內容簡介本書主要介紹我國鐵路常見的、有代表性的主型客貨車輛的構造、作用、原理、總體設計及車輛強度和動力學的基本原理。全書分:鐵道車輛的特點;轉向架結構原理及基本部件:客、貨車轉向架;動力學性能;車鉤緩沖裝置;客、貨車車體;車輛強度計算;車輛總體設計等十章。本書是高等學校鐵道車輛專業(yè)教材,也可供鐵路中等專業(yè)學校師生及從事鐵道車輛專業(yè)的工程技術人員學習參考。片斷:緒論一、當前鐵路運輸對車輛的要求鐵路是我國主要運輸方式,在國民經濟中起著非常重要的作用。鐵路的客貨運量占我國總運量約50%,是國民經濟發(fā)展的先導。近年來,在改革開放政策的指導下,我國國民經濟發(fā)展十分迅速,要求鐵路運輸能力與國民經濟發(fā)展相適應。由于前一段時間忽視了鐵路的提前投入,鐵路運能的增加不能適應國民經濟的發(fā)展,在這段時間里鐵路運輸成為制約國民經濟發(fā)展的瓶頸。這個問題引起全國上下的關注,認識到鐵路提前發(fā)展的重要性?,F(xiàn)在中央決定加大基本設施建設力度,國家已對鐵路有較大的投入以改變鐵路落后狀態(tài)。解決鐵路運能的根本措施是增加新線,改造既有線路,鋪設復線,增加機車車輛及各種先進的鐵路設施,開行高速旅客列車和重載貨物列車。鐵路運輸是一個系統(tǒng)工程,要提高鐵路運能,必須加強鐵路運輸中每一個環(huán)節(jié)。每一個環(huán)節(jié)健全了,才能全面提高鐵路的運輸能力。鐵路車輛是鐵路運輸中直接載運旅客和貨物的工具,是鐵路中的一個主要環(huán)節(jié)。完成鐵路運輸任務要求有足夠數(shù)量、品種齊全、質量優(yōu)異的車輛。鐵路的運輸任務包括運送旅客和貨物兩大類。運送旅客和運送貨物對車輛的要求是不同的。運送旅客的客車要求運行平穩(wěn)、乘坐舒適、旅行安全和方便,滿足旅客在旅行生活中的各種要求。因此客車上要配備運行平穩(wěn)的走行裝置,車廂內應有舒適的座席和臥鋪,明亮開闊的窗戶,性能良好的通風裝置、照明裝置、加溫、降溫設施,解決飲水、膳食的設施,衛(wèi)生設施以及行李設施。車廂內還應有便于旅客上下車和適當活動場所,根據不同要求還要裝置廣播、電視、通訊設備和安全檢測裝置。運送貨物的車輛則應根據所運貨物不同而有不同的結構。例如有些貨物怕日曬雨淋,需要車輛有防雨防曬結構,有些貨物需要保溫或低溫,有些貨物是液體,有些貨物是氣體,有些貨物是散粒或粉末,有時還要運輸活家畜、活水產,鐵路車輛應有相應的結構來滿足這種運輸要求。鐵路還承擔特大特重的貨物運輸,也應準備某些特種車輛來滿足這類貨物的運輸。有些車輛要求通用性強,在結構上要考慮運送各種貨物的可能性;有些車輛考慮卸貨方便,設有自動卸貨機構;有的車輛用翻車機卸貨,車輛結構要適應翻車機的要求。由于運輸?shù)囊蟛煌月每蛙囕v有硬座、軟座、硬臥、軟臥、餐車、行李車、郵政車、發(fā)電車、公務車等;貨車有平車、敞車、棚車、罐車、自翻車、漏斗車、保溫車、家畜車等,品種、類型繁多。由于鐵路車輛是編組成列運行,車輛與車輛之間裝有車鉤緩沖裝置便于列車編組、分解和調移,另外每輛車上均有各自的制動停車裝置,而制動緩解的操縱是在列車端部的機車上。因此車輛上的制動裝置應能使整列車輛互相配合,動作一致。隨著社會的進步,運輸對車輛的要求越來越高,車輛上的各種裝備也越來越多,因此車輛的自重也越來越大。在同樣列車重量下所運的旅客和貨物就越少,從而增加運輸成本和制造成本。因此在車輛設計和制造時應采用新材料、新工藝、新結構來降低車輛自重。二、我國鐵路車輛的發(fā)展概況和展望新中國成立以前,我國雖然已有鐵路,但在線路上行駛的都是美、日、法、英、德、比等外國的車輛,沒有中國自己制造的車輛。這些車輛包括客車130多種3987輛,貨車500多種46487輛。它們的共同特點是種類雜,運行性能差,技術指標落后,安全性和舒適性差,零部件不能互換,檢修不方便。新中國成立后,黨和政府十分重視鐵道車輛事業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)。1949年在唐山鐵道學院開始培養(yǎng)車輛專業(yè)技術人才,以后其他各鐵路高等院校也陸續(xù)設置車輛專業(yè)。1950年籌建鐵道科學院,1959年成立四方車輛研究所。解放后對原有車輛修理工廠進行調整充實,技術改造和擴建的同時開始制造車輛。在鐵道部成立了車輛局,各鐵路局成立車輛處(科),建立車輛段,逐步形成我國完整的車輛制造、修理和養(yǎng)護體系。我國車輛的發(fā)展可以概括為以下幾個階段。1.1949~1957年仿制階段1949年我國開始制造貨車,首先仿制了C1型30t敞車,采用鉚接鋼底架,鋼骨木板車體,轉15型螺栓拱架結構轉向架和滑動軸承輪對。1952年開始制造21型全鋼客車,車體為鋼結構,車長為21.97m。采用101型均衡梁式鑄鋼轉向架。雖然這些車輛的結構不十分先進,但新中國開始了自己制造車輛的歷史。1954年有計劃地從全國各地抽調工程技術人員和熟練工人組成設計隊伍和形成批量生產車輛的力量,并確定四方機車車輛廠和齊齊哈爾車輛廠分別為客車、貨車設計主導廠,兩廠率先成立了車輛設計科。1954、1955、1966年分別新建的長春客車廠,株洲車輛廠和眉山車輛廠成為專業(yè)客車貨車的制造工廠。從此以后,我國制造的貨車車型逐漸增加,先后制造了平車、棚車、各種用途的罐車、漏斗車、家畜車和保溫車等,貨車的噸位也逐漸由30t、40t增加到50t,同時也仿制三大件式鑄鋼貨車轉向架。我國自己制造的21型客車也逐漸配套,有硬席車、硬臥車、軟席車、軟臥車、餐車、行李車和郵政車等近3000輛。中華人民共和國成立后,由于資本主義國家對我國實行經濟封鎖,我們只能與前蘇聯(lián)進行各方面的技術交往,鐵路車輛也從蘇聯(lián)引進技術。1955~1958年設計制造了轉6型和轉8型D軸三大件貨車鑄鋼轉向架及各種類型的60t貨車。1955年仿照蘇聯(lián)全鋼客車制造了車長為23.6m的22型客車,采用獨立溫水取暖,有一部分車輛采用大氣壓式蒸汽取暖,稱為23型,兩種客車的車體結構基本相似。曾經仿制蘇聯(lián)無導框式轉向架成為我國的201系列的D軸轉向架和仿制帶螺旋彈簧和液壓減振器的202型C軸轉向架。202型客車轉向架逐步改進,成為我國C軸客車主型轉向架。2.1958~1977年獨立設計制造階段經過一段時間的仿制過程我國車輛工廠已經積累了相當豐富的經驗,從各鐵路院校中培養(yǎng)出的一批車輛高級專業(yè)人才也逐漸成長,我國車輛工業(yè)走上了一個新臺階。1958年四方機車車輛廠研制成功我國第一列雙層客車并配備了U型轉向架。這列客車先后在北京—天津,北京—沈陽,上?!贾?,杭州—金華之間運行歷時23年。本書前言前言本教材是根據高等學校鐵道車輛專業(yè)“車輛工程”課程教學大綱編寫的。根據國家教委提出的“拓寬專業(yè)面、增強適用性”的要求,對鐵道車輛專業(yè)課程的設置進行了必要的調整,減少了專業(yè)必修課的教學時數(shù),增加了選修課,適當合并專業(yè)課課程。經鐵道部教育司批準,將原來設置的車輛構造、車輛強度計算理論、車輛動力學三門課程中最基本的理論知識有機地合編在一起,作為車輛專業(yè)必修課程,而將一些專題研究的內容單獨編寫為選修課教材。合并后的教材定名為《車輛工程》,適用于120學時課堂教學和2周現(xiàn)場教學。鐵道車輛車種繁多,結構各不相同,本著少而精、重點突出、舉一反三的原則,著重介紹常見的有代表性的主型車輛,其他類型的車輛則通過歸納提煉,略作必要的闡述,以期達到啟發(fā)性教學的目的。國家第七個、第八個五年計劃期間是我國鐵路大發(fā)展的時期,也是鐵路車輛大發(fā)展的時機。為了適應鐵路向重載、高速方向發(fā)展,已經和正在研制各種新型客車、大噸位貨車及專用車輛,在這次編寫過程中,已注意將這些新技術、新工藝、新材料、新結構收入書中,并得到充分的反映。同時,還積極介紹國外的先進技術及其發(fā)展動態(tài)。本書在編寫過程中,還根據大學生初次接觸專業(yè),不習慣閱讀復雜工程圖的特點,配合工程圖繪制了大量立體圖,幫助學生理解內容和便于自學。本教材內容主要包括轉向架結構原理及基本部件;貨車和客車轉向架;鐵道車輛的運行性能;車鉤緩沖裝置;貨車和客車的型式及結構;車輛強度計算及車輛總體設計等。本書由西南交通大學嚴雋耄主編,上海鐵道學院成建民主審。參加編寫工作的有;西南交通大學徐道玄(第一章、第十章);北方交通大學郭繼斌(第二章);長沙鐵道學院歐陽紅(第三章);蘭州鐵道學院高岳(第四章);嚴雋耄(第五章);上海鐵道學院張振森(第六章);西南交通大學蘇寶瑛(第七章、第九章);大連鐵道學院任啟麟(第八章)。編者1991年3月