架构架可通过安装托架实现互 换性。转向架构架在焊接组装 后、进行退火处理。动力转向 架为两端带端梁的框形构架, 非动力转向架为H形构架。使 用的材料为钢板（EN 10025） 和铸件（ ISO 3755）。 如图2-74和图2-75所示，转向 架构架主要由侧梁组成、横梁 组成、纵向辅助梁、空气弹簧 支撑梁、定位臂和齿轮传动装 置座等组成。
兰州交通大学机电学院机车车辆系 商跃进
第三章 典型转向架
第1节 我国转向架的结构特点
第2节
第3节
国外动车组转向架的结构特点
其他类型的转向架
第1节 我国机车车辆转向架的结构特点
一、客车转向架的特点 二、CRH动车组转向架的特点 三、机车转向架的特点
一、我国客车转向架的特点
1、我国客车转向架的发展 2、我国客车转向架的技术参数
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
(a) 动车转向架 (b) 拖车转向架 CRH1动车组转向架
（1）轮对
轮对为空心车轴，按照欧洲标准EN 13104 (动车)和EN 13103 (拖 车) 进行设计, 设有相应的轮座和制动盘座。带有拆卸用注油孔的整体 式车轮，车轮材质ER9，车轮寿命150万km，车轮内侧距1353mm。 动车制动盘为轮盘，每轮对2组；拖车为轴盘，每轮对3组。车轮踏面 采用LMA型踏面，动车车轮上安装制动盘，拖车车轮上不安装制动盘 （见图2-68）
2、转向架基本结构特征
• 采用无摇枕H形构架；采用轻量、小型、 简洁的结构；
• 采用空心车轴和小轮径（860mm）车 轮以减少簧下重量； 项目 设计最高速度 /km/h 营业最高速度 /km/h 额定轴重/kN 满员时最大轴重 (200%定员/kN) 编组能通过的最 小曲线半径/m 转向架转角/度 轴距/mm 规格 250 200 137.2（14t）
转向架
铁路机车车辆转向架的分类与特点转向架是指车辆在曲线运行时使轮轴相对于车体转向的走行装置。
转向架根据其结构或组成部件的不同分为许多种类，而它们的组合也可以有无数种。
现列举其主要分类和特点。
1按轴数分类大型车体加到轮轴上的荷重大，车体上装的轮轴就要多，这样的车辆通过曲线比较困难，因而要有转向架。
由此就出现了2轴或3轴转向架。
但随着车辆的轻量化，如今2轴转向架是主流。
与固定轴的蒸汽机车或2轴货车(它们的轮轴直接安装在车体上)相比，有转向架的车辆具有乘坐舒适、运行安全等优点。
由此也出现了单轴转向架。
单轴转向架多用于需通过小半径曲线的短车体上。
2按轮轴形式分类铁路车辆采用的一体化轮轴是把车轮压装到车轴的左右侧，而窟来出现的左右车轮独立旋转的转向架，则称作独立旋转车轮转向架，以便与一体化轮轴相区别。
一体化轮轴在车轮踏面上带有坡度，因此不需特别的操纵装置就可自动地通过曲线，而在直线区段又可自动复位。
但当曲线半径很小时，因踏面坡度不够，就会产生各种问题(车轮凸缘直接摩擦钢轨或有摩擦噪声，钢轨会有波状磨耗)，为此，路面电车常使用独立旋转车轮转向架，运行时噪声小。
另外，现在还有可变轨距转向架。
3按有无动力装置分类带有动力传动装置的称为动力转向架，电力机车上的转向架称作电动转向架。
不带动力装置的称拖车转向架或从动转向架。
动力转向架又有两种:一种是将发动机等产生的驱动力通过推进轴传递到转向架;一种是将牵引电动机直接安装在转向架上。
牵引电动机的安装方式，过去是用结构简单的鼻式悬挂，其簧下重量大;现在随着牵引电动机的小型化，广泛使用弹性联轴节〔万向节式或套筒式(空心轴式)、WN式等」的架承式悬挂(转向架架承式或车体架承式)。
4按转向架构架的材料分类构架是转向架的基本部件，起初以常用型钢作主材，通过铆接组装成型钢转向架，目前旧车辆上仍在使用。
型钢不能设计成自由的形状，还可能产生铆接松动。
此后使用过铸钢，但铸钢转向架太笨重，而且制造困难，制造设备复杂。
总体分册第三章机车转向架
与构架上的销座分离。 ⒂ 取出带有卡箍的轴箱弹簧，为保证轴重分配的均匀，应按转向架和轴位前后、左
右顺序编号，防止重装时搞混。有调整垫片的应记录调整垫片的厚度（重装时需放上相 同厚度的调整垫片）。
小圆弹簧
251+-52 13.83 198+-52
机车总体分册
图 3－4 接地装置
⒉ 轴箱轴承（见下表）
类别 项目
对应型号
径向原始游隙（mm） 运用中允许最大温升（K） 运用中最高温度（℃）
（a）组装图 （b）工作图
图 3－5 挡圈和挡体组装及工作图
1－挡圈；2－挡体。
型号
FAG528537 FAG526812 HJ.804314 0.165～0.215
东风 11G 型内燃机车轴箱轴承采用从德国进口的 FAG 轴承。端轴轴箱轴承包括 FAG528537 、 FAG526812 和 直 角 挡 圈 FAG HJ.804134 ； 中 间 轴 轴 箱 轴 承 包 括 FAG528537 、FAG526812。在运用中，轴箱轴承的温升为 55K，最高温度为 90℃。在运 用中若发生轴温报警，必须降速运行，到段后查明原因并经处理后方能继续使用，若降
（三）转向架的总组装
⒈ 将经过跑合试验确认合格的电机轮对组件按位别吊放在转向架总组装台位上，轴 距 2m，并将牵引电机后部适当抬高以保证构架顺利座落，放好轮对轴距固定装置。
⒉ 用垫块垫住各轴箱弹簧座底面，使其保持水平，将压装好的轴箱弹簧组及减振 垫、调整垫片等按顺序安放在轴箱弹簧座上。
⒊ 吊运已安装好牵引杆装配、基础制动装置的构架，落架。落架时特别注意防止轴 箱挡体与构架上的挡圈碰撞。
第3章货车转向架
21 1435 4.2 120 100
2、结构特点
主要采用以下新技术、新结构：
(1) 采用了侧架弹性中交叉支撑技术，使两个侧架在水平面内实现弹性交叉联结， 达到控制两侧架之间的剪切变形和菱形变形的目的，抗菱刚度比常规转向架 提高4-5倍，从而提高了转向架的蛇形运动临界速度。 (2) 轴箱悬挂装置采用了八字型橡胶垫，利用纵向和横向剪切变形特性及上、下 面定位结构实现了轮对的弹性定位，当车辆通过小半径曲线时可减小轮轨横 向力，从而减小轮缘磨耗量。 (3) 中央悬挂系统采用两级刚度悬挂设计，提高了空车弹簧静挠度，改善了空车 运行品质。 (4) 采用了双作用常接触滚子旁承结构设计，保证为空、重车提供足够的回转阻 力距，提高了空、重车高速时的运行平稳性。 (5) 主要摩擦副均采用耐磨件，延长了使用寿命，减少了维修工作量。
3、组成
（三）转K1型转向架-中交叉支撑
1、性能参数
转K1型转向 架是由齐车公司于 1992年设计的当前 我国提速货车转向 架之一，适用于轨 距1435mm、最高 运行速度为每小时 120公里的各型铁 路货车。转K1转向 架属于带变摩擦减 振装置的新型铸钢 三大件式货车转向 架，
轴重（t） 轨距（mm） 自重（t） 最高运行速度（km/h） 能通过最小曲线半径 （m）
轴重（t） 轨距（mm） 自重（t） 最高运行速度（km/h） 能通过最小曲线半径 （m）
21 1435 4.2 120 100
2、结构特点
主要采用以下新技术、新结构：
(1) 采用了侧架下弹性交叉支撑装置，使两个侧架在水平面内实现弹性交 叉联结，达到控制两侧架之间的剪切变形和菱形变形的目的，提高了 转向架的抗菱刚度。 (2) 中央悬挂系统采用两级刚度悬挂设计，提高了空车弹簧静挠度，改善 了空车运行品质。 (3) 采用了双作用常接触滚子旁承结构设计，保证为空、重车提供足够的 回转阻力距，提高了空、重车高速时的运行平稳性。同时减少了轮缘 磨耗量。 (4) 精心设计了减振装置几何参数，并采用了针状铸铁斜楔等耐磨材料， 提高减振装置的使用寿命。 (5) 加设了心盘磨耗盘，避免了上、下心盘之间的磨耗。 (6) 主要摩擦副均采用耐磨件，延长了使用寿命，减少了维修工作量。
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第三章机车转向架
一、判断题
1、D0-D0为转向架的四根动轴都固装在同一转向架构架内。
（√ ）
2、按速度进行分类，有高速转向架，准高速转向架和普通转向架三种。
（×）
3、我国内燃机车转向架采用焊接构架。
（√ ）
4、机车径向转向架在高速机车上采用。
（×）
5、机车径向转向架不可用于重载牵引。
（×）
6、机车径向转向架用于既有线路提速之用。
（√ )
7、用承载式车体会增加机车质量。
（）
8、非承载式车体显然不是中梁承载式车架。
（×）
9、牵引杆机构的特点是转向架有固定的回转中心。
（×）
10、弹簧并联后合成刚度减小了，柔度增大了（×）
11、弹簧串联后合成刚度减小了，柔度增大了（√ ）
12、抗蛇行减振器成为现代高速机车上不可缺少的部件（√ ）
13、抗蛇行减振器安装在转向架与车体间的水平横向（×）
14、即使机车上牵引杆装置和侧挡相结合牵引作用也不如心盘好。
（×）
15、现代高速机车上取消了摩擦旁承。
（）
16、圆弹簧弹性旁承不属于二系弹簧装置。
（×）
二、填空题
1、DF4型机车（牵引杆装置）及侧挡联合起来代替了心盘传递（纵向力）和（横向力）以及起转向的作用。
2、DF4型电机排列采用（顺置）式以改善牵引力作用下的（轴重转移）。
3、DF4型转向架横向力传递过程是：（钢轨轮对）→ 轴箱→（轴箱拉杆）→ 构架→（摩擦旁承或侧挡）→车体。
4、（上个世纪90 ）年代，机车径向转向架的技术出现突破。
5、（DF型）机车车架是中梁承载式车架。
6、框架式承载车体由（立柱）、（中间杆）和（上、下弦杆）构成框架。
7、三并联弹簧合成柔度公式为（ ic=i1i2i3/i2i3+i1i2+i1i3）。
8、三串联弹簧合成柔度公式为（ic=i1+i2+i3）。
9、采用两系弹簧悬挂可以减小（弹簧装置的合成刚度），增大它的（总静挠度）。
10、机车簧上部分对钢轨的作用力与弹簧装置的（刚）有关。
11、弹性旁承可以由（圆弹簧）或（橡胶堆）组成。
12、橡胶堆的垂向刚度（很大）；轴重转移（较小），这对货运机车来说是很重要的。
三、名词解释
1、高速转向架：列车运行速度在200—400之间的列车称为高速列车。
2、普通转向架：普通转向架：运行时速在120km上下的转向架。
3、自导向径向转向架：它依靠蠕滑力导向，若放松轮对摇送运动的速度即可实现自动导向。
4、迫导向径向转向架：他利用车体与转向架之间的夹角对轮对导向。
5、机车运行横向稳定性：机车在直道上运行时在一定速度范围内，抗蛇行发生而具有的稳定能力，对于机车特别是高速机车此技术指标十分重要。
6、机车平稳性：机车运行时，人所感受到的舒适度。
平稳性差，容易使人疲劳，降低司乘人员工作的熟练程度，易发生行车事故。
7、蛇行失稳：机车运行速度超过蛇行临界速度，使蛇形运动的振幅越来越大。
8、弹簧刚度：弹簧在单位挠度下的载荷称为弹簧的刚度。
9、弹簧的静挠度：弹簧加载稳定后，产生的弹性变形量。
10、二系悬挂：在车体与转向架之间设置第二系弹簧装置。
11、高圆簧：高柔度圆弹簧。
12、挠性悬挂：指的就是高圆簧弹性旁承装置，这种装置结构简单，且无摩擦副，它可以获得较大的垂向静挠度，是其它旁承无法与之相比的。
13、横动装置：为了机车在高速运行时改善横向稳定性，所设置的在横向分隔转向架与车体质量的装置，使车体不参与转向架的蛇行。
14、橡胶旁承：车体与转向架之间连接装置的一种，是橡胶与钢板的夹层结构。
15、一系悬挂：就是轴箱与转向架之间的弹性连接
16、弹性模数
四、简答题
1、机车中弹簧装置的作用是什么?
2、轴箱的功能是什么？
3、为什么要在车架与转向架之间设置连接装置？
4、什么是机车的曲线通过性能?
5、怎样减少机车在运行时对线路的动力作用？
6、为什么对转向架构架的刚度要求较高？
7、机车转向架的主要组成机构是什么？
8、径向转向架的技术性能是什么？
9、自导向径向转向架必备条件是什么?
10、什么是机车径向转向架的结构特殊性？
五、问答题
1、机车转向架的功能是什么？
2、阐述机车转向架所承受的三维方向力的传递过程。
3、阐述DF4型转向架对DF型的改进。
4、参照下图指出DF4型转向架构架设置的主要座。
5、橡胶的性能是怎样的？
6、橡胶堆式弹性旁承的优点是什么？
7、画出圆弹簧的特性曲线。
8、橡胶弹簧元件特点是什么？
9、摩擦减振器的工作机理是怎样的？
10、画出摩擦减振器的特性曲线。
11、简述SFK1减振器的工作机理。
12、指出下图封闭菱形面积的物理含义。
13、画出液压减振器的线性阻尼特性曲线。