【正文】 以改善牽引力作用下的軸重轉(zhuǎn)移。為了簡化制動杠桿系統(tǒng)，采用了每輪一個制動缸的結(jié)構(gòu)。圖21 DF4型機車轉(zhuǎn)向架總體布置1構(gòu)架；2軸箱；3彈簧裝置；4支承；5牽引桿裝置；6輪對；7電機懸掛裝置；8制動裝置；9砂箱；10手制動拔叉。其中側(cè)梁由上、下蓋板和腹板組焊而成，側(cè)梁腹板上下蓋板均貫通，由鋼板組焊而成接近等強度的封閉箱體。橫梁由上、下蓋板和雙腹板組焊而成，橫梁上、下蓋板與側(cè)梁連成一體，腹板伸到側(cè)梁內(nèi)側(cè)并由隔板伸到側(cè)梁外側(cè)。構(gòu)架各梁的主要受力部位和連接處的內(nèi)腔里，均焊有8mm厚的斜筋板或垂直筋板來增加其強度。圖22 轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架1制動缸座；2側(cè)架；3上拉桿座；4減震器座；5拐臂座；6旁承座；7軸箱止擋；8下拉桿座；9電動機吊掛座；10制動座；11后端梁；12橫梁；13前端梁；14沙箱座。圖23 轉(zhuǎn)向架的軸箱 1軸箱體；2橡膠圈；3四列向心短圓柱軸承；4后端蓋；5防塵圈；6軸箱擋； 7軸箱拉桿；8軸擋；9前端蓋；10鍵；11卡環(huán)；12擋圈；13套圈；14支承 15橡膠錐；16軸箱止推軸承；17彈簧擋圈；18傳動銷；19液壓減震器座。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)也不一樣。另外，這種軸箱導(dǎo)桿可彈性傳遞導(dǎo)向力，這有利于降低輪緣磨損。由于改變了墊片的布置橫口，從026號機車起，必要時可以不抬起轉(zhuǎn)向架構(gòu)架或者不落下輪對而通過改變墊片的厚度來調(diào)整軸重，借助于上下彈簧座以及六角螺絲可以縮小車軸彈簧的高度，對于上面的彈簧，則還須拆掉其下的車軸導(dǎo)向裝置。因此可以取消轉(zhuǎn)向架和車體之間的滑動支承元件或滾動支承元件，在民主德國機車當(dāng)中首次實現(xiàn)了完全無磨損和無須維修的連結(jié)。 中心銷座 當(dāng)來自轉(zhuǎn)向架的牽引力、制動力和動態(tài)導(dǎo)向力，通過沿機車縱向布置的兩個無磨損和無須維修的橡膠金屬彈簧元件傳給中心銷座(中心銷與中心銷座用錐形件牢固連接在一起)，在此還采用一個鍵進行剛性連接，中心銷座和中心銷之間采用一個構(gòu)件連接(在連接水平緩沖器時它可同時作為托架用)，并用螺栓擰緊。圖24 基礎(chǔ)制動裝置1制動缸；2橫桿； 3銷； 4擺桿；5連桿；6閘瓦間隙調(diào)節(jié)器；7豎桿；8調(diào)節(jié)螺栓； 9吊桿；10閘瓦托；11拉桿；12閘瓦；13銷；14銷；15支座；16銷；17叉桿；1120銷。作用在B點上的力經(jīng)叉桿BD傳到B點，豎桿DF以E為支點反時針轉(zhuǎn)動，將力傳到閘瓦間隙調(diào)節(jié)器FG，使閘瓦壓緊車輪產(chǎn)生制動作用。 DF4型機車閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器的工作原理如圖26所示。閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器要起作用。所以更換閘瓦時，需人工轉(zhuǎn)動手輪將間隙調(diào)大。圖27 裝在軸箱上的附件布置( vorn:機車前端)1安全行車速度傳感器(FG1802型)；28512型速度傳感器；3軸觸頭(熱流傳遞)；4裝在軸箱上的制動壓力調(diào)節(jié)器；5輪緣潤滑驅(qū)動裝置；6沒有附件。套14和外殼之間同樣用螺絲連結(jié)，這樣13和9之間的相互連接是絕熱的。 設(shè)計過程轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、軸箱、牽引桿裝置、基本制動和輪對等組成。（2） 軸頸造型繪制軸頸截面：選擇前視基準(zhǔn)面。拉伸特征：在Command Manager中單擊“特征”和“拉伸凸臺∕基體”按鈕，如圖31所示的“拉伸”對話框中設(shè)置尺寸為260mm，單擊“確定”按鈕。標(biāo)注尺寸：單擊“智能尺寸”按鈕。（4） 輪座造型繪制輪座截面：選擇防塵板特征前端面為基準(zhǔn)面。拉伸特征：在Command Manager中單擊“特征”和“拉伸凸臺∕基體”按鈕，在“拉伸”對話框中設(shè)置尺寸為360mm，單擊“確定”按鈕。標(biāo)注尺寸：單擊“智能尺寸”按鈕。圖32 圓角設(shè)置（6） 軸身造型繪制軸身截面：選擇軸身（安裝抱軸箱）特征前端面為基準(zhǔn)面。拉伸特征：在Command Manager中單擊“特征”和“拉伸凸臺∕基體”按鈕，在“拉伸”對話框中設(shè)置尺寸為460mm，單擊“確定”按鈕。（8） 車軸造型單擊“插入”→“陣列鏡向”→“鏡向”，在彈出的“鏡向”對話框中，在“設(shè)計樹”中選軸身面為基準(zhǔn)面，在“鏡向”對話框中單擊“要鏡向的實體”，在“圖形窗口中”選中車軸實體，單擊“確定”按鈕，則生成車軸實體，如圖33所示。單擊草圖按鈕后，單擊草圖工具欄上的“直線∕曲線”按鈕，完成截面的草圖輪廓的繪制，再做出旋轉(zhuǎn)軸線。圖35 旋轉(zhuǎn)對話框 （4）拉伸切除特征在Command Manager中單擊“特征”和“拉伸切除”按鈕，在“拉伸切除”對話框中設(shè)置尺寸為完全貫穿，單擊“確定”按鈕。單擊視圖工具欄上的“整屏顯示全圖”以顯示整個輪心的全圖并使其居中于圖形區(qū)域。選擇前視基準(zhǔn)面。繪制輪轂的內(nèi)側(cè)面的平面圖。圖38 輪轂輪緣的造型圖39 輪轂 輪對的組裝（1）生成新的裝配文檔單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的“新建”按鈕。在圖形區(qū)單擊鼠標(biāo)定位即可插入車軸，該零件默認為固定零件。圖36 輪對（4） 設(shè)定輪軸同心配合在裝配工具條上單擊“配合”按鈕，在圖形區(qū)中選中車軸輪座圓柱面和車輪輪轂空圓柱面，單擊“配合對齊”中的改變方向，單擊“確定”按鈕完成輪軸同心配合。利用該軟件的優(yōu)點完成構(gòu)架、軸箱、彈簧懸掛裝置、支承、牽引桿裝置、電動機懸掛裝置、基礎(chǔ)制動裝置、沙箱和手制動拔桿等部件的造型，最后組裝成如圖37的總裝圖。隨著機車動力學(xué)研究水平的提高和計算技術(shù)的進步，現(xiàn)代轉(zhuǎn)向架設(shè)計都已普遍進行“機車橫向穩(wěn)定性計算”和“機車穩(wěn)態(tài)及動態(tài)曲線通過分析計算”。（2）計算每軸的一系橫向剛度時，往往簡單地將每個軸箱的橫向剛度乘以2，而忽視了各種軸箱軸承對機車一系橫向剛度的不同影響。在對機車進行理論研究時，轉(zhuǎn)向架垂向剛度往往是以每個軸箱為單位的，如要計算每根軸的一系垂向剛度，將一個軸箱的一系垂向剛度乘以2即可。 軸箱定位方式（結(jié)構(gòu)）就每個軸箱而言，其相對構(gòu)架的橫向剛度的大小主要取決于軸箱在構(gòu)架中的定位方式。綜上所述，軸箱相對于構(gòu)架的橫向剛度的特性及其大小主要取決于其定位方式。在我國運營的DF4型機車中，車體底架主要承載結(jié)構(gòu)為箱型梁焊接結(jié)構(gòu)，采用高圓簧與回轉(zhuǎn)式橡膠彈簧支座的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置形式如圖41(a)所示，車體底架側(cè)梁上蓋板為高圓簧懸掛系統(tǒng)的定位安裝面。與圖41(a)的結(jié)構(gòu)布置相比，在車體側(cè)梁下蓋板為安裝高圓簧設(shè)計的橢圓形孔僅考慮高圓簧由彎曲變形和水平方向變形引起的變形量，而不考慮回轉(zhuǎn)式橡膠彈簧支座的剪切變形量。 軸箱軸承的結(jié)構(gòu)軸箱軸承[10,11]實際上是聯(lián)接輪對與軸箱體的“橋梁”，它能否承受軸向力，能否左右兩個方向都能承受軸向力，對轉(zhuǎn)向架橫向剛度影響極大，而人們卻往往疏忽這一點。因而，在計算每根軸的一系橫向剛度時，不能將左右兩個軸箱的橫向剛度相加（即將每個軸箱的橫向剛度值乘以2）， 而只能取每個軸箱的橫向剛度值。圖42為DF4型機車采用新軸承的中間軸軸箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)列軸承同樣為552732QT，外列軸承卻為652732QT。 受各種因素的影響, 橫向剛度的變化情況圖43為采用新、老軸承的DF4型轉(zhuǎn)向架橫向剛度的示意圖。需要說明的是，橫動量大小都是相對于輪對處于中心位置(輪對縱向中心與架縱向中心在同一鉛垂面上)而言的。因而，即使車軸與軸箱之間設(shè)有自由橫動量，但由于受到這套全懸掛驅(qū)動裝置的橫向彈性約束，實際上輪對已不存在自由橫動量，即當(dāng)輪對相對于構(gòu)架的橫動量小于車軸與軸箱間的自由橫動量時，機車一系橫向剛度就等于這套全懸掛驅(qū)動裝置彈性機構(gòu)的橫向剛度。（3）新、老軸箱軸承對轉(zhuǎn)向架橫向剛度具有不同的影響。其中軸箱導(dǎo)框、心盤等以四節(jié)點實體單元離散，兩側(cè)梁、橫梁及所有隔板用四邊形和三角形板殼類單元離散。構(gòu)架計算載荷參照《鐵道車輛強度設(shè)計和試驗鑒定規(guī)范TB1335－1996》，須模擬垂直靜載荷、垂直動載荷和側(cè)向力的不同組合。將構(gòu)架劃分成有限的n段，當(dāng)n足夠多時，第i段可近似為等截面直桿進行求解。由計算可知。當(dāng)量應(yīng)力的計算公式為σeσe=σ1σ1 +σ2σ2 +σ3σ3 σ1σ2σ2σ3σ1σ3 式中σi為主應(yīng)力（i=1，2，3），單位 MPa第1至4個計算工況均認為是運營載荷工況,當(dāng)量應(yīng)力應(yīng)小于許用應(yīng)力216MPa。超常載荷下，最大當(dāng)量應(yīng)力215MPa，未超出許用應(yīng)力293MPa的標(biāo)準(zhǔn),能滿足轉(zhuǎn)向架在100km/h運行時的強度需要。通過這次設(shè)計更加明白了三維設(shè)計不僅為了直觀，更重要的是為了貫徹設(shè)計思想，提高設(shè)計效率。只需要在計算機上就可以對所設(shè)計的零部件進行校核，以及強度分析，減小了一些實驗材料不必要的損耗。導(dǎo)師嚴以律己、寬以待人、學(xué)識淵博、視野開闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。尤其是我年老的父母，全力支持我，為我操