轨道车辆转向架橡胶弹性元件应用技术PDF电子书下载

1轨道车辆转向架橡胶弹性元件 1

1.1轨道车辆转向架的作用 1

1.2轨道车辆转向架上的悬挂系统 3

1.2.1悬挂系统的分类 3

1.2.2弹簧的作用 3

1.2.3弹性元件的主要特性 4

1.3轨道车辆转向架上的橡胶弹性元件 5

1.3.1轴箱定位装置 5

1.3.1.1双拉杆式定位 6

1.3.1.2单拉杆式定位 6

1.3.1.3转臂式定位 7

1.3.1.4 V形橡胶弹簧定位 7

1.3.1.5圆锥形橡胶弹簧定位 9

1.3.1.6导柱式定位 9

1.3.1.7其他轴箱悬挂装置中的橡胶弹性元件 10

1.3.2二系悬挂系统 11

1.3.2.1弹簧装置 11

1.3.2.2减振装置 14

1.3.2.3抗侧滚扭杆装置 14

1.3.2.4牵引装置 18

1.3.3限位装置 19

1.4橡胶弹性元件的设计要点 20

1.5橡胶弹性元件开发中理论计算方法 21

1.5.1矩形橡胶堆计算 21

1.5.1.1矩形橡胶堆的垂向刚度计算 21

1.5.1.2矩形橡胶堆的水平方向刚度计算 23

1.5.2圆柱形橡胶堆计算 25

1.5.2.1圆柱形橡胶堆的垂向刚度 25

1.5.2.2圆柱形橡胶堆的水平方向刚度 25

1.5.3橡胶球铰刚度计算 26

1.5.3.1橡胶球铰的轴向刚度 26

1.5.3.2橡胶球铰的扭转刚度 27

1.5.3.3橡胶球铰的径向刚度 28

1.5.3.4橡胶球铰的偏转刚度 29

1.5.4轴箱弹簧刚度计算 29

1.5.4.1单层橡胶衬套的垂向刚度计算 30

1.5.4.2单层橡胶衬套的径向刚度计算 30

1.6橡胶弹性元件开发中仿真分析技术 31

1.6.1专业化的有限元分析平台 32

1.6.2橡胶弹性元件结构仿真分析基础技术 33

1.6.2.1黏弹性材料本构模型参数建设 33

1.6.2.2大变形特征的分析技术 34

1.6.2.3不断延伸的计算对象 34

1.6.3小结 35

1.7橡胶弹性元件几种典型失效形式 36

1.7.1功能性失效 36

1.7.1.1应力松弛及蠕变失效 36

1.7.1.2刚度失效 37

1.7.1.3稳定性失效 38

1.7.2破坏性失效 39

1.7.2.1疲劳失效 39

1.7.2.2极限载荷失效 39

1.7.2.3粘结失效 40

2机车转向架橡胶弹性元件 41

2.1机车转向架简介 41

2.1.1我国机车发展情况简述 41

2.1.2机车转向架的组成与功能 42

2.1.3机车转向架的分类 47

2.1.4 HXD1型系列机车转向架简介 47

2.1.5 HXD2型系列机车转向架简介 50

2.1.6 HXD3型系列机车转向架简介 52

2.1.7 HXN3型机车转向架简介 54

2.1.8 HXN5型机车转向架简介 55

2.1.9其他B9轴式机车转向架简介 57

2.1.9.1 SS7型系列机车转向架简介 57

2.1.9.2 SS8型机车转向架简介 58

2.1.10其他C0轴式机车转向架简介 60

2.1.10.1 DF8B型机车转向架简介 60

2.1.10.2 DF11型机车转向架简介 60

2.1.10.3 SS9型机车转向架简介 61

2.2一系悬挂系统橡胶弹性元件 63

2.2.1轴箱弹簧橡胶垫 63

2.2.1.1 HXD1c轴箱弹簧橡胶垫 64

2.2.1.2轴箱弹簧橡胶垫谱系表 64

2.2.2轴箱拉杆橡胶关节 66

2.2.2.1轴箱拉杆橡胶关节特点 66

2.2.2.2双拉杆定位的橡胶关节 67

2.2.2.3单拉杆定位的橡胶关节 69

2.2.2.4橡胶关节（球铰）产品有限元分析技术特点 70

2.2.2.5轴箱拉杆橡胶关节谱系表 71

2.3二系悬挂系统橡胶弹性元件 72

2.3.1二系橡胶堆旁承 73

2.3.1.1橡胶堆旁承特点 73

2.3.1.2 HXD2B型橡胶堆旁承 73

2.3.1.3 HXN3型橡胶堆旁承 75

2.3.1.4 HXN5型橡胶堆旁承 76

2.3.1.5橡胶堆类产品有限元分析技术特点 79

2.3.1.6橡胶堆旁承谱系表 80

2.3.2二系高圆弹簧橡胶垫 81

2.3.2.1 HXD1c型二系橡胶垫 81

2.3.2.2二系橡胶垫谱系表 83

2.3.3二系横向弹性止挡 84

2.3.3.1 HXD1型转向架二系横向止挡 84

2.3.3.2 HXD3型转向架二系横向止挡 85

2.3.3.3二系横向止挡谱系表 86

2.4牵引系统橡胶弹性元件 87

2.4.1牵引装置橡胶关节 87

2.4.1.1 HXD2型牵引杆橡胶关节 87

2.4.1.2 HXD2B型牵引杆橡胶关节 89

2.4.1.3 HXD1型牵引杆橡胶关节 92

2.4.1.4 HXD1型牵引机构连杆橡胶关节 93

2.4.1.5牵引装置橡胶关节谱系表 94

2.4.2牵引橡胶堆 95

2.4.2.1 HXN5型牵引橡胶堆 95

2.4.2.2牵引橡胶堆谱系表 98

2.5驱动系统橡胶弹性元件 99

2.5.1六连杆橡胶关节 99

2.5.1.1某型六连杆橡胶关节 99

2.5.1.2六连杆橡胶关节谱系表 100

2.5.2牵引电机吊杆橡胶关节 101

2.5.2.1 HXD3型电机吊杆橡胶关节 101

2.5.2.2 DF系列机车电机吊杆橡胶关节 102

2.5.2.3牵引电机吊杆橡胶关节谱系表 103

3客车转向架橡胶弹性元件 106

3.1客车转向架及其弹性元件简介 106

3.1.1我国铁路客车转向架发展情况简述 106

3.1.2 CW系列客车转向架 107

3.1.2.1CW-2型转向架简介 108

3.1.2.2 CW-200K型转向架简介 109

3.1.3 SW系列客车转向架 110

3.1.3.1 SW-160型转向架简介 111

3.1.3.2 SW-220K型转向架简介 112

3.1.3.3 SW-300型转向架简介 113

3.1.4 PW系列客车转向架 114

3.1.4.1 209HS型转向架简介 115

3.1.5国外典型客车转向架 116

3.1.5.1 Y32型转向架简介 116

3.1.5.2 MD523型转向架简介 118

3.1.5.3 AM96型转向架简介 119

3.1.5.4 SF 400型转向架 119

3.1.5.5 CL-242型转向架 120

3.2一系悬挂系统橡胶弹性元件 121

3.2.1轴箱弹簧橡胶垫 121

3.2.1.1 206P型转向架轴箱弹簧橡胶垫 121

3.2.1.2 209HS型转向架轴箱弹簧橡胶垫 122

3.2.1.3客车转向架轴箱弹簧橡胶垫谱系表 124

3.2.2轴箱弹性定位套 125

3.2.2.1 206型系列转向架弹性定位套 125

3.2.2.2 209HS型转向架弹性定位套 125

3.2.3轴箱转臂定位关节 128

3.2.3.1 CW-2型转向架转臂关节 129

3.2.3.2 SW-160型转向架转臂关节 130

3.3二系悬挂系统橡胶弹性元件 132

3.4牵引系统橡胶弹性元件 135

3.4.1单拉杆牵引方式的牵引拉杆球铰 135

3.4.2 Z字形牵引方式的牵引拉杆球铰 136

4动车组转向架橡胶弹性元件 138

4.1我国高速动车组转向架简介 138

4.1.1CRH1型系列动车组转向架简介 139

4.1.2 CRH2型系列动车组转向架简介 142

4.1.3 CRH3型系列动车组转向架简介 144

4.1.4 CRH5型系列动车组转向架简介 145

4.2一系悬挂系统橡胶弹性元件 147

4.2.1一系弹簧橡胶垫 147

4.2.1.1 CRH380D型转向架一系弹簧橡胶垫 147

4.2.1.2 CRH5型转向架一系橡胶垫 148

4.2.1.3轴箱弹簧橡胶垫谱系表 151

4.2.2转臂定位关节 151

4.2.2.1 CRH380D型转臂定位关节 151

4.2.2.2 CRH1B型转臂定位关节 154

4.2.2.3转臂定位关节谱系表 156

4.3牵引系统橡胶弹性元件 156

4.3.1中心牵引销+“Z”，字形双拉杆方式 156

4.3.1.1 CRH3型中心牵引销套 157

4.3.1.2 CRH3型牵引拉杆球铰 159

4.3.2单牵引杆方式 160

4.3.2.1 CRH1B牵引杆球铰 160

4.3.2.2 CRH380D牵引杆球铰 161

4.3.3牵引销套（球铰）谱系表 163

4.4驱动悬挂系统弹性元件 164

4.4.1电机悬挂弹性元件 164

4.4.1.1 CRH1B型电机球铰 165

4.4.1.2 Zefiro Italy动车组电机衬套 166

4.4.2齿轮箱悬挂 168

4.4.2.1 CRH3型齿轮箱悬挂橡胶减振垫 169

4.4.2.3 CRH5型齿轮箱反作用杆橡胶节点 170

4.4.3驱动系统弹性元件谱系表 171

4.5二系悬挂系统橡胶弹性元件 172

4.5.1 CRH380D型横向止挡 173

4.5.2 CRH5型横向止挡 175

4.5.3二系横向止挡谱系表 175

5城轨车辆转向架橡胶弹性元件 178

5.1城轨车辆转向架简介 178

5.1.1城轨A型车转向架简介 179

5.1.1.1 ZMA080型转向架简介 179

5.1.1.2 ZMA100型转向架简介 180

5.1.1.3南京地铁A型车辆转向架简介 182

5.1.2城轨B型车转向架简介 182

5.1.2.1 ZMA120型转向架简介 183

5.1.2.2 ZMB080型转向架简介 184

5.1.2.3 SDB80型地铁车辆转向架简介 185

5.1.3直线电机城轨车辆转向架简介 186

5.1.3.1广州地铁直线电机转向架简介 186

5.1.3.2首都机场线直线电机转向架简介 188

5.1.4跨坐式单轨转向架简介 189

5.1.5国外典型城轨车辆转向架简介 192

5.1.5.1 Bombardier公司城轨车辆转向架 193

5.1.5.2 Siemens公司城轨车辆转向架 195

5.2一系悬挂系统橡胶弹性元件 196

5.2.1锥形橡胶弹簧 196

5.2.1.1锥形橡胶弹簧特点 196

5.2.1.2轴箱外置式锥形橡胶弹簧 197

5.2.1.3轴箱内置式锥形橡胶弹簧 200

5.2.1.4多伦多轻轨车轴箱弹簧 201

5.2.1.5轴箱锥形橡胶弹簧仿真分析特点 203

5.2.1.6一系锥形橡胶弹簧谱系表 203

5.2.2一系V形弹簧 205

5.2.2.1广州地铁V形弹簧 206

5.2.2.2伦敦地铁V形弹簧 208

5.2.3.3一系V形弹簧谱系表 209

5.2.3转臂定位节点 211

5.2.3.1广州地铁转臂定位节点 211

5.2.3.2一系转臂定位节点谱系表 212

5.2.4一系橡胶垫 213

5.2.4.1广州地铁一系橡胶垫 213

5.2.4.2 Dortmund轻轨一系橡胶垫 214

5.2.4.3一系橡胶垫谱系表 215

5.2.5垂向止挡 215

5.2.5.1广州地铁垂向止挡 216

5.2.5.2武汉地铁垂向止挡 217

5.2.5.3一系垂向止挡谱系表 218

5.3二系悬挂系统橡胶弹性元件 219

5.3.1沙漏弹簧 219

5.3.1.1 Blackpool沙漏弹簧 220

5.3.1.2 BTNA沙漏弹簧 222

5.3.2横向止挡 224

5.3.2.1 VLU横向止挡 224

5.3.2.2上海地铁转向架横向止挡 224

5.3.2.3横向止挡谱系表 225

5.4牵引系统橡胶弹性元件 227

5.4.1单拉杆牵引系统橡胶弹性元件 227

5.4.2 “Z”字形双拉杆牵引系统橡胶弹性元件 228

5.4.2.1中心销弹性定位套 228

5.4.2.2牵引拉杆球铰 230

5.4.3牵引系统橡胶弹性元件谱系表 230

5.5电机驱动系统橡胶弹性元件 232

5.5.1直线电机吊杆橡胶关节 232

5.5.2牵引电机球铰 233

5.5.3悬挂梁支撑球铰 235

5.5.4电机驱动系统弹性元件谱系表 236

5.6齿轮箱系统橡胶弹性元件 237

5.6.1广州地铁齿轮箱吊杆球铰 237

5.6.2 B5006转向架齿轮箱吊杆球铰 238

5.6.3齿轮箱系统橡胶弹性元件谱系表 239

6货车转向架橡胶弹性元件 241

6.1货车转向架简介 241

6.1.1我国铁路货车转向架发展情况简述 241

6.1.2转8型系列货车转向架 242

6.1.3 21t轴重提速货车转向架 242

6.1.4 25 t轴重货车转向架 243

6.1.5快速货车转向架 244

6.2构架式转向架橡胶弹性元件 245

6.2.1转K3型转向架简介 245

6.2.2齐轨道装备公司快速货车转向架用橡胶弹性元件 247

6.2.2.1橡胶定位器 247

6.2.2.2牵引拉杆橡胶垫 248

6.2.2.3横向止挡 250

6.2.3眉山公司快速货车转向架用橡胶弹性元件 251

6.2.3.1牵引拉杆的弹性球铰 251

6.2.3.2二系橡胶堆组成 252

6.2.3.3横向止挡 253

6.3摆动式转向架橡胶弹性元件 255

6.3.1转K5型系列转向架简介 255

6.3.2重载摆动式转向架简介 257

6.3.3轴箱橡胶弹簧 259

6.3.4长行程弹性旁承 261

6.4侧架交叉支撑转向架橡胶弹性元件 263

6.4.1转K6型系列转向架简介 263

6.4.2重载交叉支撑转向架简介 266

6.4.3八字形轴箱弹簧 266

6.4.4 V形弹性旁承 267

6.5副构架转向架橡胶弹性元件 269

6.5.1转K7型转向架简介 269

6.5.2副构架橡胶堆弹簧 273

6.5.3承载鞍橡胶垫 276

6.6国外典型货车转向架 278

6.6.1国外快速货车转向架及其特点 278

6.6.2国外重载货车转向架及其特点 281

6.6.3国外重载货车转向架用轴箱橡胶垫 283

6.6.3.1双侧耳结构轴箱橡胶垫 284

6.6.3.2单侧耳结构轴箱橡胶垫 285

6.6.3.3轴箱橡胶垫谱系表 287

7液压减振器橡胶关节 290

7.1轨道车辆液压减振器作用 290

7.2液压减振器橡胶关节作用 291

7.3典型液压减振器橡胶关节 292

7.3.1橡胶垫式减振器关节 292

7.3.2无外套桥式减振器关节 294

7.3.3无外套销式减振器关节 295

7.3.4球形桥式减振器关节 295

7.3.5球形销式减振器关节 297

8轨道车辆转向架橡胶弹性元件展望 299

8.1轨道车辆转向架发展 299

8.2轨道车辆悬挂系统发展 300

8.2.1轨道车辆悬挂系统方式 300

8.2.1.1悬挂系统方式 301

8.2.1.2悬挂系统性能对比 302

8.2.1.3轨道车辆悬挂系统发展趋势 304

8.2.2轨道车辆半主动悬挂技术 304

8.2.2.1国内外主动/半主动悬挂系统的应用状况 304

8.2.2.2国内外主动/半主动悬挂系统的研究状况 305

8.2.2.3半主动悬挂的关键技术 307

8.3轨道车辆转向架橡胶弹性元件发展方向 308

8.3.1弹性元件产品向资源型、环保型方向发展 308

8.3.2弹性元件产品向专利化、模块化方向发展 309

8.3.3弹性元件产品向轻量化、精细化方向发展 309

8.3.4弹性元件产品向功能化、智能化方向发展 310

8.4橡胶弹性元件开发技术发展 310

8.4.1橡胶材料的疲劳预测技术 310

8.4.2橡胶弹性元件的结构优化技术 311

8.4.3橡胶弹性元件的流固耦合技术 312

8.5结论 314

参考文献 315