【正文】 線通過計算”的論文和研究報告表明：（1）計算單個軸箱的橫向剛度時，往往只考慮軸箱定位結(jié)構(gòu)（如軸箱拉桿）本身的橫向剛度，而忽視了所并聯(lián)的軸箱彈簧的橫向剛度。人們也已普遍認(rèn)識到其內(nèi)在含義：在準(zhǔn)靜態(tài)下，機車一系垂向剛度即為軸箱彈簧（當(dāng)然包括其橡膠墊，下同）的垂向剛度；而在動態(tài)下，則為軸箱彈簧垂向剛度與軸箱定位結(jié)構(gòu)（如軸箱拉桿）垂向剛度的合成剛度。從機車橫向穩(wěn)定性計算和機車穩(wěn)態(tài)曲線通過分析等理論研究所建立的計算模型來看，轉(zhuǎn)向架橫向剛度的內(nèi)在含義應(yīng)該是輪對相對于構(gòu)架的橫向定位剛度，它的大小反映了輪對在輪軌動力作用下相對于構(gòu)架橫向竄動時所受到的橫向約束程度，它是以每根軸為單位的，它的大小除了與軸箱定位結(jié)構(gòu)的橫向剛度和軸箱彈簧的橫向剛度有關(guān)外，還與軸箱軸承的結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)。而DFDF8型機車，由于軸箱采用軸箱拉桿彈性定位，因而只要軸箱相對于構(gòu)架一有橫動，就受到軸箱拉桿的彈性約束(也同時受到軸箱彈簧的橫向彈性約束)； 當(dāng)軸箱相對于構(gòu)架的橫動量達(dá)到軸箱止擋的間隙（均為8mm）時，即軸箱止擋起作用時，軸箱被剛性地定位。例如,對于某一準(zhǔn)高速客運機車,由于一系靜撓度較小,即軸箱彈簧的垂向剛度較大，相應(yīng)地橫向剛度也較大（),，如果在這種情況下,還只計及軸箱拉桿的橫向剛度而忽略軸箱彈簧的橫向剛度，計算結(jié)果的誤差是可想而知的。 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架（a） 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架（b）轉(zhuǎn)向架縱向軸線 轉(zhuǎn)向架橫向軸線（c）圖41 回轉(zhuǎn)式橡膠彈簧支座結(jié)構(gòu)布置圖41(b)所示的結(jié)構(gòu)布置形式，將回轉(zhuǎn)式橡膠彈簧支座布置在高圓簧和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間。綜上所述，軸箱相對于構(gòu)架的橫向剛度是由軸箱定位結(jié)構(gòu)(如拉桿、導(dǎo)柱等)的橫向剛度和軸箱彈簧的橫向剛度共同組成的。同樣，當(dāng)輪對向左橫動大于車軸與由橫動量時，僅受到左側(cè)油箱的橫向約束。圖42為DF4型機車采用新型軸承的端軸軸箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)列軸承的型號為552732QT、外列軸承的型號為752732QT，這種軸承結(jié)構(gòu)簡單，省去了4G134T或146132T止推球軸承及橡膠緩沖支承。圖42 機車軸箱新型軸承1液壓減震器；2壓蓋；3端蓋；4滾動軸承752732QT；5滾動軸承752732QT；6滾動軸承752732QT。圖 44由圖43也可以看出，DF4型機車由采用老軸承改用新軸承后，中間軸的橫向剛度不變，而端軸的一系橫向剛度在3～11mm的橫動量(輪對相對于構(gòu)架)下則為采用老軸承時的兩倍。這樣，輪對一有橫動，就受到了這套全懸掛驅(qū)動裝置的橫向彈性約束。因而在計算某一轉(zhuǎn)向架橫向剛度時，要綜合考慮各種因素對它的影響，尤其要注意軸箱軸承的具體結(jié)構(gòu)。5. 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架有限元強度分析 有限元計算模型和載荷基于構(gòu)架的結(jié)構(gòu)特點，將其離散成實體類和板殼類兩類單元。構(gòu)架垂向、橫向及縱向載荷均作用于心盤面上及其附近，斜對稱載荷作用于兩側(cè)梁最外端。因此，構(gòu)架的有限元計算總共考慮如下5個計算工況：計算工況1 垂直靜載荷；計算工況2 垂直靜載荷+垂直動載荷+側(cè)向力+斜對稱載荷；計算工況3 垂直偏載+垂直動載荷+側(cè)向力+斜對稱載荷；計算工況4 垂直靜載荷+垂直動載荷+側(cè)向力+縱向力+斜對稱載荷；計算工況5 垂直靜載荷+垂直動載荷+超?？v向力+斜對稱載荷。構(gòu)架在靜載荷作用下（第1計算工況）的結(jié)構(gòu)整體變形，出現(xiàn)在構(gòu)架的橫梁中央的下蓋板上（心盤中心位下方）；，出現(xiàn)在構(gòu)架外端的彈簧承載為中心(彈性約束位)，構(gòu)架內(nèi)端的彈簧承載位中心(彈性約束位)。TB/T1335－1996 規(guī)定，計算復(fù)雜應(yīng)力構(gòu)件時，需求當(dāng)量應(yīng)力（Von Mise 應(yīng)力），此應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力。表51 5個計算工況下構(gòu)架最大應(yīng)力最大當(dāng)量應(yīng)力(MPa)最大當(dāng)量應(yīng)力位置計算工況上表面中表面下表面1近下心盤邊的橫梁上蓋板上2191近下心盤邊的橫梁上蓋板上3197194魚腹位的側(cè)梁上下蓋板上4182近下心盤邊的橫梁腹板上5215212208近下心盤邊的橫梁腹板上 強度分析的結(jié)論（1）所設(shè)計的DF4型機車的轉(zhuǎn)向架達(dá)到了100km/h運行方案[12]，軸箱懸掛采用兩極剛度，采用常接觸式彈性旁承，以提高快運軌道平車的動力學(xué)性能；（2）運行載荷下,構(gòu)架最大當(dāng)量應(yīng)力197MPa,未超出C3或A3鋼的許用應(yīng)力216MPa 的標(biāo)準(zhǔn)。對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行強度分析和校核時很多知識是純理論，做的不夠精確，對構(gòu)架進(jìn)行有限元分析時實驗存在很大的誤差。在作圖的過程中對三維設(shè)計軟件更加熟練，更深刻的明白三維設(shè)計是對零件加工過程的計算機仿真，可以充分發(fā)揮設(shè)計人員的創(chuàng)造力。在設(shè)計階段，從導(dǎo)師那里學(xué)到思考問題的方法，更學(xué)到嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)積極進(jìn)取的科研精神和人生態(tài)度。感謝我的家人對我的學(xué)業(yè)給予了極大的鼓勵與支持。參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京:中國鐵道出版社,1983.[2] 孫竹生,[J].北京:中國鐵道出版社, 1995.[3] [J].北京:中國鐵道出版社.[4] [J].北京:人民鐵道出版社,1975.[5] 宋風(fēng)書,[J].鐵道車輛,2000.[6] [J].內(nèi)燃機車,.[7] [J]. [8] 三維設(shè)計及應(yīng)用教程[J]. 機械工程出版社[9] [J].內(nèi)燃機車,.[10] .[11] [J].北京:中國鐵道出版社[12] [J].鐵道車輛,.35。對在過去的四年里無論在學(xué)習(xí)上還是在生活上給予了我無微不至的悉心關(guān)懷的機電學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師致以崇高的敬意！同時感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師給我這次鍛煉的機會，從中學(xué)到了很多東西，也包括一些做人的道理，這都是從課本上無法學(xué)到的。其精辟透徹的見地，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法，以及不斷對新領(lǐng)域新方法探索研究的精神，都將使我受益終身，都是我應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和培養(yǎng)的。設(shè)計過程中遇到的問題在老師的精心指導(dǎo)下全部有效的完成，這次畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)到了以前沒有的知識，以及老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式將會讓我在以后的工作中受益無窮。學(xué)會了在實踐中學(xué)習(xí)，更好的掌握了幾何學(xué)、機械制圖、材料學(xué)、公差和配合、機構(gòu)學(xué)等，讓我對以前沒有弄明白的知識重新學(xué)習(xí)并且掌握，了解部分工藝過程。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)全部完成，所設(shè)計出的DF4型機車的轉(zhuǎn)向架原理是正確的，達(dá)到了指導(dǎo)老師給我們這個的課題目的，很好的完成了任務(wù)書上的的所有要求，并且按時的按照計劃書上的進(jìn)度完成了畢業(yè)設(shè)計。第5計算工況認(rèn)為是超常載荷工況，當(dāng)量應(yīng)力應(yīng)小于許用應(yīng)力293MPa。構(gòu)架結(jié)構(gòu)變形主要為垂向變形。各段之間進(jìn)行鉸接點連接。為更全面地分析構(gòu)架受力工況，還考慮了偏載和縱向載荷。通過計算機自動離散及局部的人工干預(yù)，DF4型機車轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架共離散成14864個節(jié)點，2310個實體單元，三角形和四邊形板單元共計29157個。采用老軸承的機車，每軸的橫向剛度就等于每個軸箱的橫向剛度；而采用新軸承的機車，端軸的橫向剛度為每個軸箱橫向剛度的兩倍，三軸轉(zhuǎn)向架中間軸的橫向剛度就等于每個軸箱的橫向剛度。 剛度分析的結(jié)論根據(jù)前面的分析探討，可以簡單地歸納為以下幾點：（1）轉(zhuǎn)向架橫向剛度的內(nèi)在含義是輪對相對于構(gòu)架的橫向定位剛度，它的大小反映了輪對在輪軌動力作用下相對于構(gòu)架橫向竄動時所受到的橫向約束程度。輪對可向左右橫動就有正負(fù)橫動量之分，圖43和圖44僅給出了輪對向一個方向橫動時的機車一系橫向剛度的變化情況。圖 43圖43為采用新軸承的DF4型機車牽引電動機采用兩級彈性的輪對空心軸式全懸掛橫向剛度的示意圖。由圖44可以看出，當(dāng)輪對相對于構(gòu)架向右橫動大于車軸與軸箱間的自由橫動量(設(shè)計值為10mm)時，僅受到右軸箱的橫向約束，而此時左軸箱對輪對起不到橫向約束作用；同樣，當(dāng)輪對相對于構(gòu)架向左橫動大于車軸與軸箱間的自由橫動量時，僅受到右軸箱的橫向約束，此時右軸箱對其起不到橫向約束作用。對于三軸轉(zhuǎn)向架，中間軸軸承與端軸軸承結(jié)構(gòu)形式相同，只是輪對的自由橫動量不同而已, 因而各軸的橫向剛度取值方法相同。因此，分析一下我國現(xiàn)有機車中各種型式的軸箱軸承對轉(zhuǎn)向架橫向剛度的不同影響。以四組簧方案為例，采用圖41(b)所示結(jié)構(gòu)形式布置的橢圓形孔面積比圖41(a)所示的結(jié)構(gòu)布置形式小28%，在八組高圓簧方案中，這一優(yōu)點更明顯。在車體和轉(zhuǎn)向架間的相對運動過程中，為了保證高圓簧的變形〔如圖41(c )所示〕不受限制，須在車體底架側(cè)梁下蓋板設(shè)計較大尺寸的橢圓形孔。 軸箱彈簧的橫向剛度軸箱彈簧參與軸箱定位、軸箱彈簧橫向剛度對軸箱橫向剛度的重要影響往往被人們所忽視。定位方式不同，橫向剛度就會有很大的差異。對于轉(zhuǎn)向架橫向剛度，過去討論得不多,也沒見對其下過明確的定義。（3）對于裝用新軸承（552732QT、652732QT、7527