第六章车辆悬挂装置前言:车辆悬挂装置：一般在客货车转向架上都设有中央弹簧装置，而客车转向架和某些货车转向架在构架与轴箱之间还设有轴箱弹簧装置。有的客车的中央弹簧装置上还保留有摇动台结构。车辆在弹簧装置部分通常设有各种型式的减振器。在许多现代化的客车上，还采用各种型式的弹性旁承支重和摇枕拉杆定位结构。新型高速客车则普遍设有轴箱定位装置。所有以上这些车辆零部件的组成均统称为车辆悬挂装置。悬挂装置的作用：在车体和转向架上作用着各种载荷，其中的垂直载荷包括车辆自重、载重；横向载荷包括风力、离心力；纵向载荷包括牵引力和制动力。此外，还有因车辆振动和线路不平顺引起的各种动载荷，其中包括轮轨之间的作用力等。这些力要通过车辆悬挂装置来传递，并使之得到缓和及衰减。由此可见，悬挂装置的作用性能对于保证车辆运行的平稳性和安全性具有十分重要的意义。车辆的运行性能主要决定于悬挂装置中如弹簧和各种弹性元件、减振器、弹性支承以及各种拉杆、定位装置等结构型式的选择是否合理，其设计参数是否选用恰当。对车辆悬挂装置设计的基本要求：减小振动、抑制蛇行运动、保证运行安全和有利于通过曲线等；此外，悬挂装置的结构型式还应尽可能满足检修、制造，使用耐久可靠，成本低和通用性好等方面的要求。本章内容:包括弹簧装置设计参数的确定及有关计算方法，车辆上应用的橡胶元件和空气弹簧的结构及设计，对减振器的设计计算以及轴箱定位装置结构也分别作了介绍．第一节弹簧装置参数的确定本节内容包括弹簧静挠度的确定、弹簧挠度比的合理分配和螺旋圆弹簧的横向刚度与应力计算.一、弹簧静挠度的确定1.基本原则:选择柔软的弹簧装置，加大弹簧静挠度，可降低车体自振频率和运行中的振动加速度，以及减小轮轨之间的动作用力。所以增大弹簧静挠度是设计转向架选取参数时的基本原则之一。2.钢弹簧静挠度的加大受到如下各种条件的限制：１)车钩高度的变化为了保证列车安全运行，要求相邻两节车辆的车钩高度差不超过一定的限度。我国铁路技术管理规程规定：车钩中心线水平面距轨面高度必须符合一定的要求，否则将引起车辆之间的连挂困难，甚至酿成事故。２)空间结构位置弹簧装置在与转向架其它部分发生联系的同时，也受到约束。例如要加大螺旋弹簧的静挠度，必然要设法加大弹簧的上、下支承面之间的距离。以中央弹簧为例，比较202型、209型与UD型三种客车转向架的结构可以看出，202型转向架中央弹簧在构架侧梁下边，所以提高中央弹簧上支承面会受到构架侧梁的限制。然而UD型与209型转向架均采用外侧悬挂。中央弹簧位于构架测梁的外侧，使提高弹簧上支承面不受构架测梁的限制。所以UD型和209型转向架与202型相比，中央弹簧静挠度都增加了30多毫米。但如再想提高挠度值，又受到了上方车体外廓的限制。所以增加弹簧静挠度要受到空间结构位置的限制，限制的程度又因转向架结构形式而异。３)弹簧材料强度和规格螺旋弹簧的静挠度计算公式：由上式可见，设计弹簧时，在m、η、G一定的条件下，要增加弹簧挠度可用增大n、Ｄ和采用高强度的合金弹簧钢而使〔τ〕增加的方法。但增加ｎ将使弹簧自由高增加，这受到稳定性的限制，一般要求弹簧自由高与平均直径之比不超过3.5。增大Ｄ则受到空间位置大小的限制。当上述数值取定时，弹簧挠度就受到〔τ〕的限制。此外，设计大静挠度的弹簧，要求用直径粗的和簧条长的弹簧钢材，这也受到产品规格的限制，不能任意选择。４)车体在簧上的侧滚偏转角为了减小车体倾斜，弹簧静挠度不能过大。虽然用加大弹簧的横向间距或采用抗侧滚稳定器可以相应地放宽一些这种限制，但这种放宽量总是有一定限度的。５)基础制动等装置的悬挂位置加大弹簧静挠度通常将导致空重车下的挠度差增大，使安装于车体及转向架上的基础制动装置、电机传动装置距轨面的高度变化也会加大，这样对这些装置的工作条件不利。为保证这些装置的正常工作，就要求限制弹簧静挠度的增加。尽管受到上述各种条件的限制，但加大弹簧静挠度仍是长期以来的发展趋势。表６—1和表６—2分别列出了我国部分货车、客车转向架及几种国外高速客车转向架的弹簧静挠度和挠度比等...
