A型地铁车辆ZMA080型转向架牵引装置_朱向阳
地铁A型车辆ZMA100型转向架的研制
地铁A型车辆ZMA100型转向架的研制孙永鹏 罗华军 陶功安 曾艳梅 伍玉刚 易兴利(南车株洲电力机车有限公司,412001,株洲 第一作者,高级工程师)摘 要 介绍了适用于最高运营速度100km/h的地铁A 型车辆ZM A100型转向架的基本结构、主要特点、技术参数和性能。
对构架、车轴、车轮、轴箱体、牵引装置等重要部件进行了强度计算,对整车进行了动力学性能计算。
各项计算结果均满足标准要求。
关键词 地铁车辆;转向架;结构;性能中图分类号 U260.331:U266.2Development of ZMA100Bogie for Metro A-type Vehicle Sun Y o ngpeng,L uo Huajun,T ao G o ng an,Z eng Y anmei, Wu Y ug ang,Y i X ing liAbstract T his paper presents the basic str ucture,m ain chara cter istics,techno lo gy par ameter s a nd per fo rm ance o f Z M A100bo gie used o n A-type metr o veh icle s,which ar e desig ne d f or the m aximum se rv ice speed o f100km/h.T he stre ngth o f the impor tant par ts,such as fr ame,a xle,w heel, axle-box,tr action-po le and the dynamics funct io ns o f the tra in ar e ca lculate d.T he calculation r esult show s tha t the cor re sponding standard r equir eme nts have bee n r ea che d. Key words met ro vehicle;bog ie;str ucture;per fo rm ance Firs-t author s address C SR Z huzho u Electr ic L oco mo tive CO.,L td.,412001,Z huzhou,China0 概况通过引进、消化吸收西门子公司SF2100型转向架和SF2500型转向架的先进设计和制造技术,南车集团株洲电力机车有限公司对该两种转向架进行了国产化研制(转向架型号分别为ZM A080型[1]和ZM A120型[2]),已研制成功技术水平较高的地铁A、B型车辆转向架。
A型地铁车辆ZMA080型转向架悬挂系统
Ｓ ｐｅ ｓｏ ｓ ｓ ｅ ｆｔ ｐ ｕｓ ｎ ｉｎ ｙ ｔｍ ｏ ｙ ｅＺＭ Ａ０ ０ｂｏ ｉ ｎ ｔ ｐｅＡ ｅ ｒ ｅ ｃｅ ８ ｇｅｏ ｙ ｍ ｔ ｏｖ ｈｉｌｓ
ＺＨＵ ａ ｇ ｙ ｎ Ｘｉｎ － ａ ｇ
（ Ｓ ｈ ｚ ｏ ｌ ｔｃ ｏ ｏ ｏ ｖ ｏ ， ｔ． Ｚ ｕｈ ｕ ４ ２ ０ ， ｈ ａ Ｃ ＲＺ ｕ ｈ ｕ ｅ ｒ ｃ ｍ ｔ ｅ ． ｄ ， ｈ ｚ ｏ １０ １ Ｃ ｉ ） Ｅ ｃ ｉＬ ｉ Ｃ Ｌ ｎ Ａ ｓ ａ ｔ Ｔ ｐ ＭＡ ８ ｏ ｉ ｉ ａｋｎ ｆｙ ｅＡ ｍ ｔ ｅ ｉ ｅ ｏ ｅｂ ｓｄ ｏ ｐ Ｆ １ ０ ａ ｅ ｏａ ｄ ｍ ｍ ｏ ｅ Ｔ ｉ ｂ ｔ ｃ ： ｙ ｅＺ ０ ０ｂ ｇ ｉ ｏ ｐ ｅ ｏｖ ｈｃ ｇ ａ ｅ ｎｔ ｅＳ ２ ０ ｍ ｌ ｒｔ ｅ ｏｂ ｇ ． ｈｓ ｒ ｅｓ ｄ ｔ ｒ ｌｂｉ ｙ ｉ ｅ ｉ
悬挂系统的结构形式 和性 能参数 对车辆 的乘坐舒适
度和动力学性能有着决定性 的影响 ，因此是通过反复计
算 和优选 的。 动力学计算结果表明 ： 装有 Ｚ Ａ ８ 型转 向 Ｍ ００ 架的 Ａ型地铁 车辆 的直线运行稳 定性 和平稳性 、曲线通 过安全性均在 Ｇ ５９ — ５《 Ｂ ５９ ８ 铁道 车辆动 力学性能评定和
主化设计的 Ａ型地铁车辆转 向架。该转 向架是两轴无摇
枕 Ｈ型转 向架 ， 采用外置式轴箱 、 焊接构架 、 引中心销 、 牵 刚性架悬 电机结构 ， 最高持续 运行速度 ８ ｎ 。 ０ｋ ／ ｒｈ
１ 一系悬挂装置 ； 一齿轮箱 吊杆 ； 一横 向止挡 ； 一 二系悬挂 一 ２ ３ ４
Ｊ １２ ｔ 。 ０ ８ ｕ． ｏｈ ２ ０
Ａ型地铁车辆 Ｚ ０ ０型转 向架悬挂系统 ＭＡ ８
120km_h速度级A型地铁车辆转向架的研制
1 概况
120 km/h 速度级 A 型地铁车辆转向架 （以下简称 ZMC120 型转向架） 是南车株洲电力机车有限公司运 用模块化设计方法自主研制、集成创新，具有完全自主 知识产权的新型车辆转向架， 目前服务于上海轨道交 通 16 号线， 是国内运营速度最高的 A 型地铁车辆转 向架， 具有低噪声、 低粉尘污染和高互换性等特点。 ZMC120 型 转 向 架 适 用 于 最 高 运 营 速 度 为 120 km/h， 最大轴重为 16 t 的 A 型地铁车 辆 。 该 型 转 向 架 用 于
构架是由无缝钢管、低合金高强度结构钢板、铸件 和锻件等焊接而成的 H 型结构，转臂定位座和连接侧 梁与横梁的制动器安装座采用铸钢件设计， 减少了焊 接工作量和焊接热输入，进而减少构架焊接变形，有利 于构架焊接后的变形控制和保持尺寸的稳定性。
构架采用整体机加工工艺，主要安装座（如电机悬 挂座、齿轮箱吊挂座、制动器安装座、轴箱拉杆安装座、 一系螺旋钢弹簧安装座、二系空气弹簧安装座等）在组 焊前对零件进行机加工并给待加工面留出足够的加工 裕量，这样不仅可以确保构架梁体焊接时的基准，又不 使焊接后机加工时加工裕量过大。 在构架上进行零部 件组装时定位精度也高， 不需要通过调整垫来补偿机 械加工误差，减少组装时重复调整工作量，简化转向架 组装工艺。 构架采用具有优良的焊接性能和机械性能 的材料并经表面防腐处理，耐腐蚀性极强。
转向架设置两级悬挂系统，如图 5 所示，一系悬挂装 置由转臂定位橡胶关节、螺旋钢弹簧组、一系垂向减振 器、垂向止挡和橡胶垫等部件组成。 双圈金属螺旋弹簧 加橡胶垫采用顶置结构， 金属螺旋弹簧不仅寿命长，而 且在整个寿命周期内蠕变小， 在运用过程中参数稳定， 能保持列车稳定的动力学性能；橡胶垫对振动特别是高 频振动也有很强的衰减能力，能保证较低的结构噪声传 递水平。 采用转臂定位，垂向、纵向和横向刚度相对独 立，螺旋钢弹簧主要提供垂向刚度，转臂定位橡胶关节 主要提供纵向和横向刚度，这样不仅可以保证车辆在运 行速度范围内蛇行运动不失稳，还能保证车辆在曲线上 运行时具有良好的导向性能，进而减小轮对与钢轨之间 的冲击和侧向力，减轻车轮轮缘与钢轨的磨耗。
A型地铁车辆ZMA080型转向架的全面国产化研制
０．５～０．９
其限界符合 ＧＢ １４６．１－ ８《３ 标准轨距铁路机车车辆限
界》车 限 － １Ｂ， ＣＪＪ９６－ ２００《３ 地 铁 限 界 标 准》、上 海 地 铁 明
珠线二期工程车辆限界以及明珠线一期工程车辆限界的
要求。
强度符合 ＵＩＣ５１５－ ４《 客运车辆—拖车转向架—走行
部—转 向 架 构 架 强 度 试 验》和 ＵＩＣ６１５－《４ 动 力 车—转 向
－３－
电力机车与城轨车辆·２００７ 年第 １ 期
ＥＮ１２０８２《 铁 路 应 用 － 轴 箱 － 性 能 试 验》 进 行 试 验 ， 在 ＡＷ０ 和 ＡＷ３ 状态分别以 ８０ ｋｍ／ｈ 连续运行 ２ ｈ， 实际温 升没有超过 ２５ ℃。图 １０ 为轴 箱体上 ２１ 号测点在 ＡＷ３ 状态下的温升曲线。
ＺＭＡ０８０ 型动车转向架如图 １、图 ２ 所示。
图 １ ＺＭＡ０８０ 型动车转向架总图
－１－
电力机车与城轨车辆·２００７ 年第 １ 期
图 ２ ＺＭＡ０８０ 型动车转向架爆炸图
ＺＭＡ０８０ 型转向架主要性能特点如下： １） 能保障车辆有优异的舒适性指标（ Ｗ≤２．５） ； ２） 转向架质量轻， 其中动车转向架的质量≤７ ２００ ｋｇ， 拖车转向架质量≤５ ３００ ｋｇ； ３） 其 原 型 ＳＦ２１００ 型 转 向 架 在 国 内 经 过 了 大 批 量 的 长期运营考核， 相关质量问题已得到了持续改进， 可靠性 已达到稳定， 从全寿命周期成本的角度考虑可以为用户 带来较高的经济效益； ４） 无 摇 动 台 、无 摇 枕 、无 心 盘 ， 车 体 自 重 及 载 重 全 部 由空气弹簧承载， 并设有能根据负载情况对地板高度自 动调整的装置； ５） 动 车 转 向 架 牵 引 电 机 为 架 承 式 悬 挂 ， 每 个 构 架 斜 对称地布置两台牵引电机； ６） 轮对符合 ＥＮ１３２６０ 的规定； ７） 采用 Ｓ 形辐板整体车轮， 符合 ＥＮ１３２６２ 的规定； ８） 车 轴 符 合 ＥＮ１３２６１ 的 规 定 ， 在 动 车 车 轴 的 传 动 齿 轮侧轮座喷钼以提高可维护性， 这是在国内车轴的设计 和制造上首次应用喷钼工艺； ９） 采用了铝合金轴箱体， 降低了簧下质量； １０） 采 用 了 三 向 刚 度 能 很 好 匹 配 的 人 字 形 金 属 橡 胶 叠层弹簧作为一系弹簧， 具有一定的径向导向功用， 能使 车辆通过曲线时轮对趋近于径向位置， 保证了转向架的 径向回转性能， 具有良好的稳定性， 并提高了机车的曲线 通过性能， 减小轮轨之间的磨耗和噪声污染； １１） 转向架构架采用低合金高强度结构钢板组焊成 Ｈ 形， 采用不需进行整体退火的焊接工艺； １２） 牵引装置采用无磨耗的 中 心 销 、Ｚ 字 形 拉 杆 牵 引 方式。
ZMC080转向架介绍
悬挂装置 二系悬挂 空簧示意图
应急弹簧
悬挂装置 减振器
每个转向架都装有2个二系垂向减振器、4个一系垂向减振器 和1个二系横向减振器。
基础制动装置
基础制动装置包括常用制动器和带停放的储能制动器。
每个转向架的基础制动单元采用斜对称布置，一半带停放制动缸，
一半不带停放制动缸。 不带停 放制动
悬挂装置 二系悬挂
主要组成部件：空气弹簧、垂向减振器、横向减振器，高度 阀。空气弹簧的气囊串联一个应急弹簧。
横向减 振器
空气弹簧
二系垂向减 振器
悬挂装置 二系悬挂
二系垂向 减振器
悬挂装置 二系悬挂
二系悬挂功能：
支撑车体重量； 减小振动、避免共振，提高车辆的运行平稳性,确保旅客舒 适度； 通过高度阀调节确保车辆高度在一定范围内恒定。
ZMC080转向架特点
二系弹簧采用大挠度的空气弹簧，设有横向和垂向减振器； 每个转向架设置一套抗侧滚装置； 采用单拉杆牵引装置； 基础制动采用踏面制动； 轮缘润滑采用湿式润滑； 动车构架可互换； 拖车构架可互换；
动车转向架
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拖车转向架
主要参数
轨距（mm）：1435 最高运行速度(km/h) ：80 轴式： Bo－Bo（动车）/2－2（拖车） 轴距（mm）： 2300 轮对内侧距（mm）：1353±2 轮径（新轮/半磨耗/最大磨耗）（mm） ：840/805/770 最大轴重（t） ：14 通过的最小曲线半径（正线/辅线/车场线）（m）： 300/150/110 齿轮传动比： 6.2941:1 转向架质量（kg） ：约7290(动车转向架)/约5320（拖车转向架） 车轮踏面：DIN5573-S1002磨耗型踏面（德国ICE1及我国CRH3型动车组 也采用）
ZMA080型转向架构架的结构特点和试验
ZMA080型转向架构架的结构特点和试验陈喜红;王生华;罗华军;陶功安;彭福盈【摘要】主要介绍了ZMA080型转向架构架与上海轨道交通1、2号线原SF2100型转向架构架的主要结构区别,介绍了ZMA080型转向架构架的强度计算结果、疲劳强度试验结果和线路动应力试验结果.计算结果和试验结果均表明ZMA080型转向架构架均满足有关标准要求和国内地铁A型车的运营要求.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2010(013)005【总页数】6页(P35-40)【关键词】地铁车辆;转向架;构架;试验【作者】陈喜红;王生华;罗华军;陶功安;彭福盈【作者单位】南车株洲电力机车有限公司,412001,株洲;上海轨道交通维护保障中心,200070,上海;南车株洲电力机车有限公司,412001,株洲;南车株洲电力机车有限公司,412001,株洲;南车株洲电力机车有限公司,412001,株洲【正文语种】中文【中图分类】U270.331First-author's address CSR Zhuzhou Electric LocomotiveCo.,Ltd.,412001,Zhuzhou,China上海轨道交通3号线二期车辆采用引进德国西门子技术并由南车株洲电力机车有限公司生产的SF2100改进型转向架。
而在原上海轨道交通1、2号线的车辆采用了从国外进口的原SF2100型转向架。
SF2100改进型转向架构架是在原SF2100型转向架构架的基础上改进开发而设计的,其构架主体结构型式基本相同,但针对原SF2100转向架构架在运营过程中发生的裂纹部位进行了重点研究和改进设计。
ZMA080型转向架,是南车株洲电力机车有限公司在上海轨道交通3号线二期地铁车辆项目引进SF2100改进型转向架的基础上,通过系统地消化吸收国外的设计、工艺、制造、质量检验等成熟技术和国际先进标准,进行系统集成创新设计与制造的转向架。
该转向架适用于国内A型地铁车辆,最大轴重为16 t,最高运营速度为80 km/h,最高运行速度为90 km/h。
A型地铁车辆ZMA080型转向架齿轮箱研发_蒲全卫
轴承的有效寿命应经过计算验证在考虑润滑状态及遵循指定换油周期的情况下进行计算计算结果如表极限工况下齿轮箱应力图将各个危险点的平均应力应力输入材料的goodman疲劳曲线图见图4可知该齿轮箱箱体的动应力范围均在材料的goodman轴承寿命计算结果轴承期望额定寿命h计算寿命h圆锥滚子轴承圆柱滚子轴承球轴承2196003663036630520000230000230000齿轮箱箱体强度校核利用ansys软件的workbench模块进行模拟加载运算对齿轮箱箱体静强度和疲劳强度进行评估
（R&D Center，CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co.，Ltd.，Zhuzhou 412001，China）
Abstract： This paper presents the gearbox design of ZMA080 bogie for type A metro vehicle，mainly analyzes the structures of gearbox， lubrication and sealing， gear design and bearing distribution，and evaluates the strength of the gearbox.
1.3.3 密封
齿轮箱应具有良好的密封性，不应有漏油现象，并
能避免水分、尘埃及其它杂质进入箱体内部。齿轮箱由
A型地铁车辆动车转向架设计
摘要据统计，现今世界上人口超过一千万的城市有18个，而在我国近年来也将近共有50个城市左右的人口超过了一百万。
为了减少日益增长的城市交通压力，保证人们的出行便利和城市的环境质量。
人们开始发展了地下轨道运输。
转向架作为城市轨道车辆的重要组成部分起到了至关重要的作用。
本文就对地铁A型动车转向架进行了分析。
对地铁A型车辆的转向架的构架，轮对，轴箱，位于构架与轮对之间的一系悬挂，位于构架与车体之间的二系悬挂，驱动装置（牵引电机) 和基础制动装置（踏面制动）进行了设计和详尽的介绍。
并采用solid works 和AutoCAD等软件对转向架的装配与和零部件图进行了展示。
关键字：城市轨道车辆转向架设计ABSTRACTAccording to statistics, there are 18 cities with a population of more than ten millions in the world . while in China in recent years has almost 50 city’s with a population of more than one million. . In order to reduce the growing urban traffic pressure, people started to develop the underground rail transport. Bogie as an important part of the urban rail vehicles has played a an important role. This paper analyses the metro bogie type A motor car. On the bogie frame, wheel, axis, a suspension, suspension, drive and foundation braking equipment design, and detailed introduced. Using solid works and Auto CAD software for truck parts and assembly drawing for the display.Key word: metro bogie design目录_ (1)ABSTRACT (2)前 (5)第1章问题的提出 (6)1.1国内城市交通现状 (6)1.1.1城市道路拥堵问题 (6)1.1.2城市的环境问题 (6)1.2国内城市地铁现状及问题的提出 (6)第2章设计思路与可行性分析 (10)2.1总体设计思路 (10)1.2 2.2设计目标 (11)2.3可行性分析 (11)第3章地铁A型动车转向架总体设计方案 (13)3.1整车简介 (13)3.2转向架设计总体要求 (14)3.3.转向架整体结构 (15)第4章转向架主要零部件设计 (17)4.1 補 (17)4.2轮对轴箱装置 (20)4.2.2轴箱装置 (21)4.3弹性悬挂装置 (23)4.3.1 —系弹性悬挂装置 (23)4.3.2二系弹性悬挂装置 (23)4.3牵引装置 (27)4.4制动装置 (29)304.5附属附属 (29)&棘 (31)参考文献 (32)中南大学本科毕业设计论文（设计)刖S城市的发展需要发展交通，交通的发展又促进着城市的发展。
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载荷工况二：考虑纵向冲击，纵向启动时牵引机构承 担牵引压力 kFqmax；
载荷工况三：牵引机构承担 3g 纵向冲击拉力 3gmzh； 载荷工况四：牵引机构承担 3g 纵向冲击压力 3gmzh；
载荷工况五：牵引机构承担 5g 纵向冲击拉力 5gmzh； 载荷工况六：牵引机构承担 5g 纵向冲击压力 5gmzh。 其中，已知参数：转向架质量 mzh＝7.1 t；最大启动牵 引力 Fqmax＝50 kN；动载系数 k 取 1.4。 故有：kFqmax＝70 kN；3gmzh＝208 kN；5gmzh＝348 kN。 此外，横向减振器最大阻尼力 FH＝6.2 kN。 3.2 强度评定依据 在载荷工况一和二的载荷作用下，最大应力不得超 过材料的疲劳极限；在载荷工况三和四的载荷作用下，最 大应力不得超过材料的屈服极限；在载荷工况五和六的 载荷作用下，最大应力不得超过材料的强度极限。 3.3 牵引座强度计算 3.3.1 载荷分析 牵引座受到牵引（冲击）力和横向减振器阻尼力的作 用。由于牵引座为对称结构，牵引拉力和牵引压力对牵引 座产生的应力分布完全相同，故这里可以只考虑拉力。载 荷工况详见表 1。
复合弹簧是以一个单圈螺旋钢圆弹簧为骨架，与橡 胶硫化出来的圆筒体，钢圆弹簧被包裹在橡胶中而不可 见。安装时，复合弹簧先套到中心销上，此时复合弹簧与 中心销、牵引座之间均存在径向间隙。复合弹簧轴向被压 缩时发生径向膨胀，使间隙消失，将中心销与牵引座连接 成为一个弹性的关节。复合弹簧的主要作用是缓和转向 架对车体的冲击，保持车体的平稳，同时保证转向架能相 对于车体在一定范围内旋转。压座与开槽螺母用于控制 复合弹簧的压缩。为了防止在压缩过程中压座相对复合 弹簧转动而使之损坏，用圆柱销将压座与中心销轴向连 接，使压座只能沿中心销轴向移动。复合弹簧和压座之间 可使用调整垫板，保证压座与牵引座之间的间隙。
根据强度评定依据，对照表 2 可知，所有工况均满足 强度要求。
-9-
电力机车与城轨车辆·2010 年第 3 期
不再示出）；工况一、三、五的最大 Von- Mises 应力分别为 93，279，490 MPa，均出现在中心销座孔与中心销配合段 的下端边缘处。
表 4 40CrNiMoA 钢和 GS-20Mn5V 钢的机械性能
Abstract：Type ZMA080 bogie is a kind of type A metro bogie based on the type SF2100 ameliorated metro bogie. This paper mainly presents the technology parameters，structure characteristics and intensity checking of traction device of type ZMA080 metro bogie.
牵引座是钢板焊接件，是复合弹簧、横向减振器、连 杆组装等部件的安装基础。其辅助功能是作为整体起吊 的垂向限位。
连杆组装将牵引装置与构架弹性连接起来，传递牵 引力与制动力，同时保证牵引装置与构架的连接能适应 空气弹簧高度的变化。其中连杆体为焊接件。
在牵引座上方，转向架构架上安装了 4 个螺栓，每侧 2 个。当车辆整体起吊时，牵引座随着车体提升直到被螺 栓挡住，然后构架乃至整个转向架也会随之被提升。在空 载状态下，螺栓端面与牵引座的上顶面之间的距离应避 免两者在非起吊状态时碰撞。
参考文献：
[1] 朱向阳. A 型地铁 ZMA080 转向架悬挂系统［J］.电力机车与城轨车 辆，2008（4）.
[2] UIC 615- 1 OR，Tractive units- Bogies and running gear- General conditions applicable to component parts[S].
1—螺栓；2—牵引座；3—隔座；4—中心销；5—中心销座；6—复合弹簧；7—调整垫板；8—圆柱销；9—开槽螺母；10—压座；11—连杆体；12—套 管；13—止挡；14—连杆销。
图 1 牵引装置
收稿日期：2009- 11- 28 作者简介：朱向阳，高级工程师，1994 年毕业于湘潭大学机械设计专业，现从事电力机车转向架的总体设计开发工作。
表 1 牵引座的载荷工况
载荷工况 左侧销孔受力 /kN 右侧销孔受力 /kN 减振器安装座受力 /kN
一
35
35
- 6.2பைடு நூலகம்
二
35
35
- 6.2
三
104
104
- 6.2
四
104
104
- 6.2
五
174
174
- 6.2
六
174
174
- 6.2
在导向筒与复合弹簧接触的内孔施加位移约束，在 与连杆组装连接的销孔及与减振器连接座处施加力。 3.3.2 材料及机械性能
-10-
牵引座全部由 16MnDR 钢组焊而成。根据 GB 3531 《低温压力容器用低合金钢板》以及《科教装（2001）21 号》 附件 1 《200 km 及以上速度级铁道车辆强度设计及试验 鉴定暂行规定》的附录 A，其材料的机械性能见表 2。
表 2 16MnDR 钢的机械性能
材料牌号
强度极限 / 屈服极限 /
3.5 中心销组装强度计算 3.5.1 载荷分析
由于中心销组装是由中心销和中心销座经压配合组 成，因此作为一个整体进行计算。中心销组装受力为牵引 分力 F 和减振器分力 FH 组成的复合力，F 和 FH 的方向相 互垂直。由于中心销组装为对称结构，而在压缩和拉伸时 中心销组装产生的应力分布是完全相同的，因此只计算 工况一、三、五。详见表 3。
表 3 中心销组装的载荷工况
载荷工况 一 三 五
F / kN 70 208 348
FH / kN 6.2 6.2 6.2
在中心销座上底面施加位移约束，在中心销上的安 装复合弹簧的轴段施加力。 3.5.2 材料及机械性能
中心销材料为 40CrNiMoA，中心销座材料为GS- 20Mn5V。 根据 GB/T 3077《合金结构钢》和 DIN 17182《带改良焊接 适用性和韧性的用于一般用途的铸钢技术供货条件》以 及《科教装（2001）21 号》附件 1《200km 及以上速度级铁 道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》的附录 A，其材料 的机械性能见表 4。
3 强度校核计算
采用 I- deas 三维软件分别对牵引装置的三大钢结构 部件— ——牵引座、连杆体、中心销组装作强度有限元校核 计算。有限元模型均选用非线性四面体单元进行网格划 分。 3.1 计算载荷工况
根据 UIC 615- 1《动力元件－转向架和走行部－结构 部件的一般规定（第 1 版）OR》，牵引装置的计算工况分 为以下 6 种：
[3] GB 3531，低温压力容器用低合金钢板[S]. [4] 科教装（2001）21 号附件 1，200 km 及以上速度级铁道车辆强度设
计及试验鉴定暂行规定[S]. [5] GB/T 3077，合金结构钢[S]. [6] DIN 17182，带改良焊接适用性和韧性的用于一般用途的铸钢技术
供货条件[S].
摘 要：ZMA080 型转向架是在 SF2100 改进型地铁转向架的基础上设计的 A 型地铁转向架。文章主要介绍 ZMA080
型地铁转向架牵引装置的技术参数、结构特点及其强度校核计算。
关键词：A 型地铁车辆；ZMA080 型转向架；牵引装置；技术参数；结构特点；强度
中图分类号：U260.331+.7
文献标识码：A
文章编号：1672- 1187（2010）03- 0008- 03
Traction device of type ZMA080 bogie on type A metro vehicle
ZHU Xiang- yang
（CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co.，Ltd.，Zhuzhou 412001，China）
材料牌号 40CrNiMoA GS- 20Mn5V
强度极限 /MPa 980
500～650
屈服极限 /MPa 835 360
疲劳极限 /MPa 128 110
图 2 工况一作用下牵引座应力分布
3.4 连杆体强度计算 连杆体也全部由 16MnDR 钢组焊而成，因此其计算
结果及其判定与牵引座的相似。 计算结果表明：在所有工况下均满足强度要求。
Key words：type A metro vehicle；type ZMA080 bogie；traction device；technology parameter；structure characteristic；intensity
ZMA080 型转向架是南车株洲电力机车有限公司在 引进西门子公司为上海明珠线二期工程开发的 SF2100 改进型地铁车辆转向架的基础上，自主化设计的 A 型地 铁车辆转向架，最高持续运行速度 80 km/h。
1 功能
本牵引装置的功能为：传递牵引力与制动力；适应转 向架与车体的相对旋转；兼作车辆整体起吊时的转向架 构架垂向支撑。
2 结构
本牵引装置安装在转向架构架的中部，采用中心销 式低位“Z”形双拉杆结构，轴重转移小，有利于牵引力的 发挥，牵引点高度 272 mm，如图 1 所示。
中心销压装在中心销座上，组成中心销组装，通过螺 栓安装在车体底架上。隔座、复合弹簧、调整垫板、压座、 开槽螺母从上到下依次安装在中心销上。装在复合弹簧 外部的牵引座则通过横向减振器和连杆组装与转向架构
MPa
MPa
疲劳极限 /MPa 母材 焊缝
16MnDR（t =6~16 mm） 490～620
315
110
84
3.3.3 计算结果及其判定 工况一下的 Von- Mises 应力分布图如图 2 所示 （其