Solidworks铁路货车转向架三维建模与运动仿真分析(3)

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转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，其主要作用如下：

(1）车辆上采用转向架可以增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度，以满足铁路运输发展的需要；

(2）确保在常规的运动条件下，车体始终与转向架相连，利用滚动轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿铁轨运行的平动；

(3）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。

(4）保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线。

(5）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，以减小车辆和铁轨之间的相互作用，使振动、冲击和动应力的大搜相应的减小，改善车辆运行的品质。

(6）充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，使车辆具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车。

(7）转向架作为车辆的一个重要且单独的部件，与之连接的的部件结构要简单且拆卸方便，以便独立制造和检修。

本文主要通过介绍转K6型货车转向架来说明转向架的主要结构设计和功能特性。转K6型转向架是主型货车的25t轴重提速、重载通用转向架之一，可用于25t轴重通用敞、棚、平、罐车，也可用于各种25t轴重专用货车。该转向架属于铸钢三大件式货车转向架，采用特殊的弹簧减震装置，其中包括轴箱弹性剪切垫和带楔块减振装置的中央枕簧悬挂系统，摇枕弹簧为二级刚度，在侧架之间的水平面上安装了弹性性下交叉支撑装置，下心盘内设有含耐磨性、自润滑性、高抗冲、高抗压等优越特点的心盘磨耗盘，采用双作用常接触弹性旁承，装用25t轴重TBU150型或TAROL150型双列圆锥滚子轴承，采用轻型新结构HEZB型铸钢车轮或HESA型辗钢车轮，基础制动装置为中拉杆式单侧闸瓦制动装置，采用L-A型组合式制动梁，新型高摩合成闸瓦；

1.2国内外货车转向架发展概况及发展趋势

国外货车转向架经过数十年的运用和改进，证明是成功可靠的。纵观国外高速货车的发展，其转向架没有固定的模式。当前关于模态方面的研究基本上还处于研究车体的阶段。事实上，转向架在线路上运行时的模态对车体的振动性能、疲劳性能的影响是亟待开展的研究课题。我国自行研制的货车转向架种类远多于目前实际使用的转向架类型。一些转向架不能继续生产和使用下去的原因是多种多样的，其中之一是原设计时为了追求先进，过多地采用了不够成熟的零、部件。因此，在今后转向架总体设计中，对待国外虽已成熟的结构，必须经过仔细、详尽的分析论证后才能选用，最好能对部件或零件专门作一系列试验，掌握了它的性能，再用于转向架上，这样成功的把握就会大些。

1.2.1国内货车转向架产品的发展概况

解放之前，我国没有设计制造货物转向架的能力，主要靠进口日美等国的30t级货车以及少量的铸钢三大件式转向架。1949年以后，我国于1952年首先设计货车专用的转3及转4型，之后又有转5型转向架。94年以后我国先后并结合我国国情先后开发了21t轴重的转K1，转K2，转K3，转K4型转向架。之后为了进一步提高载重，齐齐哈尔等厂承担了25t轴重低重力转向架的研制，并成功投入运行。2003年以后齐齐哈尔车厂研制了160KM/h快速货车转向架。

1.2.2国外货车转向架产品的发展概况

世界各国货车发展的主要趋势是：不断完善货车种类的构成来适应该国代运货物的种类；增加载重量，改良车辆结构来减少制造和维修费用。各国都结合本国国情最大限度地保证货物的完整性。德国的货车比较多，各种漏斗车就达到3万多辆。美国的有几百万辆，其中罐车最多。发达国家已经普及了公路铁路的两用车。各国都在研究提高车辆的每米载重量，重载运输已成为主流趋势。俄罗斯通过增加车轴数量，美国采用轻型材料车体，减轻车辆自重来增加载重量，在改进车体结构方面，加拿大和南非都采用了充分利用车体下面俩台转向架之间的下部界限的“浴盆”敞车。