第10章车辆的总体设计

1、第十章第十章 车辆总体设计车辆总体设计主要内容主要内容:车辆总体设计的内容车辆总体设计的内容合理选定技术经济指标合理选定技术经济指标车辆的轻量化设计及防腐设计车辆的轻量化设计及防腐设计人机工程设计人机工程设计车辆总体尺寸设计车辆总体尺寸设计转向架总体设计转向架总体设计第十章第十章 车辆总体设计车辆总体设计一、车辆总体设计的内容一、车辆总体设计的内容 车辆总体设计是一种带规划性质的设计，其目的车辆总体设计是一种带规划性质的设计，其目的是：说明该车能否满足设计技术任务书中提出的各是：说明该车能否满足设计技术任务书中提出的各项功能要求，协调设计中所出现矛盾的措施或方法。项功能要求，协调设计中所出现矛

2、盾的措施或方法。 车辆设计按设计前后顺序分为三个阶段：车辆设计按设计前后顺序分为三个阶段：方案设计方案设计技术设计技术设计施工设计施工设计按设计内容分为：按设计内容分为：车辆总体设计车辆总体设计车辆零、部件设计车辆零、部件设计 车辆总体设计的内容贯穿在各个阶段，并在最车辆总体设计的内容贯穿在各个阶段，并在最后设计阶段重新绘制车辆总图，编写设计说明书后设计阶段重新绘制车辆总图，编写设计说明书及其它有关的技术文件。及其它有关的技术文件。总体设计原则总体设计原则:统筹兼顾、讲求效益统筹兼顾、讲求效益 1、保证运输安全、保证运输安全 2、方便使用、方便使用 3、具有合理的技术经济指标、具有合理的技术经

3、济指标 4、减少维修、保养的费用、减少维修、保养的费用 5、结构的工艺性好、结构的工艺性好 6、尽量采用标准化、通用化的零部件、尽量采用标准化、通用化的零部件 7、材料的来源要充足、材料的来源要充足二、合理选定技术经济指标二、合理选定技术经济指标1、合理选定自重系数、合理选定自重系数车体钢结构对自重影响最大车体钢结构对自重影响最大采用新结构、新材质采用新结构、新材质C80自重系数自重系数0.22客车用每米车长所占自重、每一定员所占重和每米车长所能客车用每米车长所占自重、每一定员所占重和每米车长所能容纳定员三个指标，客车内部设备材质对自重有较大影响。容纳定员三个指标，客车内部设备材质对自重有较大

4、影响。2、合理选定比容系数、合理选定比容系数比容系数的确定比容系数的确定敞车多在敞车多在1.10m3/t，棚车多在，棚车多在2m3/t左右左右3、充分利用每延米轨道载重的允许值、充分利用每延米轨道载重的允许值意义意义每延米轨道载重的允许值每延米轨道载重的允许值 C80 8.33t/m4、合理确定车辆的轴重、轴数、合理确定车辆的轴重、轴数发展发展25t轴重货车轴重货车5、全面考虑运输成本、全面考虑运输成本6、提高车辆运行速度，应有适当的技术贮备、提高车辆运行速度，应有适当的技术贮备三、车俩的轻量化设计及防腐、耐腐设计三、车俩的轻量化设计及防腐、耐腐设计1、目的、目的延长车辆使用寿命延长车辆使用寿

5、命降低车辆自重降低车辆自重提高车辆系统的经济效益提高车辆系统的经济效益2、对车辆自重影响最大的、对车辆自重影响最大的车体钢结构车体钢结构走行装置走行装置客车车内设备客车车内设备(包括内饰包括内饰)3、减轻自重的措施、减轻自重的措施 (1)选用新的材质选用新的材质耐侯钢耐侯钢不锈钢不锈钢铝合金铝合金(2)采用新的车辆结构采用新的车辆结构耐蚀、防蚀钢结构耐蚀、防蚀钢结构充分发挥构件的材料性能充分发挥构件的材料性能(3)加强结构防蚀的工艺措施加强结构防蚀的工艺措施板材防腐蚀处理板材防腐蚀处理四、人机工程设计四、人机工程设计1、车辆人机设计的内容、车辆人机设计的内容 考虑各种作业人员所需的作业空间和作

6、业环考虑各种作业人员所需的作业空间和作业环境，以及在某些特定姿势中能否发挥人的正常境，以及在某些特定姿势中能否发挥人的正常体力，以便使有关作业高效安全的进行。体力，以便使有关作业高效安全的进行。 客车设计还要考虑室内环境设计。客车设计还要考虑室内环境设计。2、车辆作业空间的分析和设计、车辆作业空间的分析和设计3、客车客室设计、客车客室设计 软卧车、高级软卧车和餐车可实现软卧车、高级软卧车和餐车可实现12套列车自套列车自备影视节目和备影视节目和12套自备背景音的自由选择。空调套自备背景音的自由选择。空调可任意调风向、调节风量，软卧车、高级软卧车可任意调风向、调节风量，软卧车、高级软卧车可实现旅客

7、之间、旅客与乘务员之间的通话，高可实现旅客之间、旅客与乘务员之间的通话，高级软卧车设纯净水自动饮水机，高级软卧车设独级软卧车设纯净水自动饮水机，高级软卧车设独立卫生间。餐车具有酒吧、餐饮及送餐服务功立卫生间。餐车具有酒吧、餐饮及送餐服务功能。整体玻璃卫生间，大理石吧台台面及大理石能。整体玻璃卫生间，大理石吧台台面及大理石洗面台无明钉、自然逢结构，拉丝不锈钢内饰五洗面台无明钉、自然逢结构，拉丝不锈钢内饰五金件，整列体现了统一的现代感色彩，使客车成金件，整列体现了统一的现代感色彩，使客车成为了铁路线上流动的星级宾馆。为了铁路线上流动的星级宾馆。五、车辆总体尺寸设计五、车辆总体尺寸设计1、长度方向尺

8、寸的确定、长度方向尺寸的确定 (1)车体内长车体内长 客车客车 货车货车(2)车辆其它长度尺寸车辆其它长度尺寸车辆全长与外长的关系车辆全长与外长的关系车体外长与转向架中心距的关系车体外长与转向架中心距的关系车体长度与铁路限界的关系车体长度与铁路限界的关系2、宽度方向尺寸的确定、宽度方向尺寸的确定 车辆宽度的尺寸主要受限界的严格控制车辆宽度的尺寸主要受限界的严格控制3、高度方向尺寸的确定、高度方向尺寸的确定(1)车辆地板面高度的确定车辆地板面高度的确定影响因素影响因素客、货车站台高度客、货车站台高度车钩高车钩高转向架心盘面高度转向架心盘面高度(2)车辆上部高度的确定车辆上部高度的确定4、车辆相关

9、部件之间间隙的确定、车辆相关部件之间间隙的确定(1)车辆通过平面曲线时，车体与转向架间的相对转动车辆通过平面曲线时，车体与转向架间的相对转动(2)车辆通过平面曲线时，两车端部的最小间隙及车钩车辆通过平面曲线时，两车端部的最小间隙及车钩的摆角的摆角5、车辆配重、车辆配重六、转向架总体设计六、转向架总体设计1、转向架设计步骤与原则、转向架设计步骤与原则2、转向架使用条件分析及功能分析、转向架使用条件分析及功能分析(1)通用性与专用性通用性与专用性载荷载荷转向架与车辆其它部件的接口转向架与车辆其它部件的接口(2)转向架零、部件安全可靠性转向架零、部件安全可靠性 “三裂、二切、一脱落三裂、二切、一脱落

10、”。“三裂三裂”是指底架中梁、侧梁是指底架中梁、侧梁及摇枕因裂纹引起的断裂。及摇枕因裂纹引起的断裂。“二切二切”是指切轴，包括冷切是指切轴，包括冷切和热切。和热切。“一脱落一脱落”是指转向架基础制动装置中一些零部是指转向架基础制动装置中一些零部件（如制动梁）的脱落。件（如制动梁）的脱落。 切轴断裂是铁路系统内对铁路车辆轴端头断裂的常用称谓切轴断裂是铁路系统内对铁路车辆轴端头断裂的常用称谓,是铁路车辆重大倾覆事故的最主要的原因之一。将轴承损坏是铁路车辆重大倾覆事故的最主要的原因之一。将轴承损坏引起的高温车轴断裂称为热切轴断裂引起的高温车轴断裂称为热切轴断裂,而将因疲劳引起的车轴而将因疲劳引起的车轴常温断裂称为冷切轴断裂。常温断裂称为冷切轴断裂。(3)转向架的功能分析转向架的功能分析抗