【正文】 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘 要隨著中國(guó)成功地加入世界貿(mào)易組織(WTO)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)取得了空前的高速發(fā)展。國(guó)家投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度越來(lái)越大，各種物資的流通運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)量逐年增加 ，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。鐵道運(yùn)輸作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動(dòng)脈，貨車(chē)運(yùn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足物資運(yùn)輸?shù)男枨?，鐵道運(yùn)輸“重載化”已成為現(xiàn)階段鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾n題。為提高運(yùn)能，適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，近年來(lái)，鐵道部實(shí)施了跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，鐵路貨車(chē)向“重載化、快捷化”的方向發(fā)展，出臺(tái)了70t級(jí)貨車(chē)的重載技術(shù)政策，先后研制成功了70t級(jí)新型敞車(chē)、平車(chē)、棚車(chē)等重載貨車(chē)，為全面開(kāi)行重載列車(chē)創(chuàng)造了條件。70t級(jí)新型輕、粘油罐車(chē)是按照鐵路貨車(chē)重載技術(shù)政策要求設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軸重23t的重載罐車(chē)，該車(chē)采用無(wú)中粱結(jié)構(gòu)，載重較G70和G17B型罐車(chē)提高8t和7t。為適應(yīng)重載，提高了車(chē)輛強(qiáng)度校核標(biāo)準(zhǔn)，新型罐車(chē)對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)的可靠性提出了更高的要求，牽枕結(jié)構(gòu)作為罐車(chē)車(chē)承上啟下的關(guān)鍵部件，傳遞著牽引和各項(xiàng)沖擊載荷，承載著各種垂向、橫向載荷，受力非常復(fù)雜，該結(jié)構(gòu)的可靠性直接關(guān)系到罐車(chē)整車(chē)的運(yùn)行安全。本文通過(guò)對(duì)70t級(jí)新型無(wú)中梁罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、選型和開(kāi)發(fā)思路作以論述，探討無(wú)中粱罐車(chē)牽棟結(jié)構(gòu)的一般規(guī)律，從而對(duì)一般無(wú)中梁罐車(chē)的設(shè)計(jì)和選型提供幫助。關(guān)鍵詞： 70t級(jí)；無(wú)中梁罐車(chē)；車(chē)枕結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；分析AbstractWith China39。s successful accession to the World Trade Organization (WTO), China39。s economy has achieved an unprecedented highspeed development. Increasing the intensity of the national investment in infrastructure construction, distribution and transportation of various materials and the turnover increased year by year. Economic development has put forth higher demands and challenges on the transportation industry. Railway Transport as the main artery of the national economic development, , trucked far can not meet the needs of the transportation of materials,and the Railway Transport overload has bee an important issue of rail transport at the present stage.In order to improve the transport capacity to meet the needs of national economic development, the Ministry of Railways implemented a leapforward development strategy in recent years which leaded the development of railway wagons to the overloaded,timesaved of the direction .It has brought out the overloaded technology policy for 70t class truck including a 70t class of new gondola car, flat car, boxcar and other heavy goods vehicles, and has create the conditions for the full opening line of heavy haul train. 70t class of new light, sticky oil tanker is an overloaded tankers(axle load 23t ), a stub sill tangk car , which is designed and developed with accordance to the requirement of railway wagons overloaded technology policy , its loading capasity is increased by 8t and 7t pared with the G70 and G17Btype tanker. To adapt to overloading, vehicle strength check standards are increased. The new type of tanker claims more reliability of the vehicle structure in which draft sill and body bolster structrer is assembly a key part . Because the part is bared with various force including longitudinal impact force ,vertical and horizontal force ,the reliability of the part is derectly related to the safe running of the whole tank car .This thesis is trying to probe into the general rules for draft sill and body bolster structrer of stub sill tangk car though discussing the design , structureselected and development ideas of Class 70 ton new type stub sill tangk car and to provide general assistment to the design and structureselecting of genera stub sill tangk car .Key word :Class 70ton。 Stub sill tangk car 。 Draft sill and body bolster structrer 。 Design 。 Analysis目 錄摘 要 IAbstract II第一章 緒 論 1 國(guó)外無(wú)底架罐車(chē)的發(fā)展歷史 4 國(guó)內(nèi)無(wú)底架罐車(chē)的發(fā)展歷史 9 我國(guó)鐵路罐車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 9 我國(guó)罐車(chē)的不足 16 我國(guó)罐車(chē)的發(fā)展趨勢(shì) 17 罐車(chē)的應(yīng)用 18第二章 罐車(chē)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 罐車(chē)介紹及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 20 主要性能及參數(shù) 21 主要結(jié)構(gòu) 21 罐體 22 牽枕裝置 22 制動(dòng)裝置 23 車(chē)鉤緩沖裝置 23 轉(zhuǎn)向架 25 側(cè)梯及操作臺(tái) 27 罐體的受力分析 28 內(nèi)壓力 28 外部過(guò)壓力 30 垂直力 30 側(cè)向力（離心力和風(fēng)力） 31 縱向載荷 32 罐體的設(shè)計(jì)計(jì)算 32 罐體的計(jì)算 35 剛度計(jì)算結(jié)果 42 強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果 42 車(chē)輛設(shè)備及結(jié)構(gòu)附件的強(qiáng)度要求 43 疲勞載荷分析 43 車(chē)輛壽命及檢修周期 52第三章 罐體的工藝設(shè)計(jì) 55 備料的加工工藝 55 鋼材的預(yù)處理 55 放樣、劃線與號(hào)料 55 下料和邊緣加工 56 彎曲和形成 56 焊接材料 56 附件 57 16MnR的焊接性分析 57 對(duì)壓力容器用鋼基本性能的要求 57 合金元素和雜質(zhì)對(duì)壓力容器用鋼性能的影響 59 16Mn鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能 61 16Mn鋼的焊接性 62 焊縫分類(lèi)及接頭的選擇 64 壓力容器焊接接頭分類(lèi) 64 接頭的選擇 64 焊接方法 64 罐壁的預(yù)作 66 罐壁的分塊 66 罐璧排板與連接 67 封頭的預(yù)作 68 罐體的組焊 70 罐體組焊技術(shù)要求 70 組焊方法 70 制定焊接工藝應(yīng)考慮的問(wèn)題 70 牽枕裝置的工藝流程 71 牽引梁的裝配和焊接 71 牽引梁的生產(chǎn)工藝流程 71 焊接 72 一般要求 72 焊材管理 73 焊接施工 73 修補(bǔ) 74 檢查及驗(yàn)收 75 焊縫的無(wú)損檢測(cè) 75 熱處理要求 75 液壓試驗(yàn)及其密性試驗(yàn) 75 氮?dú)庵脫Q 75 工裝卡具的設(shè)計(jì) 75第四章 結(jié) 論 77 主要結(jié)論 77 展望與設(shè)想 78致 謝 79參考文獻(xiàn) 81附錄A：外文文獻(xiàn) 83附錄B：中文翻譯 97附錄C：焊接工藝卡片 110133第一章 緒 論鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，機(jī)車(chē)是牽引列車(chē)的動(dòng)力，車(chē)輛是裝載旅客及貨物的工具。隨著鐵路建設(shè)的飛躍發(fā)展，鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛也有了很大的進(jìn)步。鐵路運(yùn)輸是以鐵路作為運(yùn)輸線路，由機(jī)械動(dòng)力牽引車(chē)輛運(yùn)送旅客和貨物的運(yùn)輸。，其運(yùn)輸能力大，運(yùn)行速度快，安全程度高；與航天運(yùn)輸比較，其成本低，受氣候影響和地理?xiàng)l件限制小，能連續(xù)運(yùn)行并保證其準(zhǔn)確性。適合于大宗貨物長(zhǎng)途運(yùn)輸和大量旅客運(yùn)輸。中華人民共和國(guó)成立前，鐵路主要集中在東北和沿海地區(qū)。中華人民共和國(guó)成立后，大規(guī)模修建鐵路，現(xiàn)金全國(guó)各省市自治區(qū)都有了鐵路。鐵路運(yùn)輸在中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)中仍具有重要地位和作用，%以上，%以上。 鐵路車(chē)輛按用途可分為客車(chē)和貨車(chē)倆大類(lèi)。鐵路貨車(chē)是供運(yùn)輸貨物和為此服務(wù)的或原則上編組在貨物列車(chē)中使用的車(chē)輛。按用途可分三類(lèi)：（1）通用貨車(chē)，能裝在多種貨物的貨車(chē)。（2）專(zhuān)用貨車(chē)，專(zhuān)攻運(yùn)送某些種類(lèi)的貨物的貨車(chē)。（3）特種貨車(chē)，共特種用途的車(chē)輛。 通用貨車(chē)是能裝在多種貨物的鐵路貨車(chē)。 ?？裳b運(yùn)各種無(wú)需嚴(yán)格防止?jié)駬p的貨物。如裝貨后蓋上篷布，又可裝運(yùn)怕濕損的貨物。主要用于裝運(yùn)散粒貨物（）。車(chē)輛倆側(cè)的標(biāo)記符號(hào)為“C”。 。可防止雨水進(jìn)入車(chē)內(nèi)。，有些新造棚車(chē)還設(shè)有排水孔及便器，必要時(shí)可用以運(yùn)送人員和馬匹。棚車(chē)車(chē)體倆側(cè)的標(biāo)記符號(hào)為“P”。平車(chē)底架承載面為一平面的鐵路車(chē)輛。在裝運(yùn)長(zhǎng)大貨物時(shí)。平車(chē)主要用于裝運(yùn)各種機(jī)器，又可借助集裝箱來(lái)裝運(yùn)其他貨物。此外，還可以裝載各種軍用裝備。平車(chē)在底架倆側(cè)側(cè)梁上的標(biāo)記符號(hào)為“N”。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著中國(guó)成功地加入世界貿(mào)易組織(WTO)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了空前的、前所未有的飛速發(fā)展。在中國(guó)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局的影響下，交通運(yùn)輸行業(yè)與中國(guó)經(jīng)濟(jì)一同跨入高速行駛的快車(chē)道，發(fā)展迅猛。鐵路作為中國(guó)運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，同樣在改革開(kāi)放中不斷謀求自身的發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)對(duì)發(fā)展中出現(xiàn)的問(wèn)題。并通過(guò)加強(qiáng)國(guó)際間的技術(shù)交流，請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去，多領(lǐng)域、全視角地學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外鐵路發(fā)達(dá)國(guó)家的成熟技術(shù)和寶貴經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)國(guó)際上鐵路運(yùn)輸行業(yè)的先進(jìn)科技和裝備。結(jié)合中國(guó)鐵路的實(shí)際，實(shí)施跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，在消化吸收和系統(tǒng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，自力更生，走“引進(jìn)和自我發(fā)展”相結(jié)合的道路，不斷提高中國(guó)鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化水平，使中國(guó)鐵路在過(guò)去的十年取得令人矚目的巨大變化，新技術(shù)、新工藝和新裝備不斷地被應(yīng)用到鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展建設(shè)中去，為中國(guó)的改革開(kāi)發(fā)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需要一個(gè)快速、便捷、高效的交通運(yùn)輸行業(yè)，鐵路作為傳統(tǒng)的主要運(yùn)輸方式，承載著全國(guó)客運(yùn)四分之三、貨運(yùn)超半數(shù)的運(yùn)輸量。新形勢(shì)下，原有的鐵路運(yùn)輸模式和技術(shù)裝備水平已經(jīng)不能滿足新經(jīng)濟(jì)需要，鐵路運(yùn)輸正在向世界鐵路“重載化”運(yùn)輸?shù)姆较虬l(fā)展。面對(duì)新形勢(shì)，近幾年來(lái)中國(guó)鐵路為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐，著力解決鐵路貨運(yùn)運(yùn)能?chē)?yán)重滯后的問(wèn)題，從2l世紀(jì)初開(kāi)始在全路范圍實(shí)施跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，提出了中國(guó)鐵路“重載化、快捷化”的發(fā)展思路，同時(shí)緊跟世界鐵路的前沿技術(shù)，適時(shí)引進(jìn)，廣泛應(yīng)用各種新技術(shù)、新工藝和新裝備。成功研發(fā)并推廣運(yùn)用25t軸重轉(zhuǎn)K6和轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架；70t級(jí)敞車(chē)、平車(chē)、棚車(chē)等23t重貨車(chē)先后開(kāi)發(fā)并試制成功；各類(lèi)與重載技術(shù)相匹配的重要零部件(如：17型車(chē)鉤及配套鉤尾框、MT一2大容量緩沖器、Kzw—A型空重車(chē)自動(dòng)調(diào)整裝置、10英寸旋壓密封式制動(dòng)缸、鐵道貨車(chē)脫軌自動(dòng)制動(dòng)裝置等)成功通過(guò)運(yùn)用考驗(yàn)，鐵路實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)重載的技術(shù)條件日趨成熟，中國(guó)鐵路的重載時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。鐵路罐車(chē)是運(yùn)輸石油、液化氣、酸類(lèi)和化學(xué)制劑等貨物、液體食物產(chǎn)品(如：牛奶、植物油、釀酒原料)以及某些散裝(粉狀的)貨物的主要運(yùn)輸工具，是鐵路貨車(chē)大家庭的重要成員。按照現(xiàn)代的分類(lèi)方法，罐車(chē)全部屬于專(zhuān)業(yè)化的運(yùn)輸工具。我國(guó)鐵路罐車(chē)為適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展的技術(shù)政策，滿足貨物運(yùn)輸重載化、快捷化要求，提高罐車(chē)運(yùn)輸能力，實(shí)現(xiàn)中國(guó)鐵路主型罐車(chē)的更新?lián)Q代，西安廠從2003年起開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)無(wú)中梁70t級(jí)輕、粘油重載罐車(chē)。該車(chē)按新的貨車(chē)強(qiáng)度考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用心盤(pán)承載，軸重23t，載重比G70K型罐車(chē)提高8t，高業(yè)運(yùn)營(yíng)速度從100km／h高到120km／h，罐體采用了對(duì)稱(chēng)布置的直角斜錐斜底結(jié)構(gòu)，對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)整體的安全性、可靠性提出了更高、更具體的要求，對(duì)重載、高速條件下無(wú)中梁罐車(chē)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的可靠性、安全性方面提出了新的課題。特別是無(wú)中梁罐車(chē)牽枕結(jié)構(gòu)作為鐵路罐車(chē)承上啟下的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，是主要承力部件，承受車(chē)輛的各種縱向沖擊力和心盤(pán)載荷