轉向架的案例
鐵路列車轉向架的主要構件及特性
本部分主要講述列車轉向架的主要構成零部件，包括它們的結構和它們的性能。根據轉向架的類型，零件變化范圍很廣。
圖1 輪對運行速度偏差
懸掛裝置在支撐列車車身方面扮演重要角色。它允許列車轉向架相對列車車身轉動，將列車車身與振動隔離開來，并且傳遞驅動力。
無搖枕轉向架有空氣彈簧，它允許較大的水平位移，同時也允許驅動轉移設備，在轉向架的轉動中心為車身傳遞驅動力。此外，無搖枕轉向架用于
圖2 DT50轉向架
無搖枕轉向架主要用于高速列車，有的高速列車有防偏航阻尼器，它在車身和轉向架邊梁的外側，它的作用是阻礙輪對的速度偏差，提高舒適性。
起初圓簧主要用于搖枕彈簧，用于支撐車身。然而，在20世紀60年代，空氣彈簧實現了商業化，并被用于高速列車。它們主要被用于短途列車，其優點是可以較大提高舒適性，因為它可以保持車身的高度。
轉向架框架，它主要是用來給各種轉向架裝置提供平臺，它是由邊梁和兩個十字交叉梁通過焊接而成，它的形狀是H形的。
上世紀50年代，采用壓力焊開發出了復合邊梁，這種結構在日本被制造大多數轉向架構架。邊梁和十字交叉梁的厚度由6mm增加到9mm。在一些高速列車轉向架框架發現缺陷后，在上世紀70年代又增加到了12mm。然而，在DT50上，由于結構簡單和焊接技術提升，轉向架框架采用8或9mm板材制造，主要目的是實現輕量化。最后，上世紀80年代，轉向架材料由SS400升級到SM400B，SM400B是一種用于制造焊接結構的軋制鋼。從DT50開始，一些轉向架十字交叉梁采用無縫鋼管制造，目的是降低重量和成本。
圖3 轉向架構件上的邊梁和十字交叉梁
軸箱懸掛，該種裝置通過轉向架構架的軸承支撐車軸。
展開 CRH380B型動車組轉向架 附CRH380動車組轉向架模型總體設計3D數模 CREO設計 附STP
01 結構組成及特點
該轉向架分動力和非動力兩種，由輪對組成、彈性懸掛、構架枕梁、雙牽引拉桿裝置、基礎制動裝置及牽引傳動裝置組成。
輪對組成包括
動力輪對組成和
非動力輪對組成。動力輪對和非動力輪對的主要區別是：動力輪對在中部偏向一側安裝有齒輪箱，兩車輪兩側安裝輪盤制動盤；非動力輪對車軸上安裝有三個軸裝制動盤。
軸箱定位采用轉臂式。
一系懸掛由一組鋼彈簧（軸承正上方）、一系垂向油壓減振器、一系橡膠墊（隔振墊）以及相應的彈性節點組成。
轉向架軸距2.5m，構架為鋼板焊接結構，枕梁為鑄造鋁合金結構，構架橫梁和側梁連接處用鍛造過渡件代替板材焊接結構，提高局部結構可靠性。
二系懸掛由空氣彈簧、抗蛇形減振器（每架四個）、抗側滾扭桿（枕梁僅一側設一個）、二系垂向減振器（每架兩個，構架側梁外側）、二系橫向減振器、二系橫向緩沖器（或稱二系橫向橡膠止擋）組成。
牽引裝置采用
Z字形雙牽引拉桿，能適應車體與轉向架間較大的安裝角度差，落車工藝相對容易。
基礎制動裝置中采用
盤形制動方式，動力輪對為輪盤制動（兩處），非動力輪對采用軸盤制動（三處）。
牽引傳動（驅動）裝置因采用
架懸式牽引電機，所以動力轉向架構架下懸吊安裝電機吊架，電機吊架可相對構架橫向移動（板簧可變形，并設有電機吊架橫向減振器），其上的電機通過聯軸節與動力輪對一側設置的齒輪箱連接。
下載地址：CRH380動車組轉向架模型總體設計3D數模 CREO設計 附STP
展開 自主CAE|基于PERA SIM的轉向架架構仿真分析
結論
本文采用國產通用仿真軟件PERA SIM Mechanical對轉向架架構進行了有限元分析，得到了架構的位移、應力、固有頻率及模態振型，本文的工作對轉向架架構的設計具有一定的參考意義。
作者：安世亞太工程師 楊愛
碳纖維復合材料用于鐵道車輛轉向架
川崎重工業向日本四國旅客鐵道公司（以下稱JR四國）交付了4臺采用碳纖維增強樹脂基復合材料（CFRP）彈簧的鐵道車輛轉向架“efWING”。
JR四國將在已有的兩節編組的121系近郊型直流電車上，為兩節車廂各配備2臺該轉向架，并對車輛實施更新，將在2016年6月以后作為7200系近郊型直流電車在予贊線（高松～伊予西條）和土贊線（多度津～琴平）上投入運營。
新型轉向架將部分框架的材料從鋼換成了CFRP。
此外，原來的轉向架利用與鋼制側梁分離獨立的螺旋彈簧發揮懸掛作用，而新轉向架則將側梁與螺旋彈簧的功能整合到了弓形CFRP彈簧中。
這樣可大幅輕減轉向架的重量，降低能源成本。
efWING轉向架
另外，CFRP彈簧還可使整個轉向架產生撓曲效應，使各個車輪施加給鐵軌的力保持穩定，從而提高乘坐舒適性。
efWING
在曲線及線路不正的鐵軌上行駛時，可抑制車輪向鐵軌傳遞的垂向負荷減少的“輪重減載”現象，因此還具有不易脫軌的效果。
JR四國于2016年2～4月在予贊線上使用該轉向架實施了行駛試驗，試驗證實，行駛安全性和乘坐舒適性均得到改善。
均衡負載試驗性能
安全性
來源：日經技術，川崎重工，碳纖維資訊
展開 
低磨耗高速客車轉向架動力學性能
摘 要: 為了解決高速客車輪軌磨耗嚴重的問題, 根據自導向徑向轉向架的基本原理, 在現有的幾
種自導向轉向架結構的基礎上, 提出了低磨耗高速客車轉向架的基本方案, 建立了計算機動力學仿
真模型, 利用Simpack 仿真軟件對其動力學性能進行分析和計算, 并與常規轉向架進行了比較。理
論分析和計算結果表明, 采用徑向轉向架可有效改善高速客車的曲線通過性能和輪軌磨耗狀況。
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單軸轉向架車輛動力學仿真
摘 要: 常規和非常規轉向架對車輛的曲線通過性能的影響進行了對比,并介紹了幾種采用非常規轉向架車輛
的運用實例,該車輛形式因具有較好的曲線通過性能而日漸受到關注。通過理論分析,本文提出了一種采用單軸
轉向架的短車體車輛模型設想,并運用多體動力學分析軟件SIMPACK對該轉向架及車組的動力學性能進行了
仿真模擬。結果表明,該模型在滿足運用要求穩定性的條件下,在曲線通過性能方面具有明顯的優勢,尤其適用
于小半徑曲線的軌道線路。
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基于Simpack轉K3型轉向架斜楔減振的建模方法
斜楔不僅在轉K3型轉向架上使用了，在轉K6型轉向架也使用了，不過在轉K6型轉向架中，斜楔是位于側架與搖枕之間，屬于二系懸掛，建模方式類似。
The End
文章來源CAE與Dynamics學習之友
基于Simpack轉K3型轉向架斜楔減振的建模方法
斜楔不僅在轉K3型轉向架上使用了，在轉K6型轉向架也使用了，不過在轉K6型轉向架中，斜楔是位于側架與搖枕之間，屬于二系懸掛，建模方式類似。
The End
文章來源：CAE和Dynamics學習之友
低磨耗高速客車轉向架徑向機構參數研究
摘 要:簡要介紹了低磨耗高速客車徑向轉向架的結構,分析了拉壓桿式徑向機構的結構特點,建立了拉壓桿式徑
向機構的動力學模型。利用SIMPACK仿真程序分析計算了低磨耗高速客車徑向轉向架車輛的動力學性能,研究了徑
向機構參數對車輛動力學性能的影響。
低磨耗高速客車轉向架徑向機構參數研究.pdf
低磨耗高速客車轉向架動力學性能
低磨耗高速客車轉向架動力學性能.caj
低磨耗高速客車轉向架動力學性能.rar
基于RADIOSS的地鐵車轉向架構架的靜強度分析
本文運用Altair公司的HyperMesh軟件建立了地鐵車轉向架構架的有限元模型，并參照UIC 615-4和JIS E 4208標準對構架施加載荷，采用RADIOSS求解器求解構架在各附
加工況下的應力，完成了構架的靜強度分析。
36_基于RADIOSS的地鐵車轉向架構架的靜強度分析_馮大建.pdf
基于RADIOSS的地鐵車轉向架構架的靜強度分析
本文運用Altair公司的HyperMesh軟件建立了地鐵車轉向架構架的有限元模型，并參照UIC 615-4和JIS E 4208標準對構架施加載荷，采用RADIOSS求解器求解構架在各附加工況下的應力，完成了構架的靜強度分析。
36_基于RADIOSS的地鐵車轉向架構架的靜強度分析_馮大建.pdf
基于HyperWorks的高速轉向架基礎制動裝置 模態分析
本文以SKTB-200型高速轉向架基礎制動裝置為研究對象，利用HyperWorks軟件強大的前處理功能，建立系統的有限元模型；利用其后處理模塊，分析各子結構與系統的前六階彈性體模態頻率及振型，為系統振動響應分析提供了重要的參數支撐，同時也為結構的改進設計提供了依據。
靳光磊_基于HyperWorks的高速轉向架基礎制動裝置模態分析.pdf
阿爾斯通使用solidThinking 優化設計列車轉向架鑄造部件
在工程師開始重新設計用于支持防側傾系統的火車轉向架部件之前，他們已經對現有的設計進行了分析。由于有限元模型表明安全系數有點太高，所以又使用 solidThinking Inspire 進行了分析，獲得的結果與之前完全相同。為了 在優化材料使用的同時改善整體設計，工程師增加了設計體量，以擴展優化選項。對于隨后的拓撲優化，工程師首先創建了一個設計空間，然后應用負載和其他邊界條件，并最終根據該輸入進行優化。隨著 Inspire 進行了幾次迭代， 其中設計空間發生變化，團隊應用了各種不同的負載情況和邊界條件，開發了定制解決方案。最后，使用 solidThinking Evolve 對外部形狀進行了改進，并通過詳細的 FEM 分析再次驗證了該幾何符合設計要求。
基于現有的焊接管件設計 定義設計空間 solidThinking Inspire 中的優化結果
結論
使用 HyperWorks 結合 solidThinking 的解決方案，阿爾斯通收到了很好的效果?！拔覀儗θ〉玫某煽兎浅M意。 我們已經實現了比之前更好的設計，可以在更短的時間內滿足所有的結構要求。我們計劃一直使用這些工具” 阿爾 斯通巴塞羅那公司結構和計算工程師 Juan Manuel Romero 說道。
展開 福特開發出碳纖維后懸架轉向節
復合材料的轉向節-系桿原型
通過對碳纖維的獨特部署，以及采用優化的技術和訂制的生產工藝，該復合材料的后懸架轉向節相比目前制造的鋼部件，最大可減重50%。
鋼制的轉向節-系桿
通過綜合應用先進的加工技術與GRM Consulting的仿真技術，該團隊開發出了一種在同類設計中尚屬第一的設計。該部件的設計是完善的，目前，對部件的生產和試驗正在進行之中，目的是開發出大規模的量產工藝。
引言
為滿足日益嚴格的排放法規及客戶對延長電動車續航里程的要求，全球汽車行業正在加緊推進實現減重目標。通過選出一種量產的鋼懸架部件來對其進行重新設計，以將其作為一種可制造的復合材料輕量化部件，福特汽車公司啟動了開發周期。所選出的部件呈現出了“最小剛度與最大剛度”、“屈曲指標與強度指標”等彼此矛盾的要求。對這一特殊的非彈簧支撐部件的減重，可提升彈簧和阻尼器的相對有效性，從而改善乘員的舒適性和駕駛員的操作性。這一新開發的復合材料部件已證明適用于高性能的C級汽車。在材料與工藝選擇之間獲得的細膩而完美的平衡，令總的生產循環時間低至5 min. 。
合作必不可少
這一成功的故事，是由Innovate UK部分資助的一個為期兩年的項目以及由包括福特汽車公司、Gestamp、WMG、華威大學和GRM Consulting公司在內的一群組織實施的結果。該項目的名稱為“復合材料輕量化汽車懸架系統（簡稱‘CLASS’）”。復合材料技術已不可阻擋地從學術研究和航空工業進入到了主流汽車工程實踐之中，以抵消電動汽車和自動駕駛汽車固有重量的增加。對于主流汽車行業整體而言，復合材料性能的復雜性仍然是有待克服的挑戰性問題。雖然大量的研究一直致力于從工業和學術兩個層面上去理解復合材料，但對復合材料的性能進行預測的藝術尚處于初級階段。
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