第三章-軌道幾何形位-課程首張課件

第五章軌道幾何形位

trackgeometry幾何形位：是指軌道各個部件的幾何形狀、相對位置和基本尺寸。目的是保證機車車輛在軌道上安全、平穩(wěn)、不間斷地運行。1/9/20231第五章軌道幾何形位

track第一節(jié)機車車輛基本知識rollingstocks機車車輛LocomotivePulledstock passengervehiclefreightvehicle鐵路機車的分類：運用和牽引動力來劃分從運用上分，有客運機車、貨運機車和調(diào)車機車1/9/20232第一節(jié)機車車輛基本知識rollingstocks機車牽引動力蒸汽：內(nèi)燃：東方紅型內(nèi)燃機車

東風、東風2、東風3型內(nèi)燃機車

東風4型內(nèi)燃機車東風5、東風6、東風7型內(nèi)燃機車

東風8型內(nèi)燃機車

東風9型、東風10型內(nèi)燃機車

東風11型、東風12型內(nèi)燃機車電力：韶山1、韶山2、韶山3型電力機車

韶山4、韶山5、韶山6型電力機車

韶山7電力機車

韶山8型、韶山9型電力機車

國產(chǎn)交流傳動電力機車1/9/20233牽引動力蒸汽：1/9/20233內(nèi)燃動車組和電動車組

國產(chǎn)內(nèi)燃動車組

國產(chǎn)電動車組

高速電動車組

國產(chǎn)擺式動車組動力分散，一種叫動力集中1/9/20234內(nèi)燃動車組和電動車組

國產(chǎn)內(nèi)燃動車組

國產(chǎn)電動車組

高速電動車輛按用途分：客車和貨車——硬座車、軟座車、硬臥車、軟臥車、餐車、行李車、郵政車等。常見的貨車則有平車、敞車、棚車、罐車、保溫車等。按車輛的軸數(shù)分：四軸車、六軸車、八軸車等。軸數(shù)越多，車輪也越多，載重量就越大。按車輛的載重分：貨車有50噸、60噸、75噸、90噸等不同的載重量。1/9/20235車輛按用途分：客車和貨車——硬座車、軟座車、硬臥車、軟臥車、車輛的基本構(gòu)造五大部分組成：車體車底架走行部車鉤緩沖裝置制動裝置1/9/20236車輛的基本構(gòu)造五大部分組成：1/9/20236轉(zhuǎn)向架組成bogies

輪對側(cè)架和搖枕軸箱油潤裝置彈簧減振裝置基礎(chǔ)制動裝置

1/9/20237轉(zhuǎn)向架組成bogies

輪對1/9/20237機車車輛的運動形態(tài)與類型(1)

沿軌道縱向的振動，稱為伸縮運動(x方向)；(2)

車體的橫向振動，稱為側(cè)擺運動(y方向)；(3)

車體的上下振動，稱為沉浮運動(z方向)；(4)車體繞垂直軸(z軸)的振動，稱為搖頭運動(又稱蛇行運動)；(5)車體繞縱向水平軸(x軸)的振動，稱為側(cè)滾運動；(6)車體繞橫向水平軸(y軸)的振動，稱為點頭運動。

我國常用機車車輛類型見P153表5-21/9/20238機車車輛的運動形態(tài)與類型(1)

沿軌道縱向的振動，稱為伸縮運本節(jié)總結(jié)軌道的組成；轉(zhuǎn)向架構(gòu)造及分類；輪對的組成及尺寸；錐形踏面優(yōu)點；1/9/20239本節(jié)總結(jié)軌道的組成；1/9/20239第二節(jié)軌道幾何形位的基本要素軌道幾何形位五要素：軌距水平前后高低方向軌底坡1/9/202310第二節(jié)軌道幾何形位的基本要素軌道幾何形位五要素：1/9/21、軌距gauge1）定義：兩股鋼軌頭部內(nèi)側(cè)作用邊，軌頂面以下16mm處與線路中心線相垂直的距離。1/9/2023111、軌距gauge1）定義：兩股鋼軌頭部內(nèi)側(cè)作用邊，軌頂面以2)量測：靜態(tài)：道尺動態(tài)：軌道檢查車（軌檢車）3）標準軌距：1435mm誤差：+6，-2mm4）軌距不平順≯2‰1/9/2023122)量測：靜態(tài)：道尺1/9/2023122、水平crosslevel1）定義：兩股鋼軌頂面在直線上水平，曲線上保持一定超高。2）目的：保持兩股鋼軌受力均勻3）量測：道尺與軌檢車4）水平不平順規(guī)定：≯4mm誤差變化率：小于1‰1/9/2023132、水平crosslevel1）定義：兩股鋼軌頂面在直線三角坑（扭曲不平順）twist

左右兩股鋼軌頂面相對于軌道平面發(fā)生的扭曲狀態(tài)量測基長：18m，現(xiàn)行工務(wù)規(guī)則：6.25m。1m1mm1/9/202314三角坑（扭曲不平順）twist

左右兩股鋼軌頂面相對于三角坑示意圖危害：引起車輛側(cè)滾和側(cè)擺，輪載變動，車輛傾覆脫軌，危及行車安全，必須立即消除。1/9/202315三角坑示意圖危害：引起車輛側(cè)滾和側(cè)擺，輪載變動，車輛傾覆脫軌3、前后高低TrackProfile1）定義：線路縱向平順情況2）量測：10m弦4mm不平順1/9/2023163、前后高低TrackProfile1）定義：線路縱向平順3）高低不平順irregularity a）靜態(tài)：鋼軌磨耗，軌枕腐爛，道床下沉 b）動態(tài)（動力型不平順）：

★接頭支承剛度削弱★軌枕失效或扣件松脫★道床暗坑或空吊板★道床板結(jié)或松散

短波不平順，增大輪軌作用力，長波不平順降低旅客舒適度。1/9/2023173）高低不平順irregularity1/9/2023174、方向TrackAlignment1）定義：線路中心線的方向centerline2）量測：直線：10m弦chords<4mm曲線：20m弦3）方向不平順危害：misalignment

☆橫向力增加☆容易脫軌☆脹軌跑道1/9/2023184、方向TrackAlignment1）定義：線路中心線的5、軌底坡1）定義：鋼軌底面對軌枕頂面的傾斜度（內(nèi)傾度）2）目的：cant

﹡車輪壓力集中于鋼軌中軸線上﹡減小荷載偏心矩﹡降低軌腰應(yīng)力﹡避免軌頭與軌腰連接處發(fā)生縱裂1/9/2023195、軌底坡1）定義：鋼軌底面對軌枕頂面的傾斜度（內(nèi)傾度）1/第三節(jié)曲線軌道軌距加寬widening目的：為了減少磨耗，使轉(zhuǎn)向架順暢通過加寬方法：曲線內(nèi)軌內(nèi)移，外軌不動1/9/202320第三節(jié)曲線軌道軌距加寬widening目的：為了減少磨耗，一、機車車輛內(nèi)接通過方式（1）斜接通過（2）自由接通過（3）楔接通過1/9/202321一、機車車輛內(nèi)接通過方式（1）斜接通過1/9/202321二、軌距加寬計算原理1、按機車最大固定軸距順利通過最小半徑曲線的條件確定軌距（楔接通過）2、按車輛自由內(nèi)接的方式通過曲線確定固定軸距與全軸距1/9/202322二、軌距加寬計算原理1、按機車最大固定軸距順利通過最小半徑曲機車楔接通過軌距加寬計算1/9/202323機車楔接通過軌距加寬計算1/9/202323參數(shù)說明：最大尺寸的機車輪對尺寸，查P151表5-1，1422mm1/9/202324參數(shù)說明：最大尺寸的機車輪對尺寸，查P151表5-1，142確定軌距加寬量計算出來需要的最大軌距與標準軌距比較如果需要的軌距大于標準軌距則要加寬如果需要的軌距小于等于標準軌距無需加寬加寬量等于1/9/202325確定軌距加寬量計算出來需要的最大軌距與標準軌距比較1/9/22、按車輛自由內(nèi)接計算加寬量X1：瞬時轉(zhuǎn)動中心位置1/9/2023262、按車輛自由內(nèi)接計算加寬量X1：瞬時轉(zhuǎn)動中心位置1/9/2三、曲線軌道最大容許軌距按安全條件限制最大加寬考慮最小尺寸輪對不掉道1/9/202327三、曲線軌道最大容許軌距按安全條件限制最大加寬1/9/202回顧：一、為什么曲線加寬？如何加寬？二、加寬計算原理（1、2、3）三、轉(zhuǎn)向架內(nèi)接通過曲線方式：四、機車楔接通過計算加寬五、車輛自由內(nèi)接計算加寬六、安全條件限制最大加寬1/9/202328回顧：一、為什么曲線加寬？如何加寬？1/9/202328第四節(jié)曲線外軌超高

superelevation目的：平衡離心力，使內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均等，旅客不因離心加速度而感到不適。1/9/202329第四節(jié)曲線外軌超高

super作用在車體上的離心力1/9/202330作用在車體上的離心力1/9/202330超高計算公式：計算結(jié)果取整，取為5mm整倍數(shù)。1/9/202331超高計算公式：計算結(jié)果取整，取為5mm整倍數(shù)。1/9/202超高計算原則：按兩股鋼軌受力均勻計算超高；按旅客舒適條件檢算超高；按安全條件限制最大超高。目的：平衡離心力，使內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均等，旅客不因離心加速度而感到不適。設(shè)置方法：外軌抬高，在高速鐵路和城市軌道交通的圓形隧道內(nèi)等上是外軌抬高內(nèi)軌降低。1/9/202332超高計算原則：按兩股鋼軌受力均勻計算超高；1/9/202331、按兩股鋼軌受力均勻計算超高計算公式：均衡速度： 1）既有線：考慮速度和質(zhì)量的加權(quán)平均速度

2）新線：最高設(shè)計行車速度的80%1/9/2023331、按兩股鋼軌受力均勻計算超高計算公式：1/9/2023332、按旅客舒適條件檢算超高未被平衡的離心加速度：1）若1/9/2023342、按旅客舒適條件檢算超高未被平衡的離心加速度：1/9/20人體對極為敏感，的容許范圍為： 一般：特殊困難：則未被平衡離心加速度要小于則：1/9/202335人體對極為敏感，的容許范圍為：1/9/202335同理：若其他速度檔的欠超高和過超高見P166表5-61/9/202336同理：若其他速度檔的欠超高和過超高見P166表5-61/9/3、曲線軌道外軌超高最大值的規(guī)定

1）穩(wěn)定系數(shù)定義1/9/2023373、曲線軌道外軌超高最大值的規(guī)定

1）穩(wěn)定系數(shù)定義1/9/23、按安全條件限制最大超高

2）偏心距與欠超高關(guān)系1/9/2023383、按安全條件限制最大超高

2）偏心距與欠超高關(guān)系1/9/23、按安全條件限制最大超高

3）曲線上臨時停車

所有的實設(shè)超高都為過超高。我國鐵路規(guī)定最大外軌超高為150mm。規(guī)定穩(wěn)定系數(shù)1/9/2023393、按安全條件限制最大超高

3）曲線上臨時停車

所有的實設(shè)超4、曲線軌道上最高行車速度曲線是軌道的薄弱環(huán)節(jié)：限速1/9/2023404、曲線軌道上最高行車速度曲線是軌道的薄弱環(huán)節(jié)：限速1/9/本節(jié)總結(jié)：1、超高設(shè)置目的，方法；2、超高計算原則；3、超高計算公式；4、均衡速度計算方法；5、未被平衡的離心加速度及限值；6、欠超高和過超高；7、穩(wěn)定系數(shù)與偏心距；8、曲線上臨時停車的穩(wěn)定系數(shù)；9、曲線上最高行車速度。1/9/202341本節(jié)總結(jié)：1、超高設(shè)置目的，方法；1/9/202341第五節(jié)緩和曲線目的：1）為了使ZH和HZ點離心慣性力不致突然產(chǎn)生和消失；2）為了使軌距加寬和外軌超高在緩和曲線范圍內(nèi)逐漸變化。

1/9/202342第五節(jié)緩和曲線目的：1）為了使ZH和HZ點離心慣性力不致突一、緩和曲線幾何形位的要求1、坐標要求2、偏角要求3、曲率要求4、曲率變化率要求5、的要求1/9/202343一、緩和曲線幾何形位的要求1、坐標要求1/9/2023431、坐標要求

2、偏角要求

3、曲率要求ZH（直緩點）HY（緩圓點）要求（0，0）（x0,y0)連0續(xù)01/R變化1/9/2023441、坐標要求

2、偏角要求

3、曲率要求ZH（4、超高順坡要求直線型超高順坡曲線型超高順坡直線型超高順坡在ZH和HY點處，存在折角1/9/2023454、超高順坡要求直線型超高順坡直線型超高順坡在ZH和HY點處5、車軸角加速度時變率在ZH和HY處角加速度不突然產(chǎn)生消失1/9/2023465、車軸角加速度時變率在ZH和HY處角加速度不突然產(chǎn)生消失1緩和曲線線型條件符號始點（ZH）l=0終點（HY）l=l0始點至終點變化0y0001/R連續(xù)變化00001/9/202347緩和曲線線型條件符號始點（ZH）l=0終點（HY）始點至終點三、常用緩和曲線1、滿足坐標、偏角、曲率要求的緩和曲線線型下面推導(dǎo)緩和曲線方程：1/9/202348三、常用緩和曲線1、滿足坐標、偏角、曲率要求的緩和曲線線型下偏角表示的緩和曲線方程1/9/202349偏角表示的緩和曲線方程1/9/202349坐標表示的緩和曲線方程1/9/202350坐標表示的緩和曲線方程1/9/202350用坐標表示的緩和曲線方程1/9/202351用坐標表示的緩和曲線方程1/9/202351放射螺旋線（三次拋物線）特點：直線型超高順坡在緩和曲線起點（ZH）和終點（HY）點符合坐標、偏角和曲率要求，其余要求不滿足是我國常用緩和曲線1/9/202352放射螺旋線（三次拋物線）特點：直線型超高順坡1/9/2023二、國內(nèi)外提出的緩和曲線1/9/202353二、國內(nèi)外提出的緩和曲線1/9/2023531/9/2023541/9/202354四、緩和曲線長度計算原則 1、按安全條件確定緩和曲線長度； 2、按舒適條件確定緩和曲線長度。計算結(jié)果取為10m整倍數(shù)，然后比較1、2結(jié)果取大的一個作為緩和曲線的長度。1/9/202355四、緩和曲線長度計算原則1/9/2023551、按安全條件確定緩和曲線長度直線型超高順坡1/9/2023561、按安全條件確定緩和曲線長度直線型超高順坡1/9/20231、按安全條件確定緩和曲線長度曲線型超高順坡：找坡度最大的點。坡度1/9/2023571、按安全條件確定緩和曲線長度曲線型超高順坡：找坡度最大的點按安全條件確定緩和曲線長度找到曲線最大坡度的點，要求該坡度小于限制坡度，即其中1/9/202358按安全條件確定緩和曲線長度找到曲線最大坡度的點，要求該坡度小2、按舒適條件確定緩和曲線長度車輪在外軌上的升高速度（超高時變率）取為10m的整倍數(shù)1/9/2023592、按舒適條件確定緩和曲線長度車輪在外軌上的升高速度（超高時本節(jié)總結(jié)1、設(shè)置緩和曲線的目的2、緩和曲線幾何形位的要求（五點）3、緩和曲線直線與曲線型超高順坡4、常用緩和曲線方程及特點5、緩和曲線長度確定原則（安全、舒適）6、什么是超高時變率、加速度時變率7、緩和曲線長度是10m的整倍數(shù)1/9/202360本節(jié)總結(jié)1、設(shè)置緩和曲線的目的1/9/202360第六節(jié)縮短軌計算我國的接頭型式：相對懸空式接頭規(guī)定接頭相錯量：直線：不大于40mm曲線：標準縮短軌縮短量：比25m短40、80、160mm比12.5m短40、80、120mm1/9/202361第六節(jié)縮短軌計算我國的接頭型式：相對懸空式接頭標準縮短軌縮一、縮短量計算1/9/202362一、縮短量計算1/9/202362曲線內(nèi)軌縮短量1/9/202363曲線內(nèi)軌縮短量1/9/202363曲線總縮短量1/9/202364曲線總縮短量1/9/202364二、縮短軌的數(shù)量及其配置計算總縮短量選縮短軌（ ）計算內(nèi)軌縮短軌根數(shù)（N）計算外軌標準軌根數(shù)（M）比較N與M，N要小于M配置縮短軌計算的一般過程1/9/202365二、縮短軌的數(shù)量及其配置計算總縮短量計算的一般過程1/9/2選取縮短軌查表2-3-9，書上P89根據(jù)外軌標準軌長度，選取縮短量小的縮短軌其縮短量即為1/9/202366選取縮短軌查表2-3-9，書上P891/9/202366計算內(nèi)軌縮短軌根數(shù)N1/9/202367計算內(nèi)軌縮短軌根數(shù)N1/9/202367計算外軌標準軌根數(shù)M1/9/202368計算外軌標準軌根數(shù)M1/9/202368配置縮短軌方法：順公里方向，從緩和曲線起點（ZH）開始，逐根配置。計算縮短量與實際縮短量比較接頭相錯量不大于縮短量的一半1/9/202369配置縮短軌方法：順公里方向，從緩和曲線起點（ZH）開始，逐根縮短軌布置圖1/9/202370縮短軌布置圖1/9/202370步驟1：繪制表格表頭如下：接頭號數(shù)由緩和曲線或圓曲線起點至各接頭的距離（m）計算總縮短量（mm）鋼軌類別實際縮短量mm接頭錯開量mm附注12341/9/202371步驟1：繪制表格表頭如下：接頭號數(shù)由緩和曲線或圓曲線起點至各步驟2：外軌標準軌接頭編號方法：順公里方向依次編號1，2，3-----1/9/202372步驟2：外軌標準軌接頭編號方法：順公里方向依次編號1，2，3步驟3：計算各個接頭處對應(yīng)的內(nèi)軌要求縮短量原則：分成三大段1）第一緩和曲線2）圓曲線3）第二緩和曲線三段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式不同。1/9/202373步驟3：計算各個接頭處對應(yīng)的內(nèi)軌要求縮短量原則：分成三大段1各段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式第一緩和曲線1/9/202374各段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式第一緩和曲線1/9/202374各段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式圓曲線1/9/202375各段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式圓曲線1/9/202375各段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式第二緩和曲線上任一接頭處的內(nèi)軌要求縮短量：為整個曲線內(nèi)軌縮短量減去第二緩和曲線該接頭對應(yīng)與第二緩和曲線終點的縮短量。1/9/202376各段曲線內(nèi)軌縮短量計算公式第二緩和曲線上任一接頭處的內(nèi)軌要求本節(jié)總結(jié)縮短軌設(shè)置目的縮短量計算公式縮短軌計算步驟縮短軌縮短量選取內(nèi)外軌數(shù)量計算各個曲線段縮短量計算方法縮短軌布置方法作業(yè)：縮短軌布置1/9/202377本節(jié)總結(jié)縮短軌設(shè)置目的作業(yè)：縮短軌布置1/9/202377第七節(jié)曲線方向整正繩正法：利用曲線正矢與曲線之間關(guān)系，改正正矢，使其恢復(fù)原來設(shè)計曲率，通過相應(yīng)撥量，撥正到原來位置。1/9/202378第七節(jié)曲線方向整正繩正法：利用曲線正矢與曲線之間關(guān)系，改正繩正法基本原理曲線上，以外軌為基準軌，每10m一個測點，用20m弦測量正矢，與設(shè)計正矢比較，偏差不超過下表，否則撥正。1/9/202379繩正法基本原理曲線上，以外軌為基準軌，每10m一個測點，用2一、圓曲線計劃正矢的計算計劃正矢：經(jīng)整正后各測點正矢要求達到的值。圓曲線上各點正矢均等1/9/202380一、圓曲線計劃正矢的計算計劃正矢：經(jīng)整正后各測點正矢要求達到二、緩和曲線計劃正矢的計算1/9/202381二、緩和曲線計劃正矢的計算1/9/202381二、緩和曲線計劃正矢的計算1、測點在緩和曲線始終點的計劃正矢計算測點從0、1、2---編號其正矢分別為：1/9/202382二、緩和曲線計劃正矢的計算1、測點在緩和曲線始終點的計劃正矢三、撥量計算：漸伸線原理1/9/202383三、撥量計算：漸伸線原理1/9/202383撥量計算原理：1/9/202384撥量計算原理：1/9/202384漸伸線長度與實測正矢關(guān)系：1/9/202385漸伸線長度與實測正矢關(guān)系：1/9/202385n點的撥量為：1/9/202386n點的撥量為：1/9/202386四、各點撥量對前后點曲線正矢的影響1/9/202387四、各點撥量對前后點曲線正矢的影響1/9/202387五、撥量的限制條件曲線起終點切線方向不變曲線的起終點撥量為0：限制點處撥量為0：1/9/202388五、撥量的限制條件曲線起終點切線方向不變1/9/202388六、計劃正矢的修正若1/9/202389六、計劃正矢的修正若1/9/202389六、計劃正矢修正（點號差法）1/9/202390六、計劃正矢修正（點號差法）1/9/202390六、計劃正矢修正1/9/202391六、計劃正矢修正1/9/202391現(xiàn)場采取的計劃正矢計算方法：首先將測得的曲線實測正矢求平均值，作為圓曲線的計劃正矢1/9/202392現(xiàn)場采取的計劃正矢計算方法：首先將測得的曲線實測正矢求平均值本節(jié)總結(jié)繩正法基本原理漸伸線原理撥量計算方法圓曲線與緩和曲線計劃正矢的計算撥量限制條件撥后正矢計算公式計劃正矢的修正1/9/202393本節(jié)總結(jié)繩正法基本原理1/9/202393第五章軌道幾何形位

trackgeometry幾何形位：是指軌道各個部件的幾何形狀、相對位置和基本尺寸。目的是保證機車車輛在軌道上安全、平穩(wěn)、不間斷地運行。1/9/202394第五章軌道幾何形位

track第一節(jié)機車車輛基本知識rollingstocks機車車輛LocomotivePulledstock passengervehiclefreightvehicle鐵路機車的分類：運用和牽引動力來劃分從運用上分，有客運機車、貨運機車和調(diào)車機車1/9/202395第一節(jié)機車車輛基本知識rollingstocks機車牽引動力蒸汽：內(nèi)燃：東方紅型內(nèi)燃機車

東風、東風2、東風3型內(nèi)燃機車

東風4型內(nèi)燃機車東風5、東風6、東風7型內(nèi)燃機車

東風8型內(nèi)燃機車

東風9型、東風10型內(nèi)燃機車

東風11型、東風12型內(nèi)燃機車電力：韶山1、韶山2、韶山3型電力機車

韶山4、韶山5、韶山6型電力機車

韶山7電力機車

韶山8型、韶山9型電力機車

國產(chǎn)交流傳動電力機車1/9/202396牽引動力蒸汽：1/9/20233內(nèi)燃動車組和電動車組

國產(chǎn)內(nèi)燃動車組

國產(chǎn)電動車組

高速電動車組

國產(chǎn)擺式動車組動力分散，一種叫動力集中1/9/202397內(nèi)燃動車組和電動車組

國產(chǎn)內(nèi)燃動車組

國產(chǎn)電動車組

高速電動車輛按用途分：客車和貨車——硬座車、軟座車、硬臥車、軟臥車、餐車、行李車、郵政車等。常見的貨車則有平車、敞車、棚車、罐車、保溫車等。按車輛的軸數(shù)分：四軸車、六軸車、八軸車等。軸數(shù)越多，車輪也越多，載重量就越大。按車輛的載重分：貨車有50噸、60噸、75噸、90噸等不同的載重量。1/9/202398車輛按用途分：客車和貨車——硬座車、軟座車、硬臥車、軟臥車、車輛的基本構(gòu)造五大部分組成：車體車底架走行部車鉤緩沖裝置制動裝置1/9/202399車輛的基本構(gòu)造五大部分組成：1/9/20236轉(zhuǎn)向架組成bogies

輪對側(cè)架和搖枕軸箱油潤裝置彈簧減振裝置基礎(chǔ)制動裝置

1/9/2023100轉(zhuǎn)向架組成bogies

輪對1/9/20237機車車輛的運動形態(tài)與類型(1)

沿軌道縱向的振動，稱為伸縮運動(x方向)；(2)

車體的橫向振動，稱為側(cè)擺運動(y方向)；(3)

車體的上下振動，稱為沉浮運動(z方向)；(4)車體繞垂直軸(z軸)的振動，稱為搖頭運動(又稱蛇行運動)；(5)車體繞縱向水平軸(x軸)的振動，稱為側(cè)滾運動；(6)車體繞橫向水平軸(y軸)的振動，稱為點頭運動。

我國常用機車車輛類型見P153表5-21/9/2023101機車車輛的運動形態(tài)與類型(1)

沿軌道縱向的振動，稱為伸縮運本節(jié)總結(jié)軌道的組成；轉(zhuǎn)向架構(gòu)造及分類；輪對的組成及尺寸；錐形踏面優(yōu)點；1/9/2023102本節(jié)總結(jié)軌道的組成；1/9/20239第二節(jié)軌道幾何形位的基本要素軌道幾何形位五要素：軌距水平前后高低方向軌底坡1/9/2023103第二節(jié)軌道幾何形位的基本要素軌道幾何形位五要素：1/9/21、軌距gauge1）定義：兩股鋼軌頭部內(nèi)側(cè)作用邊，軌頂面以下16mm處與線路中心線相垂直的距離。1/9/20231041、軌距gauge1）定義：兩股鋼軌頭部內(nèi)側(cè)作用邊，軌頂面以2)量測：靜態(tài)：道尺動態(tài)：軌道檢查車（軌檢車）3）標準軌距：1435mm誤差：+6，-2mm4）軌距不平順≯2‰1/9/20231052)量測：靜態(tài)：道尺1/9/2023122、水平crosslevel1）定義：兩股鋼軌頂面在直線上水平，曲線上保持一定超高。2）目的：保持兩股鋼軌受力均勻3）量測：道尺與軌檢車4）水平不平順規(guī)定：≯4mm誤差變化率：小于1‰1/9/20231062、水平crosslevel1）定義：兩股鋼軌頂面在直線三角坑（扭曲不平順）twist

左右兩股鋼軌頂面相對于軌道平面發(fā)生的扭曲狀態(tài)量測基長：18m，現(xiàn)行工務(wù)規(guī)則：6.25m。1m1mm1/9/2023107三角坑（扭曲不平順）twist

左右兩股鋼軌頂面相對于三角坑示意圖危害：引起車輛側(cè)滾和側(cè)擺，輪載變動，車輛傾覆脫軌，危及行車安全，必須立即消除。1/9/2023108三角坑示意圖危害：引起車輛側(cè)滾和側(cè)擺，輪載變動，車輛傾覆脫軌3、前后高低TrackProfile1）定義：線路縱向平順情況2）量測：10m弦4mm不平順1/9/20231093、前后高低TrackProfile1）定義：線路縱向平順3）高低不平順irregularity a）靜態(tài)：鋼軌磨耗，軌枕腐爛，道床下沉 b）動態(tài)（動力型不平順）：

★接頭支承剛度削弱★軌枕失效或扣件松脫★道床暗坑或空吊板★道床板結(jié)或松散

短波不平順，增大輪軌作用力，長波不平順降低旅客舒適度。1/9/20231103）高低不平順irregularity1/9/2023174、方向TrackAlignment1）定義：線路中心線的方向centerline2）量測：直線：10m弦chords<4mm曲線：20m弦3）方向不平順危害：misalignment

☆橫向力增加☆容易脫軌☆脹軌跑道1/9/20231114、方向TrackAlignment1）定義：線路中心線的5、軌底坡1）定義：鋼軌底面對軌枕頂面的傾斜度（內(nèi)傾度）2）目的：cant

﹡車輪壓力集中于鋼軌中軸線上﹡減小荷載偏心矩﹡降低軌腰應(yīng)力﹡避免軌頭與軌腰連接處發(fā)生縱裂1/9/20231125、軌底坡1）定義：鋼軌底面對軌枕頂面的傾斜度（內(nèi)傾度）1/第三節(jié)曲線軌道軌距加寬widening目的：為了減少磨耗，使轉(zhuǎn)向架順暢通過加寬方法：曲線內(nèi)軌內(nèi)移，外軌不動1/9/2023113第三節(jié)曲線軌道軌距加寬widening目的：為了減少磨耗，一、機車車輛內(nèi)接通過方式（1）斜接通過（2）自由接通過（3）楔接通過1/9/2023114一、機車車輛內(nèi)接通過方式（1）斜接通過1/9/202321二、軌距加寬計算原理1、按機車最大固定軸距順利通過最小半徑曲線的條件確定軌距（楔接通過）2、按車輛自由內(nèi)接的方式通過曲線確定固定軸距與全軸距1/9/2023115二、軌距加寬計算原理1、按機車最大固定軸距順利通過最小半徑曲機車楔接通過軌距加寬計算1/9/2023116機車楔接通過軌距加寬計算1/9/202323參數(shù)說明：最大尺寸的機車輪對尺寸，查P151表5-1，1422mm1/9/2023117參數(shù)說明：最大尺寸的機車輪對尺寸，查P151表5-1，142確定軌距加寬量計算出來需要的最大軌距與標準軌距比較如果需要的軌距大于標準軌距則要加寬如果需要的軌距小于等于標準軌距無需加寬加寬量等于1/9/2023118確定軌距加寬量計算出來需要的最大軌距與標準軌距比較1/9/22、按車輛自由內(nèi)接計算加寬量X1：瞬時轉(zhuǎn)動中心位置1/9/20231192、按車輛自由內(nèi)接計算加寬量X1：瞬時轉(zhuǎn)動中心位置1/9/2三、曲線軌道最大容許軌距按安全條件限制最大加寬考慮最小尺寸輪對不掉道1/9/2023120三、曲線軌道最大容許軌距按安全條件限制最大加寬1/9/202回顧：一、為什么曲線加寬？如何加寬？二、加寬計算原理（1、2、3）三、轉(zhuǎn)向架內(nèi)接通過曲線方式：四、機車楔接通過計算加寬五、車輛自由內(nèi)接計算加寬六、安全條件限制最大加寬1/9/2023121回顧：一、為什么曲線加寬？如何加寬？1/9/202328第四節(jié)曲線外軌超高

superelevation目的：平衡離心力，使內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均等，旅客不因離心加速度而感到不適。1/9/2023122第四節(jié)曲線外軌超高

super作用在車體上的離心力1/9/2023123作用在車體上的離心力1/9/202330超高計算公式：計算結(jié)果取整，取為5mm整倍數(shù)。1/9/2023124超高計算公式：計算結(jié)果取整，取為5mm整倍數(shù)。1/9/202超高計算原則：按兩股鋼軌受力均勻計算超高；按旅客舒適條件檢算超高；按安全條件限制最大超高。目的：平衡離心力，使內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均等，旅客不因離心加速度而感到不適。設(shè)置方法：外軌抬高，在高速鐵路和城市軌道交通的圓形隧道內(nèi)等上是外軌抬高內(nèi)軌降低。1/9/2023125超高計算原則：按兩股鋼軌受力均勻計算超高；1/9/202331、按兩股鋼軌受力均勻計算超高計算公式：均衡速度： 1）既有線：考慮速度和質(zhì)量的加權(quán)平均速度

2）新線：最高設(shè)計行車速度的80%1/9/20231261、按兩股鋼軌受力均勻計算超高計算公式：1/9/2023332、按旅客舒適條件檢算超高未被平衡的離心加速度：1）若1/9/20231272、按旅客舒適條件檢算超高未被平衡的離心加速度：1/9/20人體對極為敏感，的容許范圍為： 一般：特殊困難：則未被平衡離心加速度要小于則：1/9/2023128人體對極為敏感，的容許范圍為：1/9/202335同理：若其他速度檔的欠超高和過超高見P166表5-61/9/2023129同理：若其他速度檔的欠超高和過超高見P166表5-61/9/3、曲線軌道外軌超高最大值的規(guī)定

1）穩(wěn)定系數(shù)定義1/9/20231303、曲線軌道外軌超高最大值的規(guī)定

1）穩(wěn)定系數(shù)定義1/9/23、按安全條件限制最大超高

2）偏心距與欠超高關(guān)系1/9/20231313、按安全條件限制最大超高

2）偏心距與欠超高關(guān)系1/9/23、按安全條件限制最大超高

3）曲線上臨時停車

所有的實設(shè)超高都為過超高。我國鐵路規(guī)定最大外軌超高為150mm。規(guī)定穩(wěn)定系數(shù)1/9/20231323、按安全條件限制最大超高

3）曲線上臨時停車

所有的實設(shè)超4、曲線軌道上最高行車速度曲線是軌道的薄弱環(huán)節(jié)：限速1/9/20231334、曲線軌道上最高行車速度曲線是軌道的薄弱環(huán)節(jié)：限速1/9/本節(jié)總結(jié)：1、超高設(shè)置目的，方法；2、超高計算原則；3、超高計算公式；4、均衡速度計算方法；5、未被平衡的離心加速度及限值；6、欠超高和過超高；7、穩(wěn)定系數(shù)與偏心距；8、曲線上臨時停車的穩(wěn)定系數(shù)；9、曲線上最高行車速度。1/9/2023134本節(jié)總結(jié)：1、超高設(shè)置目的，方法；1/9/202341第五節(jié)緩和曲線目的：1）為了使ZH和HZ點離心慣性力不致突然產(chǎn)生和消失；2）為了使軌距加寬和外軌超高在緩和曲線范圍內(nèi)逐漸變化。

1/9/2023135第五節(jié)緩和曲線目的：1）為了使ZH和HZ點離心慣性力不致突一、緩和曲線幾何形位的要求1、坐標要求2、偏角要求3、曲率要求4、曲率變化率要求5、的要求1/9/2023136一、緩和曲線幾何形位的要求1、坐標要求1/9/2023431、坐標要求

2、偏角要求

3、曲率要求ZH（直緩點）HY（緩圓點）要求（0，0）（x0,y0)連0續(xù)01/R變化1/9/20231371、坐標要求

2、偏角要求

3、曲率要求ZH（4、超高順坡要求直線型超高順坡曲線型超高順坡直線型超高順坡在ZH和HY點處，存在折角1/9/20231384、超高順坡要求直線型超高順坡直線型超高順坡在ZH和HY點處5、車軸角加速度時變率在ZH和HY處角加速度不突然產(chǎn)生消失1/9/20231395、車軸角加速度時變率在ZH和HY處角加速度不突然產(chǎn)生消失1緩和曲線線型條件符號始點（ZH）l=0終點（HY）l=l0始點至終點變化0y0001/R連續(xù)變化00001/9/2023140緩和曲線線型條件符號始點（ZH）l=0終點（HY）始點至終點三、常用緩和曲線1、滿足坐標、偏角、曲率要求的緩和曲線線型下面推導(dǎo)緩和曲線方程：1/9/2023141三、常用緩和曲線1、滿足坐標、偏角、曲率要求的緩和曲線線型下偏角表示的緩和曲線方程1/9/2023142偏角表示的緩和曲線方程1/9/202349坐標表示的緩和曲線方程1/9/2023143坐標表示的緩和曲線方程1/9/202350用坐標表示的緩和曲線方程1/9/2023144用坐標表示的緩和曲線方程1/9/202351放射螺旋線（三次拋物線）特點：直線型超高順坡在緩和曲線起點（ZH）和終點（HY）點符合坐標、偏角和曲率要求，其余要求不滿足是我國常用緩和曲線1/9/2023145放射螺旋線（三次拋物線）特點：直線型超高順坡1/9/2023二、國內(nèi)外提出的緩和曲線1/9/2023146二、國內(nèi)外提出的緩和曲線1/9/2023531/9/20231471/9/202354四、緩和曲線長度計算原則 1、按安全條件確定緩和曲線長度； 2、按舒適條件確定緩和曲線長度。計算結(jié)果取為10m整倍數(shù)，然后比較1、2結(jié)果取大的一個作為緩和曲線的長度。1/9/2023148四、緩和曲線長度計算原則1/9/2023551、按安全條件確定緩和曲線長度直線型超高順坡1/9/20231491、按安全條件確定緩和曲線長度直線型超高順坡1/9/20231、按安全條件確定緩和曲線長度曲線型超高順坡：找坡度最大的點。坡度1/9/20231501、按安全條件確定緩和曲線長度曲線型超高順坡：找坡度最大的點按安全條件確定緩和曲線長度找到曲線最大坡度的點，要求該坡度小于限制坡度，即其中1/9/2023151按安全條件確定緩和曲線長度找到曲線最大坡度的點，要求該坡度小2、按舒適條件確定緩和曲線長度車輪在外軌上的升高速度（超高時變率）取為10m的整倍數(shù)1/9/20231522、按舒適條件確定緩和曲線長度車輪在外軌上的升高速度（超高時本節(jié)總結(jié)1、設(shè)置緩和曲線的目的2、緩和曲線幾何形位的要求（五點）3、緩和曲線直線與曲線型超高順坡4、常用緩和曲線方程及特點5、緩和曲線長度確定原則（安全、舒適）6、什么是超高時變率、加速度時變率7、緩和曲線長度是10m的整倍數(shù)1/9/2023153本節(jié)總結(jié)1、設(shè)置緩和曲線的目的1/9/202360第六節(jié)縮短軌計算我國的接頭型式：相對懸空式接頭規(guī)定接頭相錯量：直線：不大于40mm曲線：標準縮短軌縮短量：比25m短40、80、160mm比12.5m短40、80、120mm1/9/2023154第六節(jié)縮短軌計算我國的接頭型式：相對懸空式接頭標準縮短軌縮一、縮短量計算1/9/2023155一、縮短量計算1/9/202362曲線內(nèi)軌縮短量1/9/2023156曲線內(nèi)軌縮短量1/9/202363曲線總縮短量1/9/2023157曲線總縮短量1/9/202364二、縮短軌的數(shù)量及其配置計算總縮短量選縮短軌（ ）計算內(nèi)軌縮短軌根數(shù)（N）計算外軌標準軌根數(shù)（M）比較N與M，N要小于M配置縮短軌計算的一般過程1/9/2023158二、縮短軌的數(shù)量及其配置計算總縮短量計算的一般過程1/9/2選取縮短軌查表2-3-9，書上P89根據(jù)外軌標準軌長度，選取縮短量小的縮短軌其縮短量即為1/9/2023159選取縮短軌查表2-3-9，書上P891/9/202366計算內(nèi)軌縮短軌根數(shù)N1/9/2023160計算內(nèi)軌縮短軌根數(shù)N1/9/202367計算外軌標準軌根數(shù)M1/9/2023161計算外軌標準軌根數(shù)M1/9/202368配置縮短軌方法：順公里方向，從緩和曲線起點（ZH）開始，逐根配置。計算縮短量與實際縮短量比較接頭相錯量不大于縮短量的一半1/9/2023162配置縮短軌方法：順公里方向，從緩和曲線起點（ZH）開始，逐根縮短軌布置圖1/9/202316