《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集緒論

人口的增長，使城市交通擁擠的狀況日益突出，特大城市中心地帶的機動車運行速度由過去的25～33

km/h下降到10～13

km/h，交通高峰時段（早晚上下班時）甚至僅為7～8

km/h。

早晚上下班高峰時間，車上乘客密度達10～12人/m2，而一般舒適標準為6人/m2。

人們為了出行方便，于是購買自行車作為私人交通工具，而12輛自行車在道路上排列騎行所占用的道路面積相當于1輛大通道公共汽車所占用的道路面積。而1輛公共汽車的載客量至少為100人左右，也就是說，12輛自行車的行動空間，將使一輛載客100多人的公共汽車不能發揮正常作用。

汽車的高速發展，尤其是私人汽車的發展，造成各大城市能源浪費巨大，環境污染嚴重。

顯然，常規的公共交通工具適應不了大都市通勤區擴大的需要。一般500～1

000萬人口的大都市通勤區范圍均為40～55

km，與之相對應的城市公共交通工具應能提供40～50

km/h左右的旅行速度，方能滿足乘客的要求。

城市軌道交通系統顯然能滿足這一需要?！冻鞘熊壍澜煌ㄜ囕v工程》?精品課件合集城市軌道交通系統和車輛總體概述第一章

一、世界各國城市軌道交通系統發展概況

1．誕生和初始發展階段（1863—1924年）

2．停止萎縮階段（1924—1949年）

3．重新（再）發展階段（1949—1969年）

4．高速發展階段（1970年至今）

標志：當今世界各國的大城市和特大城市中，軌道交通已在公共交通系統中處于骨干（又稱主動脈）地位。

原因有：

第一節城市軌道交通系統的發展和分類（1）世界上許多國家都確立了發展城市軌道交通的方針，并立法解決了建設城市軌道交通的資金來源。

（2）城市的高速發展要求軌道交通必須相應地高速發展。

（3）科技的發展促進了城市軌道交通的發展。

二、城市軌道交通系統的總特點

1．運輸能力大

2．高速性和準時性

3．節省空間，能有效利用土地

4．節約能源

5．安全性高

6．減少大氣污染

三、我國城市軌道交通系統發展現狀及存在的問題

1．發展現狀

2．存在的問題

四、城市軌道交通系統的分類

1．以運輸容量（能力）來分

2．以線路架設方式來分

3．以導向方式來分

4．以線路隔離（封閉）程度來分

5．以輪軌材料來分

6．以車輛的牽引方式來分

五、幾種廣泛采用的城市軌道交通系統簡介

1．地鐵

——

Metro或Subway

2．有軌電車系統

——

Tram/StreetcarRailTransit

3．輕軌交通系統

——

LRT

4．單軌（獨軌）交通系統

——

MonorailTransit

5．AGT系統（新交通系統）

6．城市快速鐵路系統

——（UrbanRail）RapidTransit

六、各類交通系統的特點比較

1．運輸能力

2．運行速度

3．系統造價（包括機車車輛）

七、城市軌道交通系統的選擇原則和步驟

1．選擇原則

2．選擇步驟一、城軌車輛的基本組成

1．車體

2．轉向架

3．牽引緩沖連接裝置

4．制動裝置

5．受流裝置

6．車輛內部設備

第二節城軌車輛的基本組成及主要技術參數7．車輛電氣系統

8．列車信息網絡控制系統

二、城軌車輛的主要技術參數

1．車輛性能參數

2．車輛主要尺寸一、限界的基本概念

1．車輛限界

2．設備限界

3．建筑限界

二、規定限界的目的

防止車輛在直線或曲線上運行時與各種建筑物及設備發生接觸，以保證行車絕對安全。

第三節城市軌道交通車輛限界簡介三、幾個重要的名詞術語

1．基準坐標系

2．計算車輛（標準車輛）

3．第1類和第2類車輛限界《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛牽引計算第二章

“列車牽引計算”是專門研究鐵路列車在外力作用下沿軌道運行及其有關問題的一門實用學科。它以力學為基礎，以科學實驗和先進操縱經驗為依據，分析列車運行過程中的各種現象和原理，并用以解算鐵路運營和設計上的一些主要技術問題和技術經濟問題。例如：機車牽引重量、列車運行速度和運行時間、列車制動距離、制動限速、制動能力以及機車能耗（油耗、電耗）等。但本書所涉及的有關城軌車輛牽引計算的內容，重點在于分析確定城軌車輛運行所需的動力（即功率）。

第一節概述

一、牽引力的產生

接觸網電能→受電弓→變壓器→傳動裝置→牽引電動機→牽引齒輪→使動輪獲得扭矩M。

二、牽引力的限制（粘著定律）

三、粘著系數（μ）

第二節牽

引

力

一、概述

二、基本阻力

三、附加阻力

四、列車總阻力

第三節列車阻力一、列車運行特點分析

列車運行所需功率（或牽引電動機所需功率）與起動加速度、最大運行速度和最大坡度等密切相關，而且與列車的編組方式（即動/拖排列）和車輛載客后的重量（即軸重）有關。

根據牽引電動機的工作特點，可按起動加速過程、平均加速過程和能量守恒過程等3種方式對其額定功率進行估算。

二、按起動加速過程進行估算

1．起動加速度（a）的概念及取值范圍

第四節列車運行所需功率及牽引電動機功率估算2．列車平均起動牽引力F

3．列車牽引運行所需功率P

4．每臺牽引電動機所需功率Pm

三、按加速到Vmax時的平均加速過程估算

四、按“能量守恒”估算

根據能量守恒定律：列車在某區間運行時，其勢能與動能之和始終保持不變。

按“能量守恒”估算列車（或牽引電機）功率的方法，一般用于線路條件比較簡單，長度比較短的旅游（或游覽）列車?！冻鞘熊壍澜煌ㄜ囕v工程》?精品課件合集城軌車輛轉向架第三章

轉向架是車輛最重要的組成部件之一。其結構是否合理直接影響車輛的運行品質、動力性能和行車安全。

高速列車在世界各地疾速奔馳，現代城軌車輛飛速發展，無一不與轉向架技術的進步發展息息相關。

可以毫不夸張地說，轉向架技術是“靠輪軌接觸驅動運行的現代機車車輛”得以生存發展的核心技術之一。

第一節概述

一、轉向架的任務

任何鐵路機車車輛轉向架必須完成以下任務：

（1）承載

——

承受車架以上各部分的重量（包括車體、車架、動力裝置和輔助裝置等），并使軸重均勻分配。

（2）牽引（動力轉向架）——

保證必要的輪軌粘著，并把輪軌接觸處產生的輪周牽引力傳遞給車架、車鉤，牽引列車前進。

（3）緩沖

——

緩和線路不平順對車輛的沖擊，保證車輛具有良好的運行平穩性和穩定性。

第二節轉向架的任務、組成和分類（4）轉向

——

保證車輛順利通過曲線。

（5）制動

——

產生必要的制動力，以使車輛在規定的距離內減速或停車。

當然，非動力轉向架并不產生驅動力，它是被別人拉著走的，因此它可以沒有牽引作用（任務）。

二、轉向架的組成及各部分的作用

（1）輪對

——

輪對直接向鋼軌傳遞重量，通過輪軌間的粘著產生牽引力或制動力，并通過車輪的回轉實現車輛在鋼軌上的運行（平移）。

（2）軸箱

——

軸箱是聯系構架與輪對的活動關節，它除了保證輪對進行回轉運動外，還能使輪對適應線路不平順等條件，相對于構架上下、左右和前后運動。

（3）一系懸掛（彈簧懸掛裝置）——

用來保證一定的軸重分配，緩和線路不平順對車輛的沖擊，并保證車輛運行平穩性。它包括軸箱彈簧、垂向減振器和軸箱定位裝置等。

（4）構架

——

轉向架的骨架，它將轉向架的各個零、部件組成一個整體，并承受和傳遞各種力。它包括側梁、橫梁或端梁，以及各種相關設備的安裝或懸掛支座等。

（5）二系懸掛（車架/體與轉向架間的連接裝置）——

用以傳遞車體與轉向架間的垂向力和水平力，使轉向架在車輛通過曲線時能相對于車體回轉，并進一步減緩車體與轉向架間的沖擊振動，同時必須保證轉向架安定。它包括二系彈簧、各方向減振器、抗側滾裝置和牽引裝置等。

（6）驅動裝置（動力轉向架）——

將動力裝置的扭矩最后有效地傳遞給車輪。包括牽引電機、車軸齒輪箱、聯軸節或萬向軸和各種懸吊機構等。

（7）基礎制動裝置

——

由制動缸傳來的力，經放大系統（一般為杠桿機構）增大若干倍以后傳給閘瓦（或閘片），使其壓緊車輪（或制動盤），對車輛施行制動。包括制動缸（氣缸或油缸）、放大系統（杠桿機構或空-油轉換裝置）、制動閘瓦（或閘片）和制動盤等。

一般城軌車輛的非動力轉向架與動力轉向架的最主要區別是：非動力轉向架沒有驅動裝置。

三、轉向架的主要技術要求

對城軌車輛轉向架的主要技術要求包括：

（1）保證最佳的粘著條件

——

軸重轉移應盡量小，且輪軌間不產生粘-滑振動。

（2）良好的動力學性能

——

盡量減小輪軌間的動作用力，減少輪軌間的應力和磨耗。

（3）重量輕，工藝簡單

——

盡可能減輕自重，且制造和修理工藝簡易。

（4）良好的可接近性

——

易于接近，便于檢修。

（5）零部件標準化和統一化

——

結構和材質盡可能統一化。

四、轉向架分類

1．按軸數分類

2．按彈簧裝置形式（懸掛方式）分類

3．按軸箱定位形式分類

4．車架（體）與轉向架間的連接裝置形式分類

一、DK3型地鐵車輛轉向架（北京地鐵）

1．組成

2．結構特點

3．三個力的傳遞過程

二、SMC型地鐵車輛轉向架（上海地鐵）

1．組成

2．結構特點

3．三個力的傳遞過程

第三節幾種典型的城軌車輛轉向架簡介

三、低地板輕軌車輛轉向架（一種典型結構）

1．組成

2．結構特點

3．三個力的傳遞過程

一、組成及作用

1．作用

2．組成

二、轉向架構架的設計原則

鐵路機車車輛轉向架構架設計必須遵循以下原則，城軌車輛也不能例外：

（1）必須全面考慮構架與各有關零、部件的相互位置關系，合理布置結構。

（2）構架各梁應盡可能設計成等強度梁，以保證能獲得最大強度和最小自重。

第四節轉向架構架

（3）構架各梁的布置應盡可能對稱，以簡化設計和制造。

（4）各梁本身以及各梁組成構架時，必須注意減少應力集中。

（5）除了保證強度外，應合理設計構架的剛度，使其具有一定的柔性。

（6）焊縫的結構尺寸和布置應選擇合理，并注意消除焊接應力。

（7）在構架上需要考慮設置機車車輛出軌后使其復位的支承部位。

三、典型城軌車輛轉向架構架簡介

1．北京地鐵車輛DK3型轉向架構架

2．上海地鐵車輛SMC型轉向架構架

一、概述

鐵路機車車輛通常采用的彈簧種類有：圓彈簧、板彈簧、橡膠彈簧及空氣彈簧。但在現代機車車輛上，板彈簧由于結構復雜且笨重，已經很少使用。而圓彈簧和橡膠彈簧經常被用作第1系懸掛，空氣彈簧則被廣泛運用于第2系懸掛（即代替旁承）。

鐵路機車車輛通常采用的減振器種類有：液壓減振器、摩擦減振器。但在現代機車車輛上很少采用摩擦減振器，基本上采用液壓減振器。

第五節彈簧裝置及減振器二、彈簧裝置的作用

1．無彈簧裝置的情況

2．有彈簧裝置的情況

3．舉例

4．結論

（1）簧下死重量q越輕，輪軌動作用力越小。因此，必須采取有效措施盡可能降低簧下死重量q（而采用牽引電動機架懸式驅動裝置是一種最有效地減輕簧下死重量的措施）。

（2）彈簧剛度k必須選擇合理。

（3）為防止彈簧能量釋放過程中產生共振，并限制共振振幅，必須加裝液壓減振器。

三、圓彈簧

1．圓彈簧的總特點

2．單圈圓彈簧的特性計算

3．雙圈圓彈簧的特性計算

四、橡膠彈簧

1．總特點

2．性能參數

3．計算

五、空氣彈簧

空氣彈簧就是將壓縮空氣密封在橡膠膜（或囊）中形成具有一定剛度的彈性體。

1．特點

2．空氣彈簧裝置系統組成

3．空氣彈簧的結構和分類

4．自由膜式空氣彈簧剛度計算

六、液壓減振器

1．工作原理

2．特性

3．圓彈簧和液壓減振器共同工作時的特性

4．液壓減振器的結構

5．液壓減振器阻尼特性的調節

6．一般液壓減振器與抗蛇行液壓減振器的性能比較

7．液壓減振器性能試驗

一、輪對

1．輪對的組成及作用

2．踏面及輪緣

3．磨耗形踏面的定義

4．彈性車輪

二、軸箱的作用和形式

1．作用

2．形式

第六節輪對軸箱裝置所謂驅動裝置實際上就是指將機車或動車傳動系統傳來的能量最后有效地傳給輪對（或車輪）的執行裝置。對于液力傳動機車或動車來說，其驅動裝置包括牽引萬向軸和車軸齒輪箱；對于電力傳動機車或動車來說，其驅動裝置包括牽引電動機、車軸齒輪箱和驅動機構（例如空心軸和六連桿機構、撓性浮動齒式聯軸節等）。由于城軌車輛通常采用電動車組的形式，所以本書只講述有關電力傳動機車或動車驅動裝置的結構特點和工作原理。

第七節驅動裝置一、作用

驅動裝置的作用就是將牽引電動機的扭矩有效地轉化為轉向架輪對轉矩，利用輪軌的粘著機理，驅使機車或動車沿著鋼軌運行。

這里請注意“有效”兩字，它既表示扭矩傳遞過程中要保持高效率，同時也意味著必須盡可能降低輪軌間的動作用力。

驅動裝置是一種減速裝置，用來使高轉速、小扭矩的牽引電動機驅動具有較大阻力矩的動軸。

二、結構形式

現代輕軌車輛和地鐵車輛轉向架大多采用撓性浮動齒式聯軸節式架懸式驅動機構，而舊的輕軌車輛轉向架常常采用單電機架懸式驅動機構。

三、牽引電機橫向布置

——

軸懸式驅動機構

1．剛性軸懸式驅動機構

2．彈性軸懸式驅動機構

四、牽引電機橫向布置

——

架懸式驅動機構

1．撓性浮動齒式聯軸節式架懸式驅動機構

2．輪對空心軸架懸式驅動機構

3．電機空心軸架懸式驅動機構

五、牽引電機縱向布置

——

單電機架懸式驅動機構

1．結構原理圖

2．特點

3．采用單電機縱向布置的原因

六、對角配置的萬向軸驅動架懸式驅動裝置

1．結構原理

2．特點

七、牽引電動機體懸式驅動裝置

1．結構原理

2．特點

一、概述

車體與轉向架間的連接裝置實際上就是二系懸掛系統，主要包括各種形式的旁承、牽引裝置、彈性側擋和各種減振器等（有的機車車輛還有抗側滾扭桿裝置等）。由于它位于車體和轉向架間且從各個方向上傳遞兩者間的所有作用力，因此，我們覺得使用“車體與轉向架間的連接裝置”代替“二系懸掛系統”似乎更加直觀一些。

1．作用

2．形式

第八節車體與轉向架間的連接裝置

二、有牽引銷（或心盤）+

旁承的連接裝置

1．結構原理

2．特點

3．抗側滾扭桿裝置的作用

三、另一種中央牽引銷

+

旁承的連接裝置

四、鉸接式轉向架的車體與轉向架間的連接裝置

鉸接式轉向架的車體與轉向架間的連接裝置在城市軌道車輛中運用較廣，在高速動車組上使用的典型代表就是法國TGV。這種連接裝置一方面要保證相鄰兩車體端部彼此連接傳遞垂向、縱向和橫向載荷，另一方面又要保證車體兩端在通過曲線時能彼此相對轉動（垂向和橫向）。

1．TGV高速列車總體布置

2．結構特點

五、牽引桿裝置

+

彈性旁承的車體與轉向架間的連接裝置

1．牽引桿裝置的結構布置（以DF11機車為例）

2．牽引桿裝置的工作原理

一、概述

基礎制動裝置實際上是整個動車組制動系統的最后執行機構，其主要任務可歸結為：

（1）傳遞各制動缸所產生的鞲鞴力到各個閘瓦（或閘片）。

（2）將該鞲鞴力增大若干倍。

（3）保證各個閘瓦（或閘片）的壓力大小基本相等。

二、基礎制動裝置形式

基礎制動裝置是轉向架中十分重要的部件，它有多種形式。按制動方式可分為：

第九節基礎制動裝置（1）踏面閘瓦制動裝置。

（2）盤形制動裝置（有軸盤式和輪盤式之分）。

（3）磁軌制動裝置。

（4）渦流制動裝置。

三、踏面閘瓦制動

踏面閘瓦制動是一種最常用的制動方式，傳統的機車車輛基本都采用這種制動方式。當然，根據閘瓦在一個車輪上的布置數量，還有單側和雙側之分。圖3-105表示單側踏面閘瓦制動的工作原理。其具體工作原理為：制動時，首先由制動控制裝置根據制動指令通過制動管將壓縮空氣送入制動缸1，推動制動缸的鞲鞴向外伸出（即產生鞲鞴推力P），帶動一系列的杠桿2運動，使閘瓦3壓緊車輪踏面4，產生閘瓦壓力K，于是，閘瓦和車輪間發生摩擦，產生摩擦力K

（其中

為閘瓦與車輪踏面間的摩擦系數），阻礙車輪旋轉，最后通過車輪與鋼軌5間的粘著產生一個與車輪（或車輛）運動方向相反的力B使車輪減速或停止。緩解時，制動控制裝置將制動缸內的壓力空氣排出，制動缸活塞在制動缸緩解彈簧的作用下退回，通過各桿件帶動閘瓦離開車輪踏面。

四、盤形制動

盤形制動是城軌車輛最普遍采用的一種制動方式。

五、磁軌制動

磁軌制動也稱軌道電磁制動，它是靠安裝在轉向架下面的電磁鐵與鋼軌之間產生的吸附作用，使車輛減速或停車的一種非粘著制動。

六、有關基礎制動裝置的幾個重要概念

七、制動倍率計算舉例

1．一臺轉向架的制動倍率

2．一個制動缸的制動倍率《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛車體結構第四章

城軌車輛車體具有以下特征：

（1）方便旅客快速上下車，要求車門多且開度大。

（2）車體重量限制較為嚴格，要求采用輕量化車體。

（3）對車體的防火要求嚴格，在車體結構和選材上要求采用防火設計和阻燃處理。

（4）對車輛的隔音和減噪有嚴格要求。

（5）同時對車輛的外觀造型和色彩都有美化要求和與城市景觀相協調的要求。

第一節車體類型及特征一、傳統城軌車輛車體結構

傳統城軌車輛車體結構與普通鐵路客車車體結構基本相同，均采用無中梁波紋地板薄壁筒型整體焊接鋼結構。

1．底架

2．側墻

3．車頂

4．端墻

5．風擋裝置（折棚裝置）

第二節車體結構二、我國自己制造的幾種地鐵車輛車體結構簡介

1．DK8型地鐵電動客車

2．DK20型鼓形地鐵電動客車

3．北京復八線（B4000型）交流傳動電動車組

三、輕量化車體結構

1．概述

2．上海地鐵車輛車體結構

3．巴黎地鐵車輛車體結構

4．德國Duewag公司生產的Bxf

796/Bx794/ABx791型城軌車輛車體結構

5．國外高速列車車體結構簡介《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛車鉤緩沖裝置第五章

一、作用

用來連接列車中各車輛，使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運行中或在調車時所產生的縱向力或沖擊力。

二、組成

（1）車鉤（亦稱牽引連掛裝置）——

用來保證動車和車輛彼此連接，并且傳遞拉伸力（牽引力）。

（2）緩沖裝置

——

用來傳遞和緩沖壓縮力，并且使車輛彼此之間保持一定的距離。

第一節車鉤緩沖裝置簡介三、分類

按照牽引連掛裝置的連接方式，可分為自動車鉤和非自動車鉤。自動車鉤不需要人工參與就能實現連接，而非自動車鉤則要由人工完成車輛之間的連接。

四、車鉤緩沖裝置的結構組成

我國鐵路一般機車、車輛（客、貨車）的車端連接裝置主要是指車鉤緩沖裝置，而車鉤緩沖裝置由車鉤、緩沖器、鉤尾框、從板等零部件組成。

五、車鉤作用力的傳遞過程

六、車鉤的三態作用

1．閉鎖位置

2．開鎖位置

3．全開位置

七、緩沖裝置（器）結構

1．緩沖器的工作原理

2．緩沖器的類型

3．緩沖器的性能參數

對于高速列車和城軌車輛的車鉤緩沖裝置常采用機械氣路、電路均能同時實現自動連接的密接式車鉤。

這種車鉤屬于剛性自動車鉤，它要求在兩車鉤連接后，其間沒有上下和左右的移動，而且縱向間隙也限制在很小的范圍內（約1～2

mm）。這對提高列車運行平穩性，降低車鉤零部件的磨耗和噪聲均有重要意義。

國內外常見的密接式車鉤有3種結構形式：

（1）日本新干線高速列車上所采用的柴田式密接式車鉤，我國北京地鐵車輛的車鉤即屬此列。

第二節城軌車輛車鉤緩沖裝置的幾種典型結構

（2）常見于歐洲國家所制造的地鐵、輕軌及高速車輛上的Schafenberg型密接式車鉤，德國制造的上海地鐵車輛亦采用這種車鉤。

（3）德國的BSI-COMPACT型密接式車鉤。

一、北京地鐵的密接式車鉤

1．連掛準備

2．連掛過程

3．解鉤過程

二、上海地鐵的密接式車鉤緩沖裝置

1．待掛狀態

2．閉鎖狀態

3．解鉤狀態

三、BSI-COMPACT型密接式車鉤

四、半永久牽引桿（棒式車鉤）《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛動力學基礎第六章

城軌車輛是一個多自由度的振動系統，作用于該系統的各種激擾力使其產生復雜的振動過程。引起城軌車輛振動的主要原因可概括為：

（1）與軌道有關的激振因素。

（2）與車輛結構有關的激振因素。

一、與軌道有關的激振因素

1．鋼軌接頭處的輪軌沖擊

2．鋼軌的垂向變形

第一節引起城軌車輛振動的原因

3．鋼軌的局部不平順

4．鋼軌的隨機不平順

二、與車輛結構有關的激振因素

1．車輪偏心

2．車輪不均質（重）

3．車輪踏面擦傷

4．車輪踏面錐形

一、剛體及坐標系

通常，在建立用于研究城軌車輛或列車動力特性的數學模型時，系統中除了彈性元件外的各個部件如車體、構架、搖枕和輪對等都視作剛體，只有在分析其結構彈性振動或彈性變形時才考慮其彈性。

一個剛體有6個自由度，為了分析車體及其他部件的對應于這6個自由度的運動，必須首先建立空間三維坐標系。

第二節城軌車輛的振動形式二、振動形式

對于x軸（縱向）有：沿x軸的伸縮

+

繞x軸的側滾。

對于y軸（橫向）有：沿y軸的側擺

+

繞y軸的點頭。

對于z軸（垂向）有：沿z軸的浮沉

+

繞z軸的搖頭。

城軌車輛和列車動力學研究基本上可分為2個范疇：

（1）響應問題，即預測車輛在軌道不平順或在通過曲線時所引起的動力特性。

（2）穩定性問題，即研究系統在不同運行工況下的穩定性和動力特性。

一、車輛運行平穩性

1．Sperling平穩性指標

2．ISO指標

二、車輛運行穩定性

1．防止蛇行運動的穩定性

2．防止脫軌的穩定性

3．防止車輛傾覆的穩定性

第三節車輛運行品質及其評估標準三、車輛通過曲線時的舒適性和磨耗性能

1．車輛通過曲線時的舒適性及其評價標準

2．車輛通過曲線時的磨耗指數《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛垂向動力學第七章

在第六章中已經敘述了引起城軌車輛振動的主要原因和城軌車輛振動的主要形式，其中在鉛垂面內產生的振動（包括沉浮、點頭和伸縮）主要是由波形線路引起的。本章所要講述的內容僅限于垂向振動，當然包括沉浮、點頭和伸縮3種形式，但根據實測資料，由于城軌車輛伸縮振動一般不顯著，因此通常不予考慮。

一、研究目的

二、垂向振動研究內容

1．系統動力學模型

2．受力分析

3．運動方程

4．方程的解

5．分析

第一節具有一系簧的無阻尼車輪荷重系統的固有振動

1．激擾源

2．系統動力學模型及受力分析

3．運動方程

4．方程的解

5．分析討論

6．共振建立過程

第二節具有一系簧的無阻尼車輪荷重系統的受迫振動

1．系統動力學模型及受力分析

2．運動方程

3．方程的解

4．討論

第三節具有一系簧和液壓減振器車輪荷重系統受迫振動1．激擾力在振動一個周期內所做的功A激擾

2．液壓減振器在振動一個周期內所吸收的功A減

3．在共振點處，為使振幅不增加，必須使A激

=

A減

4．摩擦減振器在振動一個周期內所吸收的功A摩

5．摩擦減振器與液壓減振器的性能比較

第四節液壓減振器和摩擦減振器的吸振性能比較

1．系統模型及受力分析

2．運動方程

3．求系統固有頻率

第五節具有兩系簧的無阻尼車輪荷重系統的固有振動

1．系統模型及受力分析

2．運動方程

3．方程的解

4．分析討論

第六節具有兩系簧的有阻尼車輪荷重系統的受迫振動1．數學模型

2．受力分析

3．運動方程

4．方程的解及結果分析

5．本章總結第七節具有兩系簧的有阻尼車輛系統的受迫振動《城市軌道交通車輛工程》?精品課件合集城軌車輛曲線通過相關理論第八章

城軌車輛曲線通過與一般機車車輛相似，故本章以機車車輛為主要講解對象。機車車輛通過曲線時，輪緣與軌側面之間產生相互作用力，引起：（1）輪緣和鋼軌磨耗嚴重。（2）展寬軌距。（3）有脫軌可能。

1．幾何關系

——

幾何曲線通過

2．受力情況

——

動力曲線通過

第一節概述

一、曲線加寬Δ

二、輪對橫動量

第二節便于機車車輛幾何曲線通過的措施一、表示法

二、可能的機車車輛位置

第三節機車車輛幾何曲線通過的圖示法

一、運動分析

二、定義

第四節轉向架的轉心

一、轉向架轉心的位置（即轉心距X1）

二、輪對對外軌的偏移量

1．第1輪對對外軌的偏移量Y1

2．轉向架上任意點對外軌的偏移量Yi

三、轉向架對車體的轉角和轉向架對外軌的沖角

1．轉向架對車體的轉角θ

2．轉向架對外軌的沖角

第五節機車車輛幾何曲線通過的解法一、外軌超高

二、緩和曲線

第六節曲線超高和緩和曲線長度

一、在曲線上轉向架的受力情況（以2軸轉向架為例）

1．未平衡離心力（單個轉向架）

2．車輪踏面與軌頂面間的摩擦力uQ

3．轉向架與車體間的復原力矩Mb及摩擦力矩Mf

4．輪緣力F1和F2

二、求解輪軌間的作用力

1．輪緣力F1和F2

2．側壓力（導向力）

3．構架力Hi及軌枕力Si

第七節動力曲線通過引起的輪軌相互作用力

1．未平衡離心加速度by（其值

=

未平衡離心力/質量）

2．導向力

3．軌枕力S

4．爬軌安全條件