CRH3型动车组动车转向架三维实体设计

#564.966mm。齿轮材料选用18CrNiMo7-6，该材料属于低碳低合金高强度渗碳齿轮钢，经过渗碳、淬火和低温回火以后，其齿轮表面硬度高，耐磨性好，心部韧性好，抗冲击具有较高的延伸率，因此用于高速。齿轮油牌号：Mobil-MobilubeSHC75W90LS。小齿轮两端为轴承安装座，一端加工了端面齿轮，通过与齿轮联轴器配合传递电机扭矩。图5.3齿轮联轴器5.3轴箱体轴箱装配主要由前后端盖、轴箱体、吊钩、轴承单元、压盖、转臂、一系弹簧和橡胶减振垫、一系垂向减振器等组成。轴箱装配采用转臂式定位结构，每一轴箱采用一组单圈螺旋弹簧加橡胶垫，并在端轴轴箱间配置一系垂向减振器，构成一系悬挂系统。一系悬挂装置与转向架构架弹性相连，把车体簧上部分的重量传递给轮对，同时将来自轮对的牵引力、制动力、横向力等传递到构架上并减弱来自轮轨的垂向振动。转向架中间轴右侧装有光电速度传感器。轴箱由GGG铸铁制成，并使用圆锥滚子轴承。可不拆卸轴承更换轮对。车轴轴承箱为分体设计。其下部可分离以便更换轮对。轴箱前盖采用铝合金铸件AC4CH-T6(JISH5202)。轴箱后盖采用铝合金板材A5083P-O(JISH4000)或

者铝合金锻造材料A5083FD-O（JISH4051）,米用上下分体的结构，用螺栓连接组装。图5.4轴箱体轴箱定位装置有多种结构方式，最常见的有：板弹簧式也叫做板弹簧德国式，在战后的德国国铁中使用，是使用板弹簧的先驱。转向架框架通过轴弹簧上下运动时，水平支撑板多少也会产生上下前后晃动，所以使用一端可垂直弯曲的垂直弹簧板，将其安装在侧梁上。IS式（拉板式的一种）针对高速行驶，在0系列新干线之后采用。使用橡胶衬套与侧梁连接，可以使前后、左右具有适当的刚性。与板弹簧式中的板弹簧相比，可降低弹簧应力。在0系列、100系列及200系列中使用。拉板式（支撑板式）一一SU板弹簧式将IS方式中一侧的板弹簧移到中心侧，轴箱与转向架侧梁间使用2个板弹簧固定。可减小转向架的长度。4.麦弗逊式也叫做双连杆式，使用缓冲橡胶衬套，将轴箱两侧和侧梁相连接。可缩短转向架长度。轴箱导框架式使用轴箱导框架引导轴箱上下运动，并限制前后左右运动，保持车轮与转向架框架正确的位置关系。在与轴箱接触的位置安装耐磨树脂磨耗板。若滑动部位磨损会产生松动，容易发生轮对蛇行运动，可能会导致车体左右剧烈晃动。在普通客车及机车中广泛使用。圆柱导轨式（螺旋弹簧圆筒叠层橡胶并用式）该方式包括两种模式，即通过在密封的滑动部位注油，使其具有摩擦、磨损对策和减震效果的湿式，以及在滑动部位使用耐磨树脂，安装叠层橡胶使其具有适当刚性的方式。京急新1000型：使用干式橡胶JR东海700系列、JR九州885拉杆式为麦弗逊式的变形，轴箱和转向架使用单连杆支撑。与SU板弹簧式相比，它可以减小前后支撑刚性，以及降低曲线横向和滑动所发出的声音。圆锥叠层橡胶式是使钢板和橡胶层压成圆锥状的方式，按软剪切方向施加轴弹簧作用，压缩方向为硬。不使用螺旋钢弹簧，可利用橡胶的衰减力。JR九州817系列JR西KIHA126系列转臂式其历史很悠久，现在大部分的客车和新干线均在使用。有的使用叠层橡胶取代橡胶衬套。JR东E231系。东急5000系。西武3000系。京王9000系。JR西500系新干线。近铁23000系

表5.1轴箱定位方式的比较为朴式朦恢川逸式打■板.式I--3S■/.-稳定性◎O△o曲线蜀亍性繼◎◎◎△前丿匚•左刚性尿优化◎OO△乘坐密曲昱◎◎Xo拇」F-俎鞍◎O◎△轻H化◎◎◎oifiH'XN◎O△◎轮皿变別特性◎◎X△H比•肛◎OO△編评枷◎OX△5.4本设计轴箱定位装置也采用转臂式定位在本论文中轴箱定位装置为转臂式定位。一系悬挂圆弹簧置于转臂安装座上，转臂通过橡胶节点安装在侧架上。定位转臂是该装置中的骨架，是轮对轴箱与构架的联系纽带，为减小定位节点刚度对一系垂向刚度的附加影响，定位转臂选择尽可能长一些。图5.5CRH3动力转向架轴箱定位系统

6悬挂与制动6.1中心悬挂,加速和减速力的传递无冲橡胶止挡用于通过其特性限制纵向的位击。每个转向架有两个用于安装横向液压减震,加速和减速力的传递无冲图6・1橡胶止挡和横向液压减震器中央悬挂装置采用低横向刚度、大扭转变形的空气弹簧直接支承车体的三无结构垂向用可变阻尼节流阀减振，横向安装油压减振器，还设有非线性横向缓冲止挡和新型抗侧滚扭杆装置牵引装置由中心销、牵引梁和新结构Z形牵引拉杆组成，牵引点距轨而高度为385mm。新结构Z形牵引拉杆具有低的横向及垂向附加刚度，提高了车辆的横向及垂向动力学性能，实现了无磨耗、无间隙牵引。橡胶止挡用于通过其特性限制纵向的位移，由此，加速和减速力的传递无冲击。每个转向架有两个用于安装横向液压减震器的座。动力和拖车转向架的二系悬挂装置能确保在舒适性、轮轨接触力和稳定性方面的性能。空气弹簧由气囊和附加橡胶弹簧组合而成的自由膜型式，适用于水平位移大的无摇枕转向架。通过调整水平阀和转向架构架之间的控制杆的长度调整由于轮对磨损带来

的车辆高度的变化。在每次镟轮之后需进行这样的调整。车辆水平阀调节车辆垂

向位移至死挡高度约土3mm，此时空气流通停止。这避免空气的过度消耗。在

死挡之后，空气流通增加保证悬挂系统的全功能。来自空气悬挂设备的空气信号

与旅客载荷成比例并被传送到制动控制单元，用作负载补偿。11图6.2二系空气弹簧悬挂装置图1一气囊2一外筒3-下面板4-橡胶垫5-橡胶堆6一0型圈

为限制车体在过曲线和遇强风时过度倾斜，转I力杆件和两个导向杆组成，扭力杆水平与转向图6.3抗侧滚装置滚杆由一口滚杆图6.4扭力杆6.2图6.3抗侧滚装置滚杆由一口滚杆图6.4扭力杆6.2牵引装置如下图是典型的高速车辆牵引装置，其结构是中心销上端用螺栓同定在车体枕梁上，下端插在能传递纵向力的牵引梁孔中，能够自由垂向运动和回转。中央牵引连接杆传递车体与转向架间的牵引力及制动力，使转向架具有相对于车体在横向、垂向、侧滚、点头等方向的自由度。牵引拉杆距轨面的高度经优化后，可减少转向架的点头振动，降低牵引和制动时对轮重转移的影响。牵引拉杆的两端都装有弹性橡胶节点，可以吸收一定的振动。牵引装置主要包含的零部件有：横向挡组成、中心销、中心销套、牵引梁、牵引拉杆、横向减振器等。各零部件及其功能如下:中心销的上端通过定位脐和六个螺栓固定在车体的枕梁中心，下端插入牵引内，通过中心销套将中心销与牵引梁连接在一起，牵引梁和构架之间通过两个呈“Z”字型布置的牵引拉杆连接;中心销套是由内外钢套及橡胶硫化而成，通过挤压中心销套，消除中心销、中心销套、牵引梁之间的间隙，实现了无间隙牵引，中心销套的橡胶变形还可以满足车体和转向架之间的相对转动，从而消除磨耗。转向架与车体摇枕通过中心销连接，中心销铸钢制成并通过螺栓与摇枕固定。一带橡胶混合物弹簧的铸铁套插入中心销底部与其相配。对角线布置的带回弹部件的牵引杆传递中心销套和转向架构架之间的牵引和制动力。6.3电机驱动装置牵引电机安于悬挂的电机架上。电机架横向具有弹性。一安全杆用于固定电机并防止其向轨道的垂向移动。安全杆插入转向架构架中心横梁和电机架的座中。为使齿轮装置可垂向移动，在牵引电机和齿轮装置中间有一弹性连接器如图6.6。齿轮装置的一端在轴的滚动轴承中运动，另一端通过一反力杆在转向架构架处悬挂。因此，约三分之二的齿轮质重量为簧下质量，三分之一的质量为一系悬挂质量（通过反力杆在转向架构架上的悬挂）。一安全止挡用于提供当反力杆损坏时防止齿轮装置掉到轨道上。转向架连接具有限制车体相对转向架的纵向位移，限制车体的横向位移和与车体一同吊起的功能。在不卸开任何悬挂系统部件的情况下，转向架可与车体一同被吊起。为此，在二系和一系悬挂处提供安全吊起装置。二系和一系悬挂处的安全吊起装置可用简单常用的工具分离，使轮对和整个转向架移出。图6.6电机悬挂装置6.4基础制动装置成动车组具有再生制动、空气制动、停放制动。采用微机控制的直通式空气制动（正常制动）和自动式空气制动（救援和空气制动）相结合的空气制动系统。在整列车上应用了内冷式盘制动。在动力轴上采用钢制轮装制动盘，在非动力轴上采用钢制轴装制动盘。拖车轮对采用三个轴装制动盘，动力转向架采用两个轮装制动盘。轮装制动盘和轴装制动盘都采用特殊的烧结制动闸片，甚至在平均制动初速度为300km/h也能够保证统一接触和承载重量。制动系统在列车最佳实用性和安全性上具有高度冗余性。一旦列车由于制动故障而停止运行，相应设备会提供列车移动到下一停止点的能力。基础制动采用轮盘制动甲单元制动装置内设有问瓦间隙自动调整器，以保证闸瓦与踏而间隙始终保持在规定的范围内。每轴带有1个空气缓解、弹簧施压的停放制动装置。动车组具有再生制动、空气制动、停放制动。采用微机控制的直通式空气制动（正常制动）和自动式空气制动（救援和空气制动）相结合的空气制动系统。制动设备包括动力轴的轮盘制动盘和非动力轴的制动盘。动力转向架的制动盘直径为750mm,动力转向架采用轮盘制动，每个轮上安装轮盘制动盘。制动盘和车轮踏面不得涂抹防锈油，所有其他裸露金属表面都应涂抹防锈油。7转向架附属装置设计附属装置主要由撒砂装置、扫石器组装、轮缘润滑装置、侧挡装配、垂向止挡、等组成。7.1撒砂装置本次转向架设计采用的全套撒砂装置，主要包括：砂箱、砂箱盖、撒砂器和砂管加热器；沙箱在车体上和撒砂器分开，砂箱为全钢板焊接成的方形结构，分前后两种砂箱，同时砂箱还分为左右。系统全封闭，砂箱盖具有气密性，撒砂器有对箱体内砂子进行烘干功能，砂管加热器可以保证在寒冷风雪天气的撒砂顺畅。砂箱盖是保证砂箱密封的装置，它可以保证箱体内lOkpa的正压。轮缘润滑装置轮缘润滑装置本次设计中采用干式接触式的GR-l型机车轮缘润滑器，该装置挤结构简单、实用、故障少、易管理、成本低、干式润滑剂无毒阻燃，是高分子复合材料制造而成的，使用方便，不污染机车。该装置主要由安装板、导管、弹簧盒、牵引钢丝绳及推料杆等组成。其工作原理是弹簧储存的能量通过推料杆传递给润滑块。延导管方向压靠在轮缘部位，借助车轮转动时的相对摩擦，使轮缘部附着一层干式润滑膜，达到减磨目的。扫石器组装扫石器组装通过4个M16X80螺栓把紧在转向架构架前端梁下盖板上，其主要由支架装配、连接板装配、调节板和扫石管装配等零部件组成。支架装配、连接板装配、调节板和扫石管装配均通过螺栓把对在一起。其中调节板上开有两个长孔，主要用来调节扫石管距离轨面的高度。扫石管装配中的扫石管由夹布橡胶管加硬杂木塞制成，在组装过程中要保证扫石管距离轨面的高度为为20-30mm,扫石器组装作用主要是在机车运行过程中将存留在钢轨面上的石块等杂物扫掉，保证行车安全。结论我国高速铁路发展正处在关键时期，通过几次引进消化吸收，吸取了其他国家高铁发展的经验和教训，实现了动车组国产化，又自主研发了CRH380等动车组。通过这次课题设计我对动车组转向架走行部有了更新的认识，对solidwords三维实体设计软件应用更加熟练。课题设计中的主要工作：搜集了大量的有关资料，学习了多种CRH系列的动车组转向架的有关知识。充分借鉴crh3型动车组转向架，完成了本次转向架设计的总体设计和性能参数的确定，完成了转向架三维装配图，对动车组转向架进行了更全面的学习了。对以前学习的知识进行了巩固和补充学习课题设计中存在的问题：由于时间和自己能力的问题，未完成转向架基础制动装置、齿轮箱及转向架附属装置的图纸绘制。对有些零部件和材质的选择有些欠合理，对转向架设计中的有些影响因素考虑不全，都是由于自己有关知识的欠缺。这都是我以后工作和学习的重要教训，也让我学会了如何快速的补充以往的知识，对我以后都有积极的影响。致谢通过这三个月来的忙碌和学习，本次毕业论文设计已接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢导师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次毕业设计。在毕业论文设计过程中，我遇到了许许多多的困难。在导师朱喜锋的悉心的帮助和耐心的指导下，克服了遇到的一个个难题。除了敬佩朱喜锋老师的专业水平以外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将影响我今后的学习和工作。还要感谢大学四年传授我们专业知识的所有老师，谢谢你们呕心沥血的教导，让我在大学四年里不断成长和进步。还有谢谢我周围的同窗和朋友，他们给了我无数的关心和鼓励，也让我的大学生活充满了温暖和欢乐，并在我设计中给了我许多宝贵的意见和建议。如果没有他们的帮助，此次毕业论文的完成将变得更加困难。毕