第一章 绪论 1
第一节 城市轨道交通系统 1
一、地铁 1
二、轻轨交通 2
三、轻轨类型 2
四、城市独轨铁路交通 4
五、新交通系统 5
六、直线电机轮轨交通系统 6
七、磁悬浮交通系统 6
八、城市快速铁路系统 7
第二节 城市轨道交通系统的分类 7
第三节 城市轨道交通系统的特点 8
一、城市轨道交通系统的分类特点 8
二、城市轨道交通系统的共同特点 10
第四节 中国城市轨道交通发展概况 11
第五节 城市轨道交通系统的选择原则和步骤 13
一、城市轨道交通系统的选择原则 13
二、城市轨道交通系统的选择步骤 14
复习思考题 14
第二章 城市轨道车辆总体 15
第一节 城市轨道车辆的类型和组成 15
一、车辆类型 15
二、车辆组成 16
第二节 城市轨道车辆技术参数 18
一、车辆性能参数 18
二、车辆的主要尺寸参数 19
三、广州地铁1号线车辆主要技术参数 20
四、天津滨海轻轨车辆主要技术参数 21
第三节 城市轨道车辆的列车编组 22
一、城轨列车编组技术 22
二、城轨列车编组技术的发展趋势 25
第四节 地铁、轻轨车辆限界 25
一、车辆限界的概念 25
二、地铁限界 26
三、轻轨限界 29
复习思考题 29
第三章 城市轨道车辆车体与车门 30
第一节 概述 30
一、车体的作用与分类 30
二、车体的基本特征与结构 30
三、车体的结构形式 30
四、车体的基本结构 31
五、典型地铁车辆车体结构的基本参数 32
第二节 铝合金车体 32
一、铝合金材料的特性 32
二、铝合金材料车体的特点 33
三、铝合金车体的形式 33
四、铝合金车体的架车 34
五、铝合金车体的结构 34
六、铝合金材料使用中应注意的问题 36
第三节 不锈钢车体 37
一、不锈钢车体的结构 37
二、不锈钢材料使用中应注意的问题 38
第四节 车体的模块化结构 40
一、模块化车体结构的概念 40
二、模块化车体结构的优点 41
三、模块化车体结构的缺点 41
四、天津地铁2号线车辆模块化车体结构 41
第五节 车体试验及车体材料的综合比较 45
一、车体试验 45
二、车体材料的综合比较 48
第六节 车门 50
一、概述 50
二、车门的分类 50
三、客室车门控制 53
四、客室车门传动系统 54
复习思考题 55
第四章 城市轨道车辆转向架 57
第一节 概述 57
一、转向架的基本作用及要求 57
二、转向架的分类和组成 57
第二节 构架 59
一、构架的作用和要求 59
二、构架的分类 60
三、构架的组成 60
第三节 轮对轴箱装置 61
一、车对 61
二、轴承与轴箱装置 69
第四节 弹簧减振装置 73
一、弹簧减振装置的作用 73
二、弹簧减振装置的分类 74
三、弹簧结构及特性 74
四、减振元件 81
第五节 牵引连接装置 84
一、中央牵引装置 84
二、横向油压减振器和横向缓冲橡胶 86
第六节 传动装置 86
一、爪形轴承的传动装置 86
二、横向牵引电机-空心轴传动装置 87
三、两轴一纵向驱动、骑马式结构 88
四、全弹性结构的两轴一纵向驱动 89
五、牵引电机对角配置的单独轴一纵向驱动 89
六、牵引电机置于车体上的驱动装置 90
第七节 典型地铁及轻轨车辆转向架 90
一、DK型转向架 91
二、广州、上海地铁车辆转向架 94
三、天津滨海快速轨道交通车辆转向架 96
复习思考题 102
第五章 城市轨道车辆车端连接装置 104
第一节 车钩缓冲装置 104
第二节 车钩 104
一、车钩的分类与特点 104
二、密接式车钩的类型及工作原理 105
三、典型车钩及参数 108
第三节 缓冲装置 113
一、层叠式橡胶金属片缓冲器 113
二、环弹簧缓冲器 114
三、环形橡胶缓冲器 115
四、弹性胶泥缓冲器 115
五、带变形管的橡胶缓冲器 117
六、可压溃变形管 118
第四节 电气及风管连接装置 118
一、电气及风管连接器的作用 118
二、电气连接器 118
三、风管连接器 120
第五节 贯通装置 121
一、贯通装置的功能及类型 121
二、贯通道的结构 122
三、渡板装置的组成 124
四、主要尺寸及技术性能 124
第六节 其他附属装置 125
一、车钩对中装置 125
二、安装吊挂系统 125
复习思考题 126
第六章 城市轨道车辆牵引与制动系统 127
第一节 牵引与制动系统概述 127
一、城轨车辆制动装置的特点 127
二、城轨车辆牵引系统的特点和分类 128
第二节 受流装置 129
一、三轨受流器 129
二、受电弓 130
第三节 直流调阻、斩波车辆的传动与控制 132
一、直流调阻车辆的传动与控制 132
二、直流斩波车辆的传动与控制 134
第四节 交流调压变频车辆的传动控制 140
一、牵引／制动系统组成和工作原理 140
二、牵引控制单元DCU的基本功能及工作原理 142
三、逆变器保护单元UNAS的基本功能及工作原理 143
四、微机过程控制基础 144
五、DCU工作流程 146
六、执行元件 149
七、高速断路器控制 149
八、牵引／制动控制 150
第五节 制动系统 152
一、城轨车辆制动系统的基本要求 152
二、制动系统分类 152
三、制动控制系统分类 155
四、典型城轨车辆制动系统 160
第六节 电空制动机 164
一、克诺尔电空制动机 164
二、SD型电空制动机 173
复习思考题 183
第七章 城市轨道车辆牵引计算 184
第一节 概述 184
一、城市轨道交通牵引计算的意义 184
二、开展城市轨道交通牵引计算研究的必要性 184
三、国内外牵引计算研究现状 185
第二节 牵引计算的力学模型 188
一、城市轨道交通列车的编组特征 188
二、牵引力 189
第三节 运动方程及时分解算 202
一、列车运动的定性分析——合力曲线 202
二、列车运动的定量分析——运动方程 203
三、列车时分计算与运动曲线绘制 206
第四节 牵引计算的计算机模型 207
一、概述 207
二、单质点模型 208
三、多质点模型 215
第五节 列车运行所需功率及牵引电动机功率估算 221
一、列车运行特点分析 221
二、按起动加速过程进行估算 222
三、按加速到Vmax时的平均加速过程估算 223
四、按“能量守恒”过程估算 223
复习思考题 224
第八章 城市轨道车辆动力学基础 225
第一节 引起车辆振动的原因及基本振动形式 225
一、车辆的基本振动形式 225
二、激起车辆振动的线路原因 226
三、车辆的自激振动 227
第二节 车辆运行安全性及平稳性的评定标准 227
一、车辆运行平稳性及评定标准 227
二、车辆运行安全性及评定标准 228
第三节 轮轨间的接触及滚动理论 230
一、轮轨接触几何关系（等效斜度、重力刚度和角刚度） 230
二、轮轨接触蠕滑关系 232
三、防止启动时空转及制动时滑行的蠕滑控制 234
第四节 车辆的蛇行运动稳定性 234
一、车辆的蛇行运动机理 234
二、影响蛇行运动的因素 235
第五节 车辆的曲线通过 237
一、车辆的曲线通过机理 237
二、自由轮对的线性蠕滑力导向理论 237
三、带转向架车辆的曲线通过 239
复习思考题 239
第九章 跨座式独轨车辆 240
第一节 跨座式独轨交通系统 240
一、概述 240
二、跨座式独轨交通系统的组成 241
三、城市独轨交通系统的技术特点 242
第二节 跨座式独轨车辆 243
一、概述 243
二、车辆主要技术参数 244
三、车体结构 246
第三节 跨座式独轨转向架 246
一、概述 246
二、转向架构架 248
三、二系悬挂和牵引装置 248
四、走行轮、走行安全轮、稳定轮和水平轮 249
第四节 跨座式独轨车辆驱动与制动系统 251
一、驱动系统 251
二、制动系统 252
第五节 跨座式独轨转向架的力学原理 254
一、跨座式独轨转向架的力学平衡 254
二、充气轮胎的滚动和振动特性 255
复习思考题 258
第十章 直线电机轮轨交通车辆 259
第一节 概述 259
第二节 直线电机车辆的基本原理 261
一、直线电机的基本原理 261
二、直线电机车辆的原理 263
三、直线电机车辆的组成 263
四、非黏着牵引的技术优势 264
第三节 直线电机转向架 266
一、直线电机转向架结构的分类与特点 266
二、广州地铁4号线直线电机转向架 268
三、北京机场线直线电机转向架 274
四、日本直线电机转向架 283
五、径向转向架设计原理 284
第四节 车体 288
第五节 直线电机列车的运行性能 301
复习思考题 306
参考文献 307