《车辆设计理论》复习资料.doc

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膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅芆蒂蝿羁莅薄薂袇莄芃螇螃莃莆薀膂莂薈袅肈莁蚀蚈羄莁莀袄袀莀蒂蚆膈荿薅袂肄蒈蚇蚅羀蒇莇袀袆肄葿蚃螂肃蚁羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿聿蚈薂膇腿莇螈肃膈蒀薁罿膇薂螆羅膆莂蕿袁膅蒄袄膀膄薆蚇肆膃虿袃羂膃莈蚆袈节蒁袁螄芁薃蚄肃芀芃衿聿艿蒅蚂羄芈薇羈袀芇蚀螀腿芇荿薃肅 车辆设计理论复习资料一、车辆总体设计1、轨道车辆基本特点：A、自行导向；B、低运行阻力；C、编组、连挂组成列车成列运行；D、严格的车辆限界制约。2、轨道车辆结构组成：车体、走行部、车钩缓冲连接装置、制动装置、车辆内部设备3、轨道列车牵引模式：动力集中型牵引模式、动力分散型牵引模式（实现减轻轴重的要求；增加列车载客量；较好的制动性能）。4、车体外长与转向架中心距之间的关系：车辆过曲线时，其端部偏向曲线外侧而中部偏向曲线内侧，应尽量使这两个偏移量相。当车长L于两转向架中心距S之比最好等于。5、轨道车辆类型：I、铁道交通车辆：机车、动车与动车组、客车（硬卧车、软卧车、硬座车、软座车、餐车。按运营性质分：市郊客车、普通客车、高速客车）、货车（敞车、罐车、平车、棚车、冷藏车）II、城市轨道交通车辆：有轨电车、地铁车辆、轻轨车辆、单轨车辆、自动导向系统车辆、磁浮车辆6、车辆主要技术参数是反映车辆技术规格的指标，是对车辆性能及结构的表征，是总体设计的重要依据。车辆技术参数分性能参数与几何尺寸两大类。7、车辆主要性能参数： A、自重、载重及容积自重为车辆本身的全部质量；载重为车辆允许的正常最大装载质量；容积是车辆可供装载货物的空间大小。 B、构造速度车辆设计时，按安全及结构强度等条件所允许的车辆最高行驶速度。 C、轴重按车轴型式及在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。 D、每延米轨道载重车辆总质量与车辆全长之比。 E、轴配置或轴列数车辆所配转向架动轴或非动轴配置情况。 F、加速度、每吨自重的功率指标、供电电压、最大网电流、牵引电机功率、制动形式、座席数及每平方米地板面积站立人数等。8、粘着定律：动车牵引力最大值在任何时候都不得超过动车各动轮与钢轨间粘着力的最大值的总和。粘着力的大小取决于轮轨间的粘着系数以及动轮对轨面施加的正压力的大小。9、列车阻力：列车运行时，作用在列车上阻止列车运行的外力。列车阻力包括动车阻力和拖车阻力。按阻力产生的原因分：基本阻力和附加阻力。1）基本阻力：指列车在平直轨道上运行时，由列车内部与外界接触相互摩擦和冲击而产生的阻力。在列车运行中总是存在的。2）附加阻力：（1）坡道阻力；（2）曲线阻力；（3）隧道空气附加阻力。10、车辆限界：计算车辆（不论是空车或重车）在平直线的轨道上按规定速度运行，计及了规定的车辆和轨道的公差值、磨耗量、弹性变形量、以及车辆的振动等正常状态下运行的各种限定因素而产生的车辆各部位横向和竖向动态偏移后的统计轨迹，并以基准坐标系表示的界线。11、车辆总体设计一般原则：A、满足现代轨道车辆设计技术先进性，技术参数经济合理性，车辆运行良好乘坐舒适性。 B、结构和技术参数应符合车辆运行安全性和结构运用高可靠性的要求 C、利于制造，使用方便，可维修性强，适应环境影响的各种要求。 D、重视产品的标准化、通用化、系列化、模块化、信息化的理念。 E、注重环境保护、节省能源，实施车辆的轻量化设计。 F、采用具有现代化气息和时代感的车辆工业造型设计与亮丽的色彩，以及悦目宜人的室内装潢设计。12、车辆总体设计主要内容：总体设计是车辆设计的关键性环节。车辆总体设计需要确定车组的组成方式、牵引与制动性能、结构形式、规格尺寸、主要参数和性能。总体设计内容包括：A、确定车组（尤其动车组）的组成方式、牵引与制动性能、结构形式主要参数和性能指标等。B、选择标准部件和转向架、牵引电动机、车钩缓冲装置等专用部件。C、绘制车组及各车辆总图和断面图。包括客室平面布置图、立面布置图、梁柱布置图以及车外设备的布置图，进行重量均衡估算。确定各组成部分的尺寸和位置。D、考虑特殊零部件的结构形式、主要尺寸；活动部件的运动范围分析；确定部件间连接形式或安装方式等。E、制定主要组成部件的设计要求，形成车组各主要组成部件的设计要求，其内容有：1）确定车体及其主要组成的结构形式和设计要求；结构的材质和要求；重要梁柱的断面形状和尺寸；重量控制；内墙板、地板、车顶内顶板和间壁的材质、色调和特殊要求等。2）提出新开发转向架的设计技术任务书。如采用现有转向架，应指明型号，以便为车体和制动装置等部件设计时提供资料。3）进行牵引电动机的选型，确定电机安装方式，与齿轮传动装置的连接方式等。4）选定制动系统，包括电制动、基础制动等主要型号和结构形式；制动装置部件和制动管路的布置和设计要求等。5）确定车辆采用的车钩缓冲装置。6）确定车内设备的设计要求和美工工艺、材质等。7）确定客车给水、采暖、卫生、空调设备和相关辅助电气设备的设计要求。F、协调和解决各组成部件在设计中出现的矛盾问题。G、车辆的工业设计。H、各种有关的分析计算工作，如系统动力学、空气动力学、强度、刚度、性能参数等的分析计算。I、对车辆的主要部件采用试验研究及先进的计算机辅助设计。13、人机工程学A、人机工程设计的范畴 车辆的人机工程设计主要是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体力，以便使有关作业能高效而安全地进行。 客车的人机工程设计除了要考虑工作人员的作业空间和作业环境外，主要是室内座席设计和环境设计，力求创造一个符合于旅客生理和心理所需的旅行环境。B、常用百分位数P5百分位数“小身材”，有5%的人群身材尺寸小于此值，有95%的大于些值；P50百分位数“中身材”，小于和大于些人群身材尺寸的各为50%；P95百分位数“大身材”，有95%的人群身材尺寸小于此值，有5%的大于些值；C、车辆人机工程设计的基本原则a、极限设计原则：设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。b、可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。c、平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。D、车内布置人机工程设计a、座椅尺寸参数一般按90%百分位进行设计。b、座席的安排与布置一般采用双面座席和单面翻转座席。c、椅子的间距与座垫距地板面的高度有关。当座垫较低矮时，座间距就应宽；反之，当座垫较高时，座间距可窄一些。d、从坐姿生理学角度，座椅应保证腰弧曲线正常；从坐姿生物力学角度，应保证肢体免受异常力作用。二、车体设计1、轨道车辆车体组成：底架、侧墙、端墙及车顶几大部件。2、功能要求：1、运载功能；2、结构安全功能；3、良好的工艺性、可维修性和运行可靠性，以满足轨道交通经济耐用与运行可靠的要求；4、在确保结构安全的前提下降低车体自重；5、美学功能。车体的功能主要通过承载结构、车辆设施、内部装饰及工业设计技术予以实现。3、车体结构：（P192-194）承载结构：车体中抵抗外力和变形功能的部分，主要是车体的骨架和蒙板。 非承载结构：车门及操作机构、风道和座椅及其他内装件等。 4、承载形式1、整体承载型车体的车顶、侧壁和底架连接成一个整体，共同承受作用在车体上的一切载荷。2、侧壁和底架共同承载型车体的侧墙和底架共同承受作用在车体上的一切载荷。3、底架承载型车体只有底架能够承受垂直载荷和纵向力的作用。5、车体轻量化设计原因及意义： 1、车辆自重减轻可以降低运行阻力，节省牵引和制动动力。 2、可减小对轨道的压力，减少车轮和轨道的磨耗。3、降低车辆和线路的维护保养。4、直接减少车辆材料的消耗。6、轻量化设计途径采用轻量化材料以轻质高强度材料代替高密度材料。运用结构优化设计技术在已有材料和结构的基础上，根据设计要求，设置参数和约束，采用最优化技术得到最轻量结构参数设计方案。7、近代轻量化材料：不锈钢材料、铝合金材料。不锈钢材料免除了车体内壁涂敷涂料和表面油漆，在保证强度、刚度的前提下，板厚可减小，从而达到车体薄壁化和轻量化的目的。铝的抗拉强度和屈服极限约为钢的1/2-1/3，密度为钢的1/3，纵向弹性模量为钢的1/3；铝合金的耐腐蚀性能低于不锈钢；铝的熔点低，在地板下吊装的高压大电流发热设备应加装隔热板，以防火灾的发生。铝合金车体结构车体主要承载构件采用大型中空宽幅挤压型材，以提高构件的刚度，充分发挥材料的承载能力，最大限度地减轻车体自重。8、钢制车体与铝制车体的比较 A、铝制车体车体自重轻，一般铝质车体比钢质车体钢结构可减轻1/4-1/3左右。 B、铝制车体采用大型中空断面挤压型材在保证车体具有足够刚度前提下，减少了车体上众多横向杆件，简化结构。 C、新型铝合金的开发，大大地改善了加工性和可焊性。 D、挤压型材的铝合金车体与钢制车体总体费用相当，不锈钢车体费用高5%。9、空气动力分布情况A、明线运行时的车体表面压力头车鼻尖部位正对来流方向的区域为正压区，并在列车头部鼻尖部压力达到最大值。车头部附近的高负压区，从鼻尖向上及向两侧，正压逐渐减小变为负压，到接近与车身连接处的顶部与侧面，负压达到最大值。头车车身和尾车车身的表面压力为负压。其中尾部的负压尤为明显。B、会车时的车体表面压力在两列车会车时，由于相对运动的列车车头对空气的挤压，将在列车间的侧墙上产生很大的近似呈正弦波的空气压力波。压力波随着列车头部的运动在与之交会的另一列车侧墙上掠过。随着列车速度的大幅度提高，会车压力波强度将急剧增大。三、走行部原理及基本结构1、走行部的功能：走行部位于车体与轨道之间，它是保证车辆运行品质和运行安全的关键部件，其主要功能是：A、承受车体的重量，并将其均匀地传递到轨道。B、导引车辆沿着轨道行驶，顺利地通过曲线和道岔。C、产生足够的牵引力，使得车辆达到需要的运行速度。D、产生足够的制动力，保证车辆在规定的制动距离内停车。E、缓和线路不平顺对车辆的动力作用，保证车辆具有较好的运行平稳性和稳定性。2、走行部的结构原理：走行部通常设有以下装置：轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、牵引驱动装置、基础制动装置、构架、车体与转向架的连接装置。3、轨道交通车辆走行部的分类：轮轨系统走形部、轮胎路面系统走行部和磁悬浮走行部三大类。4、转向架构架主要有侧梁、横梁、纵向辅助梁、空气弹簧支撑梁、定位臂和齿轮传动装置座组成。5、转向架设计的具体要求 A、具有一定裕度的运行安全性 应具有适当裕度的抗脱轨、抗倾覆的安全性和抗蛇行运动的稳定性。B、具有符合速度要求的运行平稳性 要注意避免垂直、横向和纵向振动在经常运行的速度范围发生共振。C、零部件具有足够的强度和合适的刚度 转向架关键零部件的静强度、动强度应符合有关国际标准或TB13351996 铁道车辆强度设计及试验鉴定规范的要求。 D、具有承载和传递牵引力的能力 转向架主要零部件应能保证车体和载荷尽可能均匀地通过各个轮对传给钢轨，并能无间隙、无冲击地传递牵引力。 E、轮轨磨耗量少并具有通过曲线的导向能力 转向架结构和轮踏面外形应注意尽量减小轮轨间的接触应力和侧向力，以减少轮踏面和轮缘的磨耗。固定轴距应尽可能小，以便灵活地通过规定的最小半径的曲线。 F、尽可能小的簧下质量 簧下质量在车辆通过线路的凸起或凹陷部分时，将产生很大的冲击力，因此应尽量减小。 G、能在规定的制动距离内安全停车 基础制动装置与制动机配合应具有足够的制动能力。 H、具有减少噪音、吸收高频振动的能力 转向架零部件间和具有相对而言位移的地方，尽可能采用无间隙结构或用橡胶元件充填。 I、尽可能小的摩擦阻力6、径向转向架原理（自导式、迫导式）：自导向径向转向架是依靠轮轨间的蠕滑力进行导向的。利用轮轨间产生的蠕滑力使转向架利用自身导向机构的作用使轮对“自动”进入曲线的径向位置。VT611就属于此类转向架。迫导向径向转向架是利用进入曲线轨道时，车体与转向架的相对回转运动，通过专门的导向机构将该回转运动传递给轮对，迫使轮对处于曲线的径向位置或其他最佳位置。7、摆式客车基本原理（即如何通过倾摆技术来提高车辆在高速曲线行驶的安全性）： 摆式客车的基本原理是在列车通过曲线时利用主动（或被动）倾摆技术推动车体绕某一中心线摆动，使车体向曲线内侧倾斜一定角度，部分或全部抵消列车通过曲线时车体未被平衡的离心加速度，以改善旅客的乘坐舒适度，提高了车辆通过曲线时运行速度。采用倾摆技术后，当列车通过曲线时，旅客不会感受到过大的横向加速度，但倾摆系统并不能降低车辆本身的离心力。8、为什么摆式客车能够提高曲线通过的速度？其转向架需要解决什么问题？ 利用车体向曲线内侧倾斜，使得部分或全部抵消列车通过曲线时的未被平衡的离心力，从而可以提高列车通过曲线的速度。其应解决问题是必须配以适合的转向架，以减小轮轨作用力，常配用的转向架有：X2000，VT611，Fiat-SIG。9、弹簧减震装置分类：第一类是主要起缓和冲动的弹簧装置，如中央及轴箱装置；第二类是主要起衰减振动（消耗能量）的减震装置，如垂向、横向减震器；第三类是主要起定位（弹性约束）作用的定位装置，如轴箱轮对纵、横向的弹性定位装置，摇动台的横向缓冲器或纵向牵引拉杆等。10、弹簧装置的作用：弹簧装置的作用主要体现在两个方面：意识是车辆的质量及载荷比较均衡地传递给各轮轴，并使车辆在静载状态下（包括空、重车），两端的车钩距轨面高度满足规定的要求，以保证车辆的正常联挂；二是黄河因线路的不平顺、轨缝、道岔、钢轨磨耗和不均匀下沉，以及因车轮擦伤、车轮不圆、轴颈偏心等原因引起车辆的振动和冲击。11、弹簧的特性：弹簧的特性是指弹簧的挠度与外载荷之间的关系。弹簧受载后，产生一定的变形，称为挠度。单位载荷作用下产生的挠度称为该弹簧的柔度。柔度弹簧产生单位挠度所需的力的大小，称为该弹簧的刚度，它是柔度的倒数，即：刚度12、弹簧的串并联计算：弹簧存在并联、串联和串并联三种组合形式。其总刚度计算如下：并联时，由于各弹簧在载荷作用下产生相同的绕度，所以每个弹簧上分布的载荷分别为 ，故有，故并联布置的弹簧系统的当量刚度等于各弹簧刚度的代数和，即。串联时，在组合弹簧上作用着载荷，分别使各弹簧产生挠度为 ，所以，组合弹簧的总挠度，故有，式中，为组合弹簧的当量柔度，其值为，则组合弹簧的当量刚度为。串并联时，先将各级并联弹簧当量刚度计算，然后简化为串联布置的当量弹性系统，在计算其当量刚度。13、弹簧静挠度在车辆静载荷作用下的绕度称为静挠度，弹簧装置刚度越小，静挠度越大，使得车体自振频率低，这对车辆运行平稳性有利。所以，在条件允许的情况下，应尽可能采用较大的弹簧静挠度。14、双圈弹簧使用注意事项： 为使结构紧凑，减少弹簧占用的空间位置，常采用双卷（或多卷）弹簧来代替单卷弹簧。当采用双圈弹簧时，为避免卷与卷之间发生卡住或簧组转动，要求双卷（或多卷）弹簧中紧挨着的两层弹簧的螺旋方向不能一致，一个左旋，另两个右旋。15、采用橡胶元件的优缺点:优点：A、可以自由确定形状，使各个方向的刚度根据设计要求确定。利用橡胶的三维特性可同时承受多向载荷，以便于简化结构；B、可避免金属件之间的磨耗，安装、拆卸简便，并无需润滑，故有利于维修，降低成本；C、可减轻自重；D、具有较高内阻，对高频振动的减振以及隔音性有良好的效果；E、弹性模量比金属小得多，可以得到较大的弹性变形，容易实现预想的良好的非线性特性。 缺点：耐高温、耐低温和耐油性能比金属弹簧差，使用时间长易老化，而且离散度大，同批产品性能差别可达10%。16、采用空气弹簧的优缺点：优点：A、空气弹簧的刚度可选择低值，以降低车辆的自振频率。B、空气弹簧具有非线性特性，可根据车辆振动性能的需要，设计成具有比较理想的弹性特性曲线。C、空气弹簧的刚度随载荷而改变，从而保持空、重车时车体的自振几乎相等，使空重车不同状态的运行平衡性接近。D、空气弹簧和高度控制阀并用时，可按车体在不同静载荷下，保持车辆地板面距轨面的高度不变。E、同一空气弹簧可以同时承受三维方向的载荷。F、在空气弹簧本体和附加空气室之间装设有适宜的节流孔，可以代替垂向安装的液压减振器。G、空气弹簧具有良好的吸收高频振动和隔间性能。缺点：附件多，成本高，增加维护与检修工作量。17、列车制动倍率计算及其影响因素：制动倍率制动缸活塞推力经杠杆系统转换为闸瓦或闸片压力时扩大的倍数。 其中：制动倍率；一辆车按理论计算的闸瓦总压力；制动缸活塞推力1）依据闸瓦总压力和制动缸活塞推力计算制动倍率 制动缸空气压强；制动缸直径2）依据传动杠杆尺寸比计算制动倍率3）制动倍率的确定影响因素各杠杆尺寸，与制动缸活塞行程及闸瓦与车轮间的间隙大小无关。制动倍率过小，要保证足够的闸瓦压力，必须考虑提高制动管定压或增大制动缸直径，造成空气泄漏严重或安装布置困难等问题。制动倍率过大，会造成闸瓦磨耗加剧，引起制动缸活塞行程显著伸长，影响制动效果。 一船客车制动倍率在7-9之间，货车制动倍率在8-10之间。18、基础制动装置的传递效率：原因制动缸活塞与缸壁间的摩擦力、缓解弹簧的抗力、传动装置各连结部分的机械摩擦阻力等造成力在传动中损失。影响因素与杠杆的结构型式、销套连接的多少、制动缸的直径大小，以及制动装置保养的好坏等有直接关系。车辆处于静止和运转的不同状态时，制动效率也不同，运转状态时传动效率较静止时大。取值在运行时，紧急制动客车取0.85,货车取0.9。19、制动率车辆或全列车的闸瓦或闸片总压力与其所受重力之比。轴制动率一根制动轴上的全部闸瓦或闸片压力与该轴载荷之比。车辆制动率一辆车上的全部闸瓦或闸片压力与该车总重之比。列车制动率全列车的闸瓦或闸片总压力与列车总重之比。车辆设计中，车辆制动率的大小一般由车辆自重决定，并考虑采用的制动缸直径、制动缸压力和制动倍率。一般客车制动率取70%-90%，货车取65%-75%。20、闸瓦（片）摩擦系数闸瓦摩擦系数与闸瓦材料、闸瓦压力、车辆运行速度、制动初速度等有关。 1）实算闸瓦摩擦系数中磷铸铁闸瓦 -每块闸瓦压力；-制动初速度；-列车运行速度。2）换算闸瓦摩擦系数 换算原因一列车多由各种不同类型车辆混合编成，闸瓦摩擦系数需要逐辆按公式计算，较麻烦。换算依据一假定闸瓦摩擦系数不随闸瓦压力而变，采用全部车辆平均每块闸瓦的实算闸瓦压力值为计算根据。中磷铸铁闸瓦换算摩擦系数 21、闸瓦（片）压力 影响因素制动缸压力、制动缸直径、制动倍率、传动效率1）实算压力车辆每块闸瓦的实算压力-制动缸空气压强；-制动缸直径；-制动传递效率；-制动倍率；-制动缸数；-闸瓦块数盘形制动的制动盘实算闸片压力从制动盘上折算到车轮踏面的实算闸片压力-制动盘摩擦半径；-车轮半径2）换算压力为简化制动力计算，采用换算闸瓦摩擦系数要求满足摩擦力相等原则。22、制动装置包括制动控制系统和基础制动装置两大部分。基础制动装置：一般将安装在车底和转向架上的制动缸供力和传动机构，以及制动盘、片或闸瓦等统称为基础制动装置。基础制动装置分类（如右图）：23、转向架构架概述： 转向架构架是转向架的受力骨架，用以联系转向架各组成部分的传递各方向的力，并用来保持车轴在转向架内的位置（如车轴相互平行并垂直于构架纵轴线）。它的结构形式、受力状态与转向架的总体布置有关。24、转向架构架设计原则： A、设计时必须全面考虑构架与各有关零部件的相互位置。 B、构架上各梁应尽可能设计成等强度梁，以保证能获得最大强度和最小自重。 C、构架各梁的布置应尽可能对称，以简化设计和施工。 D、各梁本身以及由各梁组成构架时，必须注意减少应力集中，各梁相交处的过渡要平缓、圆滑。 E、除了保证强度外，构架还要有足够的刚度，因为刚度不足会造成载荷分布不均匀。 F、焊接构架的焊缝应布置在应力较小处，焊接后应整体退火以消除内应力。四、车体结构强度设计1、强度评价的三种方法：强度计算、有限元分析、强度实验。2、车辆强度设计与分析的内容：（P239） A、受力分析 研究车辆运行过程中，车辆零部件所承受的载荷及其组合。B、应力计算 以材料力学、弹性力学等为基础，用有限元法确定车辆零部件的应力、应变及稳定性等。C、强度评价 确定评价强度、刚度和耐久性的方法和指标，并进行评价。3、作用在车辆上的载荷（城市轨道交通车辆）A、垂向静载荷，包括结构自重、载重和整备重量；B、垂向动载荷；C、侧向力，包括离心惯性力和风力；D、纵向冲击力以及由它产生的纵向惯性力； E、制动时产生的力，包括制动系统中的力和制动时产生的惯性力； F、车辆通过曲线时所受的钢轨横向作用力； G、修理时加于车辆上的载荷； H、扭转载荷及垂直斜对称载荷。4、垂向动载荷计算A、垂向静载荷 垂向静载荷=车体自重+车辆载重+整备重量B、垂向动载荷 垂向动载荷Pd是由于轨面不平、钢轨接缝等线路原因以及车辆本身状态不良（如车轮滚动圆偏心，呈椭圆状，踏面擦伤等）等因素，引起轮对间冲击和车辆簧上振动而产生的。垂向动载荷系数的计算 与车辆的运行速度、转向架弹簧装置的静挠度以及所要计算的零部件在弹簧悬挂系统中的位置等有关。推荐经验公式： （需要记住，考试不会告诉）式中 fj车辆在垂向静载荷下的弹簧静挠度(对于变刚度弹簧，静挠度值为垂向静载荷与相应载荷下的弹簧刚度之比)(mm)；v车辆的构造速度(km/h)；b系数，取值为0.05；d系数，客车取值为3.0；a系数，簧上部分(包括摇枕)取值为1.50，簧下部分（轮对除外）值为3.50；c系数，簧上部分(包括摇枕)取值为0.427，簧下部分（轮对除外）值为0.569；5、车辆零部件强度试验目的、载荷及要求A、试验目的是鉴定车辆及其主要零部件的强度、刚度和稳定性。B、试验加载应最大限度地模拟试件实际运用时的受力状态。C、试验载荷应不小于基本作用载荷值，但鉴定标准仍须按基本作用载荷换算。D、试验对象的制造质量应具有代表性。其机械性能、化学成分、金相组织、铸件壁厚、外型尺寸及铆焊质量等技术状态均应符合有关图纸及技术文件的规定。五、牵引传动装置1、弹性齿轮齿圈与齿芯采用分离结构，采用弹性元件连接。2、弹性齿轮的设计计算A、主要参数的选择及其设计计算；B、结构选型和设计3、主要参数的选择及其设计计算考虑的几个问题A、弹性元件的刚度；B、弹性元件的最大设计负荷。弹性元件的设计负荷应取齿轮实际出现的最大负荷值。C、预压缩量；D、弹性元件的组数；E、强度计算4、预压缩量 A、预压缩量取小一些，使齿轮的弹性范围大一些； B、预压缩量取大一些，齿轮在常用工况下是“硬”的，而在过载时是“弹性”的。 在设计圆簧式弹性齿轮时，为了减少频繁的滑动磨耗，预压缩量可取大一些（取动车长时工况下的齿轮负荷）。在设计橡胶弹性齿轮时，预压缩量可取小一些（取动车长时工况下的齿轮负荷的一半）。5、牵引齿轮主要参数1、模数取决于轮齿的弯曲强度2、中心距牵引传动装置的结构类型有关3、齿数与传动比 小齿轮齿数受最