兰州交通大学动车组设计作业题(复习题)

第一章轨道交通车辆设计概述-习题1、简述车辆产品开发流程调查研究与初始决策→制定设计技术任务书→车辆设计→工厂组织试制、试验和鉴定→小批量生产及运用考验→铁道部组织鉴定→批量生产2、简述车辆设计任务书的内容设计任务书是产品设计工作的依据，一般包括6项内容:1.产品用途（客运/货运.高速/普速）；2.基本技术条件(轨距.构造速度.限界等)；3.主要技术参数（轴重.固定轴距.车辆定距等）；4.车辆零部件的型式与要求•车体型式与要求；•转向架的型式与要求；•制动装置的型式与要求；•车钩缓冲装置的型式与要求；•车辆设备的型式与要求( 客车的供电设备.采暖及空调设备.卫生及给水设备等)5.材质要求，6.其他要求。

3、简述车辆设计的原则、步骤及内容车辆设计应贯彻下述原则:（安全第一，照章办事）1.要求安全第一.经济合理.技术先进2.做到保证使用.方便修造.美观舒适3.积极采用和发展“三新”，即新技术.新工艺.新材料4.必须重视产品的“三化”，即标准化.通用化.系列化工作（ Standardization, generalization and serialization ）5.在保证可靠性的前提下尽可能轻量化（Lightweight ）6.设计要在有关标准和法规的指导下进行。

步骤:方案设计（ conceptual design）是确定所开发产品的原理解。

1.车辆主要技术经济指标确定；2.车辆总体布置图绘制：客车应包括平面布置图，立面布置图.车下设备布置图和钢结构梁柱布置图等；3.必要的相关校验计算：结构性能参数及强度计算(或估算)，车辆纳入限界和车辆进入曲线计算，客车的重量均衡估算等;4.特殊的或关键零部件研究：新技术新结构及关键性零部件的先期试验计划，试验结构的设计，试验大纲编制，并进行必要的性能试验，5.材料的主要规格及标准化的综合要求等。

技术设计（ technical design）是寻找所开发产品的结构解。

1.主要零部件强度.刚度等性能计算、分析和实验等，编写设计说明书。

2.确定设计产品的零部件具体结构、尺寸和配合，绘制设计图纸（车辆总装配图、必要的大部件组成图、主要零件图）。

3.进行传动、液压、电气和冷却系统设计，绘制相关系统图。

4.设计中采用新结构，新原理的试验记录及结论。

5.制定产品验收、交货的技术条件及技术经济分析。

6.外贸车辆的包装，吊运技木要求。

施工设计（drawing design）是寻找所开发产品的工艺解。

1.制订车辆全部零部件加工制造技术要求，绘制生产图纸，包括：绘制全部零件的工作图.详细注明尺寸.公差配合.材料和技术条件,在零件图基础上绘制产品总图.部件装配图，安装图。

2.编写零件一览表，编制图纸目录;3.通用件、标准件、外购件、外协件等明细表;4.备件及易损件清单；5.编写产品设计说明书和使用维护说明书等技术文件。

4、简述动车组设计理论的发展趋势全经验设计>(实验+分析)半仿真设计>全仿真设计（CAD/CAE）5、简述虚拟样机技术的定义虚拟样机技术（VPT，Virtual Prototyping Technology)是以并行工程思想为指导，建模仿真理论为核心，以各领域CAx（如等）/ DFx（如等）为仿真工具的一种综合应用技术。

虚拟样机类型：1需求论证(需求样机)2概念设计(概念样机)3详细设计(工程样机)4生产装配维护(最终样机)6、动车组设计的内容包括动车组总体设计、总成设计和零件设计。

1.动车组总体设计（General design ）其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整列车参数和性能指标的要求，并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。

2.动车组总成设计（ Assembly design ），主要任务安排各设计环节的接口，并协调各设计环节之间的矛盾。

3.动车组零件设计（Parts design），主要任务是解决零部件的强度.寿命和生产技术问题。

7、其他重要问题：1动车组设计理论是指导动车组设计实践的，而动车组设计实践经验的长期积累和动车组生产技术的发展与进步，又推动使动车组设计理论得到不断的发展与提高。

2动车组设计技术是动车组产品设计的方法和手段，是动车组设计实践的软件和硬件。

第二章车辆总体设计-习题1.简述车辆总体设计的工作内容。

（1）车辆总体参数设计（ General parameters design）（2）车辆总体布置设计（ General layout design ）2.简述车体尺寸确定的依据。

1.长度方向尺寸的确定（1）车辆定距车辆定距的选择要考虑它对整车其他尺寸参数、质量参数和使用性能的影响。

车辆定距短一些，车辆总长、质量、最小通过曲线半径就小一些。

但车辆定距过短也会带来一系列问题，如车厢长度不足、列车振动加大、高速运行性能恶化等。

因此，在选择车辆定距时应综合考虑对相关方面的影响。

现有动车组车辆定距一般取18000mm左右。

（2）车体外长车辆停在曲线上时，其中部向曲线内侧偏移，端部向由线外侧偏移，偏移量的大小与车辆长度、车辆定距、转向架固定轴距以及曲线半径有关（3）车体内长车体内长与运输对象有密切关系。

对于客车来说，无论座车、卧车、硬席车、软席车，其座席及铺位之间均有必要的间隔距离。

因此，客车车体的长度主要由客室长度（等于若干个间隔距离之和）或包房总长所决定，其余的面积则是辅助性的。

厕所、通过台、盥洗室及乘务员室等辅助面积并不因座席或铺位数略有增减而变化。

因此，客车发展的趋势也是为增多载客量而增长车体。

（4）车辆全长车辆全长与车体外长间的关系主要与用什么形式的牵引缓冲装置有关。

2.宽度方向尺寸的确定车辆宽度方向的尺寸主要受限界（ railway clearance ）的严格控制。

原则上，在设计机车车辆时只要在限界的允许范围内，都应想办法把车体设计得尽可能宽些。

车体最宽处尺寸（3.高度方向尺寸的确定车辆最大高度确定地板面高确定车钩高确定4.CRH动车组主要尺寸参数3.简述车辆总体布置原则及总体布置图的内容。

原则：重量均：必须保证重量分配均匀，以利于牵引力的充分发挥。

空间够：要充分满足设备的安装、拆卸、检查和检修的方便。

费用省：应注意节约导线、电缆和压缩空气、冷却空气管路。

环境美：安全和舒适。

总体布置图内容：反映结构特点、主要尺寸及各大部件之间的位置安排、连结关系。

画出车钩等选型件的结构特点及位置安排；反映车体钢结构的基本组成及截面尺寸；反映车辆内部设备的布置情况。

4.简述室内环境和作业空间设计的要求及依据。

室内环境设计要求：满足使用功能要求利用现代科学技术符合地区特点契合民族风格要求依据：座席安排与布置作业空间的设计要求：保证作业人员人身安全和充分发挥其工作效率依据：列检人员作业空间调车人员作业空间装卸人员作业空间5.简述转向架设计的具体要求。

1.应具有一定裕度的运行安全性2.应具有符合速度要求的运行平稳性3.零部件应具有足够的强度和合适的刚度4.具有承载和传递牵引力与制动力的能力5.轮轨磨耗量少并具有通过曲线的导向能力6.尽可能小的簧下质量7.能在规定的制动距离内安全停车8.具有减少噪声、吸收高频振动的能力6.简述转向架设计的步骤。

1.转向架结构形式选择2.转向架零部件选型设计3.转向架零部件可靠性分析7.转向架控制参数有哪些1.主要性能参数确定•弹簧装置的形式及其（静挠度）•定位装置的形式及刚度•减振器的阻尼形式及阻尼系数2.总体尺寸参数安排•固定轴距•心盘面高•轴颈中心距•旁承中心距8.为何要进行曲线通过校验、车辆相关间隙、重量均衡及车体重心位置等计算重量均衡计算的原因：车体偏重会引起转向架弹簧受力不均，车体发生倾斜，车辆动力性能变坏，因此设计车辆时一般要进行车体重量均衡计算，特别是设计客车时，一定要注意车辆前后和左右的重量均衡。

车体重心位置等计算的原因：车辆垂直静载荷、垂直动载荷、离心惯性力和制动惯性力的合力等均作用在车辆重心上，车辆的重心高度也直接影响其运行平稳性和稳定性，因此通过车辆重心位置计算确定车辆重心位置是必要的。

曲线通过校验原因：车辆停在曲线上时，其中部向曲线内侧偏移，端部向由线外侧偏移，偏移量的大小与车辆长度、车辆定距、转向架固定轴距以及曲线半径有关，可按下列方法进行计算: 将两转向架皆置于最大外移位置以校验车体端部是否能通过限界；将两转向架皆置于最大偏斜位置以校验车体中部是否能通过限界。

车辆相关间隙计算的原因：为了确保相邻两车车通过曲线时端部不会相碰，间隙Δ必须大于相邻两个缓冲器的全压缩行程之和加上钩题装置各部分最大纵向磨耗量，且由留有必要的安全裕量。

（不太对PPT上没有）9.其他重要问题：车辆总体设计的任务：1.确定动车组总体结构和总体性能（编组方式、牵引与制动性能、结构形式、总体参数）2.选好标准部件和借用部件（ standard parts & Borrowing part ）。

如车钩缓冲装置的选用。

3.确定各部分的尺寸和位置（ size and position）：考虑特殊零部件的结构型式、主要尺寸，活动件运动范围分析，确定部件间连接形式或安装方式等。

4.绘制车辆总体布置图（ General layout of vehicle），对于客车包括平面布置图、立面布置图以及车下设备的布置图；进行必要的校核计算（ Verification Calculation ）。

5.制定各主要部件的设计要求。

6.协调和解决各部件的矛盾Coordinate and resolve conflicts ）。

车辆总体设计原则：1.应满足设计任务书所提出的基本要求。

2.安全可靠、方便使用、利于修造、美观舒适、与时俱进。

3.“三新”、“三化”;4.选材力统求简化，要立足于国内、借鉴国外。

5.节省能源和轻量化设计，适应环境影响的各种要求设计。

技术参数包括：性能参数，尺寸参数，方法：类比选择，计算验证。

总体布置设计依据：人机工程设计标准，人机工程设计范畴总体布置设计内容：座车主客室设计，厕所、盥洗室设计，作业空间设计车辆限界校验：直线运行限界校验，几何曲线通过校验提高车体抗倾覆稳定性的措施•增大中簧跨距•加装抗测滚扭杆转向架总体设计的内容•选定转向架结构形式（选型）•初步确定转向架技术参数（定参）第三章车辆动力性能评价1.简述车辆动力性能评价的目的及其内容。

目的在于：1)确定列车在线路上各种运用工况下的安全运行条件2)研究列车悬挂装置的结构.参数和性能对振动和动载荷传递的影响，并为这些装置提供设计依据，以保证列车高速.安全.平稳的运行3)确定动载荷特征，为分析列车及其部件的动作用力提供依据。

内容：•平稳性运行平稳性（走行舒适性）：即走行部振动平稳性对车辆内旅客的反映。