型客車輪對(duì)軸箱課程設(shè)計(jì).

1、目錄1. 課題摘要 22. 計(jì)劃任務(wù)書 153. 任務(wù)的分析與確定工作 164. 設(shè)計(jì)工作量 165. 車軸的計(jì)算選擇 166. 車輪的設(shè)計(jì) 207. 軸承壽命計(jì)算 218. 軸箱設(shè)計(jì) 249. 軸箱定位裝置的設(shè)計(jì) 2610. 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 2810. 參考文獻(xiàn) 29課題摘要209T型轉(zhuǎn)向架209T型轉(zhuǎn)向架最大的特點(diǎn)是采用了縱向牽引拉桿裝置，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)縱向搖枕檔。 209T型轉(zhuǎn)向架具有良好的橫向振動(dòng)性能，采用這種轉(zhuǎn)向架的車輛，橫向平穩(wěn)性指標(biāo)一般在2.25左右。但由于一系和二系彈簧（即軸箱彈簧和搖枕彈簧）采用的都是圓柱螺旋彈簧，受到空重車車鉤高度允許變化范圍的限制，彈簧的靜撓度不可能設(shè)計(jì)得很大

2、（也就是彈簧不可能設(shè)計(jì)得很軟）。對(duì)于載重量比較大的車輛，例如允許超員較多的硬座車及裝載較多的行李車等，彈簧只能設(shè)計(jì)得軟硬這就使車輛的垂直平穩(wěn)性指標(biāo)比橫向大，一般在2.5以上。209T型轉(zhuǎn)向架主要技術(shù)參數(shù)最高運(yùn)行速度（km/h) 140固定軸距（mm) 2400車輪型式及直徑（mm) 整體輾鋼車1. 車軸型號(hào) RD3, RD4軸承型號(hào) 42726QT,152726QT軸箱定位方式 干摩擦導(dǎo)柱式定位心盤允許最大載荷（kN) 290車體自重下，下心盤面距軌面高（mm) 780車體自重下，下旁承面距軌面高（mm) 970兩旁承中心間距（mm) 2390彈簧型式 一、二系均為圓柱螺旋彈簧減振型式及阻力系

3、數(shù)（kN . s/m） 枕彈簧處加裝油壓減震器，阻力系數(shù)2100搖枕吊有效長(zhǎng)度（mm) 590搖枕吊傾角 0牽引方式 縱向牽牽引拉桿搖枕橫向緩沖裝置 橡膠緩沖器搖枕彈簧橫向間距（mm) 2510基礎(chǔ)制動(dòng)裝置 雙側(cè)踏面制動(dòng)每臺(tái)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)倍率 4每臺(tái)轉(zhuǎn)向架質(zhì)量（t) 6.8軌距（mm) 1435通過最小曲線半徑（m)正線運(yùn)行 R 145緩行調(diào)車 R 100 1.2 209T型轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)209T型轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)由構(gòu)架裝置、搖枕彈簧懸掛裝置、輪對(duì)軸箱彈簧定位裝置和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等組成。用于母車的轉(zhuǎn)向架還帶有軸如圖1所示。1、構(gòu)架裝置209T型轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架為鑄鋼一體式或鋼板壓型焊接H形構(gòu)架，如圖2所示，

4、由2根側(cè)梁、2根橫梁及4根懸臂小端梁等組成。各梁均為箱形封閉斷面，并根據(jù)需要鑄有出砂孔和工作孔。在橫梁與懸臂小端梁之間的側(cè)梁底面上共鑄有8個(gè)彈簧支柱座，用于安裝軸箱彈簧支柱。 圖1 209T型轉(zhuǎn)向架1-構(gòu)架；2-搖枕彈簧懸掛裝置3-輪對(duì)軸箱彈簧定位裝置； 4-基礎(chǔ)制動(dòng)裝置;5-發(fā)電機(jī)皮帶傳動(dòng)裝置。 圖2 209T型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-側(cè)梁；2-橫梁；3-小端梁； 4-搖枕吊座托架；5-搖枕吊座；6-軸箱彈簧支柱座；7-閘瓦托吊座；8-緩解彈簧座；9-固定杠桿支點(diǎn)座；10-制動(dòng)拉桿吊座。 在構(gòu)架側(cè)梁外側(cè)鑄有搖枕吊座托架，托架上焊有鑄鋼搖枕吊座，如圖3所示。閘瓦托吊座、緩解彈簧座、固定支點(diǎn)座、制動(dòng)拉桿吊

5、座鑄或焊接在構(gòu)架上。 在構(gòu)架側(cè)梁中部外側(cè)裝有橫向緩沖器，它由擋軸、緩沖橡膠及與構(gòu)架側(cè)梁-體的緩沖器座組成，如圖4所示。組裝時(shí)將緩沖橡膠壓入緩沖器座內(nèi)即可。橫向緩沖器和搖枕每側(cè)間隙為（252)mm，兩側(cè)間隙之和不大于50 mm。采用橫向緩沖器可緩和車輛通過曲線線路時(shí)的橫向擺動(dòng)。構(gòu)架兩側(cè)梁中心距1943tnm，構(gòu)架輪廓尺寸為（長(zhǎng)寬高）3550mm2620mm350mm. 2、搖枕彈簧懸掛裝置 209T型轉(zhuǎn)向架的搖枕彈簧懸掛裝置為搖動(dòng)臺(tái)式，采用單節(jié)長(zhǎng)吊桿，構(gòu)架外側(cè)懸掛，帶油壓減振器的搖枕圓彈簧組，如圖5所示。它由搖枕、下心盤、下旁承、中心銷、搖枕彈簧、油壓減振器、彈簧托梁、搖枕吊軸、搖枕吊、搖枕吊銷

6、、搖枕吊銷支承板、安全吊及縱向牽引拉桿裝置等組成。搖枕為鑄鋼空心的變截面等強(qiáng)度梁，兩端向上翹起，通過側(cè)梁處凹下。下心盤用螺栓組裝在搖枕上。下旁承裝于搖枕端部，位于構(gòu)架側(cè)梁外側(cè)，中心距為2390 mm，俗稱外側(cè)旁承，不但便于檢修，切可以減小車體的側(cè)面滾振動(dòng)。209T型客車轉(zhuǎn)向架取消了縱向搖枕擋，在轉(zhuǎn)向架兩側(cè)斜對(duì)稱安裝有縱向牽引拉桿結(jié)構(gòu)。在構(gòu)架兩側(cè)和搖枕兩端斜對(duì)稱焊裝有牽引拉桿座，用具有橡膠彈性節(jié)點(diǎn)的牽引拉桿將搖枕和構(gòu)架相連，使搖動(dòng)臺(tái)得到縱向定位并可改善振動(dòng)性能。牽引拉桿結(jié)構(gòu)由兩端帶M42螺紋的拉桿、隔套、橡膠墊、內(nèi)、外夾板、止退墊圈、M42螺母等零件組成，如圖6所示。拉桿的固定端（即內(nèi)側(cè)無調(diào)節(jié)螺

7、帽端）固定在構(gòu)架上，調(diào)節(jié)端固定在搖枕上，起到構(gòu)架牽引搖枕的作用。拉桿由兩個(gè)長(zhǎng)短不一的拉桿頭和中間一節(jié)朽54mmx7mm的無縫鋼管焊接而成，如圖7所示。為防止因絲扣銹死而影響拆卸，拉桿的螺紋部分和螺母均需鍍鋅。在內(nèi)、外夾板之間，裝有隔套的主要目的是控制橡膠的壓縮量。當(dāng)螺母緊固到壓緊隔套時(shí)，螺母就不能再緊固，橡膠的壓縮量也就被控制住了。為防止隔套與拉桿銹死，隔套材料采用MC尼龍。止退墊圈用1.5 mm厚鋼板沖壓而成，其形狀如圖8所示。組裝時(shí)，止退墊圈的內(nèi)舌應(yīng)卡入拉桿上的軸向槽內(nèi)，墊圈邊緣應(yīng)分別翻到內(nèi)、外螺帽上，這樣螺母就不會(huì)松動(dòng)了。牽引拉桿的組裝應(yīng)在整車找平后進(jìn)行。圖6牽引拉桿的組成1-拉桿；2-

8、止推墊圈；3-隔套；4-內(nèi)夾板；5-橡膠墊；6-外夾板；7-螺母M42；8-薄螺母M42圖 7 拉桿 1-拉桿頭 2-無縫鋼管54mm7mm 3-拉桿頭 圖 8 止擋墊圈圖9搖枕彈簧組成 1-外簧；2-內(nèi)簧；3-夾板；4-螺栓；5-開口銷；6-螺母；7墊圈； 牽引拉桿布置在轉(zhuǎn)向架的兩側(cè)，并且方向相反，使車輛通過曲線時(shí)，可以減緩搖枕和車體的縱向振動(dòng)。牽引拉桿兩端有橡膠墊，形成彈性節(jié)點(diǎn)具有無磨耗、不需潤(rùn)滑、維修簡(jiǎn)便、減少噪音等特點(diǎn)。搖枕彈簧裝置由圓彈簧組和油壓減振器組成，搖枕兩端各一套，每套由兩組并列的內(nèi)、外卷彈簧和一個(gè)油壓減振器組成。圓彈簧組由上、下夾板中間穿以螺栓呈預(yù)壓縮狀態(tài)，如圖3-9所示。

9、搖枕彈簧橫向中心距為2 510 mm。用于不同車型的搖枕彈簧規(guī)格見表4-1浦鎮(zhèn)車輛廠生產(chǎn)）。彈簧托梁為整體鑄鋼（ZG25 ）橫梁式結(jié)構(gòu)，托梁的兩端設(shè)有油壓減振器安裝座、安裝搖枕彈簧和吊軸的加工面及安裝吊軸的螺孔。托梁和吊軸之間用2個(gè)M16 x130螺栓連接。彈簧托梁不但將兩側(cè)吊軸聯(lián)系成整體，而且還可承受彈簧和吊軸的偏心力。托梁采用鑄鋼件不但抗腐蝕性能較好，可減少檢修工作量，而且也增大了搖動(dòng)臺(tái)抗橫向振動(dòng)剛度。搖枕吊軸為實(shí)體變截面等強(qiáng)度梁，用Q235鋼鍛制，與彈簧托梁連接的螺栓孔開在兩端靠端軸處。 搖枕吊采用Q235鋼鍛制。上、下孔均鑲有鍛鋼襯套，如圖10所示。上孔襯套其內(nèi)部為R70 mm的圓弧面

10、，與搖枕吊銷中部R75 mm圓弧面吻合，擺動(dòng)靈活；下孔襯套內(nèi)部沿軸向不是弧面而是平直面，與吊軸軸端的圓柱面接觸，以增加接觸面減少磨耗。上、下孔的中心距為580 mm，組裝后搖枕吊銷和吊軸的中心距，即搖枕吊有效長(zhǎng)度為590 mm，屬長(zhǎng)吊桿。搖枕吊銷的安裝結(jié)構(gòu)和一般轉(zhuǎn)向架不同，搖枕吊銷的形狀如圖11所示，它插入構(gòu)架上搖枕吊座中的支承板孔中。搖枕吊通過搖枕吊銷借2塊支承板垂直懸掛在搖枕吊座上，使枕彈簧橫向中心距達(dá)2 510 min，形成搖枕彈簧裝置的超外側(cè)懸掛（枕彈簧橫向中心距2 400 mm及以上為外側(cè)懸掛，超過2 500 mm為超外側(cè)懸掛）。搖枕吊銷安裝后用銷軸（25mm X130 mm）和外側(cè)

11、的支承板帶套筒部分銷接，搖枕吊銷由銷軸和支承板固定，在運(yùn)用中不會(huì)旋轉(zhuǎn)，故一般不會(huì)發(fā)生磨耗。支承板上的圓孔做成上、下偏心20mm，當(dāng)支承板上、下倒置安裝即可調(diào)整車鉤高度。支承板下部還可安放10 mm厚以內(nèi)的墊板，因此，車鉤高度的最大調(diào)整范圍可達(dá)30mm，形成了鉤高調(diào)整裝置，如圖3所示。這樣，既便于檢修時(shí)調(diào)整鉤高，又有利于選擇較大的彈簧靜撓度值改善垂直振動(dòng)性能。安全吊為扁鋼結(jié)構(gòu)，用螺栓安裝在構(gòu)架側(cè)梁下部的安全吊座板上圖 10 搖枕吊銷 圖11搖枕吊1-搖枕吊體；2-上套；3-下套。3、輪對(duì)軸箱彈簧裝置209T型轉(zhuǎn)向架的輪對(duì)軸箱彈簧裝置為無導(dǎo)框式結(jié)構(gòu)，它由輪對(duì)軸箱裝置、軸箱彈簧裝置及軸箱定位裝置三部

12、分組成。輪對(duì)采用RD3或RD4型（用于安裝發(fā)電機(jī)傳動(dòng)裝置）輪對(duì)。軸箱裝置為無導(dǎo)框式帶軸箱彈簧托盤的滾動(dòng)軸承軸箱，但托盤孔比206型大20 mm.裝用的軸承型號(hào)為42726QT,152726QT單列向心短圓柱滾子軸承。為了提高軸箱的密封性能，鐵道部要求新造209型轉(zhuǎn)向架的軸箱裝置應(yīng)采用整體金屬迷宮式密封結(jié)構(gòu)。軸箱彈簧采用單卷圓柱螺旋彈簧。具體規(guī)格見表2,軸箱定位裝置采用了干摩擦導(dǎo)柱式彈性定位結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)柱定位座、摩擦套及彈性定位套組成，如圖12所示。彈性定位套用Q235號(hào)鋼制成的內(nèi)、外套及橡膠制成的彈性套組成，彈性套壓入內(nèi)、外套之間，如圖13所示。彈性定位套的內(nèi)套與彈簧支柱間為動(dòng)配合，為了防止彈性

13、定位套掉下，其下設(shè)有擋蓋，用3個(gè)M10 x 25螺栓緊固在端蓋上并裝有彈簧墊圈，用1.6mm170mm低碳鋼絲將3個(gè)螺栓頭穿孔擰緊以防松動(dòng)。端蓋與彈簧支柱下端的內(nèi)圓面采用過盈配合壓裝在-起，如圖14所示。定位座組成由定位座和摩擦套組成，如圖15所示。 圖12干摩擦導(dǎo)柱式彈性軸箱定位裝置1-輪對(duì)；2-導(dǎo)柱；3-彈性定位套組成；4-定位座組成；5-軸箱彈簧；6-支柱環(huán)；7-橡膠緩沖墊； 8-擋蓋；9-螺栓M10x25：10-彈簧墊圈；11-低碳鋼絲1. 6 170.表2 209T型轉(zhuǎn)向架軸箱彈簧數(shù)據(jù)表定位座為ZG25 鑄鋼件，摩擦套采用HZ-801耐磨材料制成，這種材料具有自潤(rùn)滑、摩擦系數(shù)低、耐磨

14、、基本不磨偶合件等特點(diǎn)。摩擦套分成上、下兩部分（上部分長(zhǎng)80 mm，下部分長(zhǎng)64 mm)，主要是為克服摩擦套過長(zhǎng)制作有困難而設(shè)。這種結(jié)構(gòu)由于彈性定位套與定位座的間隙（即定位間隙）很?。ㄖ睆讲?.5-0.8 mm)，且彈性定位套中的橡膠具有一定剛度，因此能起到抑制輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)的作用，實(shí)現(xiàn)輪對(duì)軸箱與構(gòu)架間在縱橫方向的定位。4、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置209T型轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用杠桿傳動(dòng)，雙側(cè)閘瓦制動(dòng)，為雙片吊掛直接作用式，如圖3-16所示。主要由移動(dòng)杠桿、制動(dòng)拉桿、制動(dòng)拉桿吊、上拉桿、拉環(huán)、制動(dòng)梁、制動(dòng)圓銷、緩解彈簧、閘瓦托吊、閘瓦托、閘瓦及閘瓦間隙調(diào)整裝置等組成。制動(dòng)梁為扁鋼結(jié)構(gòu)。閘瓦間隙調(diào)整裝置如圖

15、16中的A-A剖面所示。調(diào)整彈簧座之一與向瓦托吊焊接成一體。5、軸端發(fā)電裝置運(yùn)用中在部分209T型轉(zhuǎn)向架上裝有車軸發(fā)電裝置（如圖17所示），它由感應(yīng)子發(fā)電機(jī)和券電機(jī)軸端三角皮帶傳動(dòng)裝置組成。軸端三角皮帶傳動(dòng)裝置包括發(fā)電吊架、皮帶拉緊裝置和軸端連接裝置等三個(gè)部分。發(fā)電機(jī)吊架和皮帶拉緊裝置焊接在一位轉(zhuǎn)向架構(gòu)架三位端梁的外側(cè)。發(fā)電機(jī)通過1根吊軸吊掛在發(fā)電機(jī)吊架上。皮帶拉緊裝置由調(diào)整杠桿、調(diào)整彈簧調(diào)整彈簧座、調(diào)整手輪、彈簧墊、調(diào)整絲桿、螺母及發(fā)電機(jī)托等組成。 圖 15定位座組成1-定位座；2-上摩擦套；3-下摩擦套。擰動(dòng)調(diào)整手輪壓縮調(diào)整彈簧，利用壓縮彈簧的反力，通過調(diào)整杠桿頂發(fā)電機(jī)，使皮帶拉緊來調(diào)整皮

16、帶的緊度。軸端連接裝置由三角皮帶輪、退卸套、軸端壓蓋和專用的軸箱前蓋等組成，三角皮帶輪依靠退卸套緊套在加長(zhǎng)的RD4型車軸上，軸端壓蓋用螺栓緊固在軸端，車軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)軸端的三角皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過5根三角皮帶帶動(dòng)發(fā)電機(jī)軸上的小皮帶輪，使發(fā)電機(jī)發(fā)電。1.3 209T型轉(zhuǎn)向架的優(yōu)缺點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)： （1）構(gòu)架采用鑄鋼一體式H形結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修方便。 （2）搖枕吊為長(zhǎng)吊桿垂直懸掛，搖枕兩端上翹，為采用較大自由高和靜撓度的搖枕彈簧創(chuàng)造了條件，并和油壓減振器配合有利于改善垂直動(dòng)力性能。（3）鑄鋼制彈簧托梁不但耐腐蝕，減少檢修工作量，而且增加了搖動(dòng)臺(tái)的橫向剛度。 圖16基礎(chǔ)制動(dòng)裝置 1-閘瓦托吊；2

17、-制動(dòng)梁；3-制動(dòng)杠桿；4-制動(dòng)拉桿；5-制動(dòng)拉桿吊；6-連接扳；7-上拉桿；8-閘瓦托；9-制動(dòng)拉桿；10-緩解彈簧;11-緩解彈簧壓鐵；12-閘瓦；13-閘瓦插銷;14-調(diào)整螺母；15-調(diào)整螺栓；16-調(diào)整彈簧座；17-調(diào)整彈簧;18-調(diào)整彈簧座；19-閘瓦間隙調(diào)整銷；20-螺母。 圖17 209T型轉(zhuǎn)向架軸端發(fā)電動(dòng)裝置1-發(fā)電機(jī)；2-發(fā)電機(jī)吊架；3-皮帶拉緊裝置； 4-軸端連接裝置。枕彈簧橫向中心距加大到2510mm，為超外側(cè)懸掛，有利于提高車輛運(yùn)行的橫向平穩(wěn)性。 （4）裝設(shè)有橫向緩沖器，可限制過大的橫向振動(dòng)和減小或緩和橫向振動(dòng)。 （5）采用干磨擦導(dǎo)柱式彈性定位裝置，定位嚴(yán)密、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，

18、能抑制輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)，保持輪對(duì)軸箱裝置縱、橫方向定位作用。 （6）下旁承在構(gòu)架側(cè)梁外側(cè)，橫向中心距加大到2 390 mm，可減小車體的側(cè)滾振動(dòng)，提高運(yùn)行平穩(wěn)性。 （7）采用縱向牽引拉桿代替了縱向搖枕擋，改善了縱向力的傳遞，同時(shí)緩和了縱向沖擊，可提高縱向平穩(wěn)性。 （8）裝設(shè)有鉤高調(diào)整裝置，調(diào)整范圍可達(dá)30 mm，調(diào)整鉤高作業(yè)方便。 （9）用于不同車型時(shí)，除只須更換搖枕彈簧和軸箱彈簧外，其它配件均可通用。 （10）除心盤、中心銷在構(gòu)架中心外，其它大部分配件均在構(gòu)架外側(cè)，便于檢車員檢修作業(yè)。2、缺點(diǎn)： （1）在運(yùn)用中需要檢查的配件全部在構(gòu)架外側(cè)，在列車檢查中使檢車員在站臺(tái)側(cè)通行困難。（2）209T型轉(zhuǎn)

19、向架在提速干線上高速運(yùn)行時(shí)，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置中的懸掛裝置晃動(dòng)太大，同時(shí)各銷套及圓銷磨耗嚴(yán)重。一、計(jì)劃任務(wù)書25型客車輪對(duì)軸箱的設(shè)計(jì)計(jì)算要求以25型客車車輛為虛擬對(duì)象，設(shè)計(jì)輪對(duì)軸箱，包括：輪對(duì)的結(jié)構(gòu)、軸箱的結(jié)構(gòu)、軸承的計(jì)算、軸箱的定位裝置的確定等。同時(shí)對(duì)軸承的壽命進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算分析。畫出系統(tǒng)的總裝配圖，并畫出軸箱的總裝配圖，3個(gè)左右的零件圖。編寫設(shè)計(jì)說明書1份。分組情況本小組三人，設(shè)組長(zhǎng)1人，分工合作完成。參考資料機(jī)械樓、115房間轉(zhuǎn)向架模型。車輛結(jié)構(gòu)與原理相關(guān)書籍。機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)書籍及手冊(cè)。設(shè)計(jì)時(shí)間2013.5.132013.5.31小組成員朱愷、崔圣胤、仇春明2、 任務(wù)的分析與確定工作內(nèi)容輪對(duì)軸箱

20、裝置主要包括車輪、車軸、軸箱與軸箱定位裝置。前期主要是搜集相關(guān)資料，查閱有關(guān)書籍，以及對(duì)動(dòng)車組模型進(jìn)行觀摩研究。后期設(shè)計(jì)中，根據(jù)地鐵車輛承載情況確定車軸尺寸與材料，其次選定車輪。然后根據(jù)載荷情況選擇軸承，并對(duì)軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。最后根據(jù)地鐵車輛運(yùn)行特點(diǎn)，考慮安全舒適，綜合比較各種軸箱定位裝置的特點(diǎn)，選擇一個(gè)合適的軸箱定位裝置。在確定結(jié)構(gòu)后，畫出裝配圖，零件圖，并根據(jù)裝配情況對(duì)前面零件做適當(dāng)修改并校 核。3、 設(shè)計(jì)工作量1、軸箱裝配圖一張2、車輪零件圖3、車軸零件圖 車軸的計(jì)算選擇車輛車軸設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算方法一、車軸彎矩的計(jì)算 根據(jù)25型客車（209型轉(zhuǎn)向架），當(dāng)滿員時(shí)單節(jié)車輛質(zhì)量約為60.5t，考

21、慮到春運(yùn)等高峰時(shí)期人員更多且行李等物品超載，以超載時(shí)時(shí)車輛重為65t計(jì)算。 單節(jié)車輛有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架設(shè)有兩根車軸，則每根車軸的軸荷重為765/4=16.25t。 根據(jù)速度以及軸重參照了 GB_12814_1991_鐵道車輛用車軸型式與基本尺寸，選定的車軸為RD3A型，并根據(jù)實(shí)際車車輛要求修改了相關(guān)參數(shù)，初步選擇車軸材料為L(zhǎng)Z50車軸鋼。裝有滾動(dòng)軸承時(shí)，對(duì)于LZ50車軸鋼 軸頸部位疲勞許用應(yīng)力 取1G116.2MPa。 無壓配合部位的疲勞許用應(yīng)力 取1G162MPa。 輪座疲勞許用應(yīng)力取1G=116.2MPa。TB/T 2705-96使用最高速度km/h垂向動(dòng)載荷Z橫向動(dòng)載荷y120以下

22、0.40.3120到1600.50.4由于25型客車使用的是209型轉(zhuǎn)向架，車輛允許最高時(shí)速為120km/h，故取，軸荷重: 車輪直徑: 車輪滾動(dòng)半徑: 兩端軸頸載荷間距: 車輪中心線間距: 橫向載荷: 25型客車車高（連轉(zhuǎn)向架總高度）：車輛中心至車軸中心線距離: 單個(gè)軸頸上作用的垂向總載荷:單個(gè)車輪的橫向反力: 單個(gè)車輪的垂向反力 :RD3A型車軸參數(shù)：214619561756130165-194174198如上圖，危險(xiǎn)截面為a-a,b-b,c-c截面，下面我們對(duì)其做相應(yīng)的彎矩計(jì)算：lb為PL 至bb 截面的距離 lA為RA 至bb 截面的距離 la為PL 至aa 截面的距離 lc為PL 至

23、cc 截面的距離 lC為RA至cc 截面的距離 根據(jù)上圖及RD3A型軸參數(shù)，則其彎矩為：2 計(jì)算車軸扭矩我們?cè)O(shè)計(jì)的為拖車車軸，則車軸的扭矩主要體現(xiàn)在加速和制動(dòng)的過程中。因?yàn)榫o急制動(dòng)時(shí)加速度大于啟動(dòng)過程中的加速度，所以可以直接計(jì)算車軸緊急制動(dòng)時(shí)的扭矩：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普通客運(yùn)列車最大縱向制動(dòng)力應(yīng)不超過120kN： 每節(jié)車輛有8個(gè)車輪，則每個(gè)車輪上受到的制動(dòng)力： 忽略制動(dòng)盤受到夾盤或閘瓦的阻力，因?yàn)閵A盤和閘瓦的制動(dòng)力和車輪收到的摩擦力相反，所以忽略時(shí)算得的2個(gè)車輪間的扭矩大于實(shí)際情況下的扭矩，故驗(yàn)證合格時(shí)車軸即是安全的并且有一定的安全裕度。下面驗(yàn)證車軸危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度：抗彎截面模量按以下公式計(jì)算： a

24、-a截面：b-b截面：c-c截面：a-a截面為軸頸部位，b-b為輪座部位，c-c為無壓配合部位。由于算得的應(yīng)力值小于LZ50鋼的各項(xiàng)規(guī)定數(shù)值，所以，設(shè)計(jì)的車軸以及選用的材料符合安全要求。 車輪的設(shè)計(jì) 車輪內(nèi)側(cè)距為1353mm。車輪按JIS E 5402鐵道車輛碳素剛整體碾壓車輪設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，車輪采用整體輾鋼車輪。整體輾鋼車輪直徑新輪 915 mm最大磨耗直徑為845mm。材質(zhì)：SSW-Q3R 踏面硬度： 44-50 HS 踏面形狀：LMA 輪輞寬度：135mm 非動(dòng)力輪采用熱壓裝配制動(dòng)盤。動(dòng)車轉(zhuǎn)向架輪由車軸，車輪（帶有制動(dòng)盤，簡(jiǎn)稱輪盤),軸制動(dòng)盤及軸承構(gòu)成。為確保安全性和可靠性，車輪，大齒輪，軸

25、盤等采用冷壓法壓裝在車軸上。車輪與車軸的裝配采用注油壓裝。為保證輪軸在裝配后形成規(guī)定的壓裝力，裝配后應(yīng)進(jìn)行反向壓力檢驗(yàn)。 下圖為車輪的草圖： 軸承壽命計(jì)算下面為計(jì)算軸承壽命相關(guān)的數(shù)據(jù)：環(huán)境溫度 -4540軸承最高溫升 120車輛定員質(zhì)量 60.5t (正常運(yùn)行情況下，車輛絕大部分時(shí)間都不會(huì)達(dá)到定員，當(dāng)達(dá)到定員90%時(shí)就會(huì)增派列車數(shù)，緩解車輛載荷，所以以定員時(shí)車重來計(jì)算所得的會(huì)有一定的安全裕度）簧下質(zhì)量 約5t軸負(fù)荷 軸頸上車輛重力作用的載荷則軸承徑向載荷根據(jù)軸承參數(shù)如下圖根據(jù)軸頸作用載荷初步選定軸承型號(hào)為197726t雙列圓錐滾子軸承。 1-軸承 2-油封組成 3-前蓋 4-防松片 5-通氣栓

26、型號(hào)外形尺寸（mm)結(jié)構(gòu)計(jì)算系數(shù)基本負(fù)荷（KN）重量dDTCBbD1RsminrsmineY1Y2Y0動(dòng)靜脂潤(rùn)滑油潤(rùn)滑197726T13023015012064-40.810.401.62.31.589016301300170037圓錐滾子軸承推力軸承的系數(shù)X、Y當(dāng)時(shí)，X=1，Y=0.45cot=1.68當(dāng)25型客車車輛速度不高屬于中等沖擊，在軌道運(yùn)行則更為平穩(wěn)，所以根據(jù)下表選載荷系數(shù)f p=1.2載荷性質(zhì)載荷系數(shù) f p舉例無沖擊或輕微沖擊1.01.2電機(jī)、汽輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵等中等沖擊或中等慣性力1.21.8機(jī)床、車輛、動(dòng)力機(jī)械、起重機(jī)、造紙機(jī)、選礦機(jī)、冶金機(jī)械、卷揚(yáng)機(jī)械等強(qiáng)大沖擊1.83

27、.0碎石機(jī)、軋鋼機(jī)、鉆探機(jī)、振動(dòng)篩等軸承工作溫度120125150175200225250300350溫度系數(shù) f t1.000.950.900.850.800.750.700.600.50根據(jù)環(huán)境溫度以及軸承最高溫升算得軸承工作溫度120查上表的ft=1滾子軸承由車輪直徑0.915m得每轉(zhuǎn)一周總路程25型客車全程平均時(shí)速為5080km/h根據(jù)鐵路軸承壽命，綜上，所選軸承滿足要求。軸箱設(shè)計(jì)軸箱采用鑄造制成，軸箱裝在車軸兩端的軸頸上，作用是將輪對(duì)與構(gòu)架聯(lián)系在一起，使輪對(duì)沿鋼軌的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為車體沿線路的平動(dòng)，傳遞個(gè)方向的作用力。潤(rùn)滑高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸頸，減少摩擦，降低運(yùn)行阻力，防止熱軸；防止砂塵、雨水等異

28、物進(jìn)入軸承及軸頸等部分，保證車輛安全運(yùn)行。此處軸箱為滾動(dòng)軸承軸箱，因?yàn)闈L動(dòng)軸箱啟動(dòng)阻力小，游隙小，維護(hù)方便，節(jié)油和節(jié)省有色金屬。所以現(xiàn)代車輛上都采用滾動(dòng)軸承軸箱。軸箱用材采用鑄鋼SCA50，其許用應(yīng)力見下表：性能分類抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度超常載荷需用應(yīng)力運(yùn)用載荷需用應(yīng)力運(yùn)用載荷疲勞極限485260260162.5110 前蓋及后蓋由鋁制成，以此來達(dá)到減輕重量； 軸箱體分為主體和壓板2部分，主體和壓板之間夾有定位橡膠，裝配后以組合單元件安裝在轉(zhuǎn)向架的框架上； 前蓋一般用于安裝速度傳感器，主要種類有AG37、AG43、LKJ200等，無互換性，后蓋為迷宮式結(jié)構(gòu)以防止雨水、塵埃等的侵入； 前蓋上設(shè)有車輪踏

29、面修正、研削時(shí)使用的橡膠蓋，橡膠蓋上有吸潮器，吸潮器能防止因軸承溫度上升引起壓力增加及防止漏油； 各個(gè)車軸箱體的側(cè)面設(shè)置有對(duì)車軸軸承狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的軸承溫度檢測(cè)裝置，當(dāng)軸承溫度達(dá)到一定值以上時(shí)，溫度保險(xiǎn)絲就溶斷并發(fā)出軸溫異常通知的功能，裝置的規(guī)格如下： 動(dòng)作溫度：165； 內(nèi)置溫度保險(xiǎn)絲的設(shè)定溫度：144 軸箱前蓋螺栓為M16、后蓋螺栓為M16軸箱定位節(jié)點(diǎn)壓蓋處螺栓為M10軸箱前蓋處有橡膠蓋排油孔螺栓及油封墊為M241.5軸承采用油脂潤(rùn)滑，使用的油脂商標(biāo)為“SHIERU NERITA 2858”；在使用軸承時(shí)，最為重要的是：“保持清潔”、“防銹”、“不可受沖擊”。軸箱定位裝置的設(shè)計(jì)軸箱定位裝置采用了干摩擦導(dǎo)柱式彈性定位結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)柱定位座、摩擦套及彈性定位套組成。彈性定位套用Q235號(hào)鋼制成的內(nèi)、外套及橡膠制成的彈性套組成，彈性套壓入內(nèi)、外套之間。彈性定位套的內(nèi)套與彈簧支柱間為動(dòng)配合，為了防止彈性定位套掉下，其下設(shè)有擋蓋，用3個(gè)M10 x 25螺栓緊固在端蓋上并裝有彈簧墊圈，用1.6mm170mm低碳鋼絲將3個(gè)螺栓頭穿孔擰緊以防松動(dòng)。端蓋與彈簧支柱下端的內(nèi)圓面采用過盈配合壓裝在-起。定位座組成由定位座和摩擦套組成， 干摩擦導(dǎo)柱式彈性軸箱定位裝置209型轉(zhuǎn)向架軸箱彈簧數(shù)據(jù)表