《铁道车辆工程》教学课件PPT
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一、弹性悬挂元件的作用及特性1、弹性悬挂装置的作用 为了减少有害的车辆冲动，车辆上必须设有缓和冲动和衰减振动的装置，即弹簧减振装置，又称为弹性悬挂装置。按其作用大体分为三类：（1）主要起缓和冲动的弹簧装置（2）主要起衰减振动的减振装置（3）主要起定位作用的定位装置 常见的弹性元件有钢弹簧，橡胶元件，空气弹簧等。2、弹簧的主要特性 弹簧的主要特性有挠度、刚度和柔度。挠度是指弹簧在外力作用下产生的弹性变形的大小，而弹簧产生单位挠度所需力的大小，称为弹簧的刚度。弹簧特性可用弹簧挠力图表示。载荷P挠度fP0f00线性弹簧特性0Pf非线性弹簧特性3、弹簧串并联刚度的计算 为了改善弹簧的特性，适应安装位置，车辆上常采用组合弹簧，即弹簧串并联。（1）并联 P1=K1f;P2=K2f;P3=K3f Pn=Knf P=P1+P2+.+Pn=Kf K=K1+K2+.+Kn 并联布置得弹簧系统的总刚度等于各个弹簧刚度的和。Pfk1fk2fk3（2）串联有：f=f1+f2+.+fnf=（i1+i2+.+in）P =i P K=1/i =1/（1/k1+1/kn）串联布置得弹簧系统的总柔度等于各弹簧柔度的代数和。f1，k1f2，k2f2，k2二、钢弹簧结构及计算1、螺旋弹簧结构及主要参数 通常采用簧条截面为圆型的圆柱压缩螺旋弹簧，故又称为圆簧。弹簧材质有55Si2Mn和60Si2Mn、60Si2CrVAT等。制造时还要将簧条每端3/4圈制成斜面，弹簧卷成后，两端作为支持平面，称为弹簧支持圈。主要参数：d、D、n、N、Hmin、H0、m=D/d、fv、Kv等。2、单卷弹簧垂向特性计算由材料力学有关公式如下：3、双卷螺旋弹簧的垂向特性计算 在转向架弹簧装置中，常采用双卷弹簧，在承载与弹性特性相同的条件下，占有更小的空间。双卷弹簧完全代替单卷弹簧必须满足以下条件：（1）弹簧指数相等2-1（2）应力相等设单卷弹簧载荷P，双卷弹簧内外卷载荷分布为P1和P2，则：代入：得：代入2-1，得：2-2（3）挠度相等经整理得到：内外卷保持一定间隙2-3D/2D2/2D1/2dd1d2S d1,d2选定mD1,D2dn1,n24、两级弹簧刚度的垂向特性 随着货车载重量增加，空重车簧上质量相差悬殊，可能使空车静挠度过小。为此采用两级刚度弹簧，可兼顾空、重车两种状态，选择适宜的弹性特性曲线。AOBPfPkPzh
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