华东交通大学--车辆工程题型

14.简述C80型铝合金运煤专用敞车的特点车体由底架、端墙、侧墙及浴盆组成；中梁为乙型钢，枕梁箱形断面结构，侧梁为高强度铝合金挤压型材；端墙、侧墙及浴盆由高强度铝合金板材和各种高强度铝合金挤压型材构成；两侧墙间设有一个K形结构和2根拉杆，防止车体侧墙外涨C76型敞车有哪些结构特点？采用无中梁结构的单浴盆底架结构，充分利用底架下部空间，增加车辆装载容积，降低车辆重心高度，提高了车辆运行平稳性；装用加强型中梁和冲击座，梁件和板材采用高强度耐候钢，优化牵引梁结构，提高了心盘座的强度；采用16、17转动与固定车钩，MT-2缓冲器；装用转K5和转K6转向架双作用弹性旁承的工作原理是什么？双作用常接触式弹性旁承将单滚子旁承与常接触旁承结合起来，实现两者的优势，以适应货车提速和改善动力学性能的要求。通过预压缩弹性旁承体，增大车体相对于转向架的回转力矩，以提高车辆蛇行失稳临界速度和运行平稳性。当车体相对摇枕侧滚时，弹性旁承体会起约束作用，防止上下心盘的翘离。当侧滚过大，上旁承将压靠滚子，防止侧话题过大侧滚及减少回转阻力的过分提高。P64型棚车结构上有哪些特点？P64型3棚车是一种具有内衬的新型棚车，车体为全钢电焊结构。它由底架、侧墙、端梁和车顶组成。底架中梁、枕梁、下侧梁、大横梁、小横梁、端梁和纵向梁组成。侧墙为板柱式结构，由侧柱、侧墙板和侧门组成。端墙也是板柱式结构，由端力柱、端墙板和上端梁组成。车顶由上侧梁和车顶板组成。简述缓冲器的工作原理及分类。缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。根据缓冲器的结构特征和工作原理，一般可将缓冲器分为几种类型：弹簧式缓冲器；摩擦式缓冲器；橡胶缓冲器；摩擦橡胶式缓冲器；粘弹性橡胶泥缓冲器；液压缓冲器及空气缓冲器等。加装心盘磨耗盘有何意义？由于货车车体由心盘承载，运用过程中承受着各种作用力，上下心盘面很难保持平面，心盘磨耗、裂损的故障较多，增大了检修工作量，故采用了耐磨性能优良的心盘磨耗盘，材质为特种含油尼龙。心盘磨耗盘介于上下心盘之间，完全避免了上下钢质心盘间的直接磨耗，改善了心盘面的承载均衡性，有效提高上下心盘的使用寿命及降低检修工作量侧架弹性交叉装置的作用有哪些？转向架在两侧架之间安装了弹性下交叉支撑机构，4个端点用轴向橡胶垫与侧架连接。交叉支撑机构提高了转向架的抗菱刚度，从而提高转向架的蛇行失稳临界速度、提高货车直线运行的稳定性。交叉支撑装置可有效保持转向架的正位状态，从而减小了车辆在直线和曲线运行时轮对与钢轨的冲角，改善转向架的曲线通过性能，显著减少轮轨磨耗。克服了传统三大件转向架的正位对斜楔状态的依赖。7.滚动轴承和滑动轴承比较，有哪些优点？1)滚动轴承摩擦系数小，可提高机车的有效牵引力；2)提高了车辆运行的安全性；3)滚动轴承转速高，承载能力大；4)缩短了检修时间，提高了车辆使用效率；5)使用方便，维护简单。.简述货车轮对轮缘厚度磨耗产生的原因。轮缘与钢轨正常摩擦或由于转向架车轴之间不平行，使转向架出现梯形，承重中心偏向车轴之间距离较小一侧，使其轮缘与钢轨贴近，加剧磨耗。4.车辆的技术经济指标主要有哪些？4.答：车辆的技术经济指标主要有：自重、载重、总重、自重系数、容积、比容积、比面积、构造速度、轴重、每延米重。车轮踏面设有几个斜度，为什么要设斜度？车轮踏面设有2个斜度。设置斜度的目的是：（1）使车辆顺利通过曲线，并减少车轮在钢轨上的活动。（2）在直线上运行时，使车辆的复原性好。1.何谓轮缘、踏面？轮缘：车轮踏面内侧的径向圆周突起部分，为保持车轮在轨道上不至脱轨而设置。踏面：车轮与轨面相接触的外圈周面，具有一定的斜度，在踏面和轨面以一定的摩擦力完成滚动进行。1.自重系数：运送每单位标记载重所需的自重，其数值为车辆自重与标记载重的比值。2.转向架固定轴距：同一转向架最前位轮轴中心线与最后位轮轴中心线之间的距离3.相对摩擦系数通常用相对摩擦系数φ来表示减振器摩擦力的大小，定义是悬挂装置中的摩擦力与垂向力的比值。4.能量吸收率：缓冲器在全压缩过程中，被阻尼消耗的能量与缓冲器容量之比值。5.柔度系数:车辆静止停留在超高为h的线路上，其车轮滚动平面（钢轨顶面）与水平面形成的角度为δ；由于超高，车体在簧上倾斜并与垂直于轨面的中心线形成一个角度η。在略去弹簧的不对称性和减振器的影响后来计算或测量η/δ的比值称为车辆柔度系数，并用s表示。6.轨道的随机不平顺:轨道的不平顺，有些可以用确定的形式来描述，但是有些线路不平顺是不确定的，是随时随地变化的—这些不能用确定形式表达的，但可以用数学统计方法来描述的不平顺称为轨道的随机不平顺7.非心盘承载:体上的全部重量通过中央弹簧悬挂直接传递给转向架构架，或者通过中央弹簧悬挂装置与构架之间装设的旁承装置传递；转向架虽还设有类似于心盘的回转装置，但它仅作为牵引及转动中心之用8.准高速客车:运行速度在160-200之间列车为准高速列车。9.心盘集中承载:体上的全部重量通过前后两个上心盘分别传递给前后转向架的两个下心盘10.轨道方向不平顺:左右两根钢轨沿长度方向在横向水平面内呈现的弯曲不直11.非刚性车钩:允许两个相连接的车钩钩体在垂直方向上有相对位移的车钩12.每延米轨道载重:车辆总质量与车辆长度的比值13.蠕滑力:钢轮与钢轨的接触面或橡胶轮胎与导向路面之间存在着切向力14.动车组:由两辆或两辆以上带动力的铁路车辆和客车固定编组在一起的车组，车组中带动力的车辆称为动车，不带动力的车辆称为随车或附挂车。15.车体振动加速度:其分横向振动加速度和垂直振动加速度，其是机车车辆对力道几何偏差的动力响应，也是对机车车辆运行的平稳性测量。16.高速铁路:列车最高运行速度大于200km/h的铁路线路。转向架都受哪些外力?(1)垂直静载荷:主要是心盘处所承受的车辆自重和载重(2)垂直动载荷:指车辆运行时,承受复杂的振动、冲击所引起的作用与转向架的垂直方面的动载荷；(3)车体侧向力引起的附加垂直载荷:侧向力包括作用于车体的风力和离心力。在侧向力的作用下,车体侧向一侧,压住一侧的旁承,这就使此侧的侧架、轴箱、轴颈等附加了垂直载荷,而另一侧则减载；(4)侧向力所引起的水平载荷:作用于车体的侧向力将使转向架心盘上受到横向水平作用。同时,钢轨对轮缘产生一反作用力；(5)制动时引起的载荷:车辆制动时,车体的惯性力将使前转向架的垂直载荷增加,后转向架的垂直载荷减少。同时,在心盘上承受一纵向水平力。简述空气弹簧的工作原理与特点？无摇枕空气弹簧作为空气弹簧的一种，又有哪些特殊的特点？空气弹簧主要靠高度控制阀发挥它的作用，高度控制阀的主要作用及要求是维持车体在不同载荷都与轨面保持一定的高度。（1）在直线上运行时，车辆在正常振动情况下不发生进、排气（2）在车辆通过曲线时车体倾斜，这时两侧的高度控制阀分别产生进、排气，减少车辆的倾斜空气弹簧具有如下特点：（1）空气弹簧的刚度可选择低值，以降低车辆的自振频率（2）空气弹簧具有非线性特性（3）与高度控制阀并用时，可使车体在不同静载荷下，保持车辆地板面距轨面的高度不变（4）可以承受三维方向的载荷（5）在空气弹簧本体和附加空气室之间设有适宜的节流孔，具有垂向减振性能（6）具有良好的吸收高频振动和隔音性能无摇枕空气弹簧的特点：（1）对于无摇枕转向架，车体重量直接放在空气弹簧之上，因此对空气弹簧的弹性特性，尤其是横向特性提出了很高的要求。（2）采用大橡胶囊和高橡胶堆，明显效降低了空气弹簧的垂向和横向刚度。.细述SW-220K，209HS，CW-2转向架的结构特点。（1）SW-220K型转向架的结构特点：①构架由4块钢板拼焊而成，U形构架②采取了无摇枕的空气弹簧二系悬挂结构，车体直接坐落于空气弹簧上③外侧悬挂，提高了抗侧滚性能，该转向架未设抗侧滚扭杆装置④采用了抗蛇行减振器，提高了转向架蛇行运动的稳定性⑤采用转臂式弹性轴箱定位装置（2）209HS型转向架的结构特点：①吊杆长度加长，并且在吊杆上下两端设有橡胶堆，与摇枕吊座、摇动台吊轴构成弹性连接，为无磨耗结构。而且降低了摇动的横向刚度，有利于进一步提高横向平稳性②一系悬挂增设了垂向油压减振器，同时采用无磨耗的橡胶堆轴箱定位，并给轴箱提供不同的纵向和横向刚度，以提高转向架抗蛇行运动临界速度。③承载方式由心盘承载改为全旁承承载,以提供转向架与车体之间的回转阻力矩。④为了进一步改善车辆的横向振动和减少车体的侧滚角，在二系悬挂系统设置了横向油压减振器和抗侧滚扭杆装置等。（3）CW-2系列转向架结构特点①构架均采用H型钢板焊接结构②一系悬挂均采用圆簧和单向油压减振器，并均采用转臂式弹性轴箱定位装置及横向控制杆，使轮对轴箱具有适当的纵向、横向定位刚度③均采用摇动台式二系悬挂(圆簧或空气弹簧)，并在构架与摇枕之间设有横向油压减振器④采用全旁承支重和橡胶弹性中心销⑤采用抗侧滚扭杆装置⑥基础制动装置均采用每轴2盘或3盘的盘形制动装置，并且采用电子防滑装置6.细述车辆强度有限元分析的主要内容及其所采用的有限单元法的求解流程。轨道车辆强度分析一般包含以下三个方面的内容：（1）结构承受的作用载荷的分析；（2）确定由于作用载荷在车辆结构中产生的应力和变形，必要时应校核结构的稳定性；（3）确定结构在保证运输安全及耐久性的条件下，许用应力、刚度和疲劳评估方法。有限元方法的求解流程：①结构离散化有限元法的结构离散化过程，就是将被分析的连续的对象划分成由有限个单元组成的离散体的集合，并在单元上选取一定数量的点作为节点。各个单元体之间仅在节点处相连接。有限单元法的整个分析过程就是针对这种单元集合体进行的。②位移模式的选择位移模式是指对单元中各点处位移的分布状况所作的一种假设，即选择一种比较简单的函数用以近似表示单元中各点位移的分量随坐标变化的分布规律。③单元的力学特性分析根据单元的材料性质、形状、尺寸、节点数量、位置等，找出单元节点力与节点位移的关系，并用几何方程和物理方程建立力与位移之间的方程式。即对单元的刚度矩阵和质量矩阵进行分析求解。④单元受力等效转换当结构被分离成多个单元后，结构所承受的载荷在单元之间仅通过节点来传递。但实际上，力是从单元的公共边界上传递的，因此必须把作用在单元边界上的面力，以及作用在单元体内的体积力、集中力等按照静力等效的原则，处理成只作用在节点上的力。⑤建立整体结构的平衡方程即结构的整体分析，也就是将单元刚度矩阵合成为整体刚度矩阵，同时，将作用于各节点的载荷合成为整体结构的节点载荷向量。4.细述16、17号车钩的装运范围和翻转原理。16、17号车钩适用于翻车机卸货作业的不摘钩重载列车，目前安装在大秦线上运用的C63A、C76等型运煤专用敞车上。16号车钩为联锁式旋转车钩，17号车钩为联锁式固定车钩，分别安装在车辆的1位、2位端。在运煤单元列车上，每组连接的2个车钩必须是旋转式和固定式互相搭配。当车辆进入翻车机位置时，翻车机带动车辆以车钩中心线为旋转轴翻转135℃-180℃，底架连同16号钩尾框以车钩中心线为转轴，相对于16号钩体旋转，16号钩体则由于受相邻车辆与其连挂的17号约束而静止不动。被翻转车辆另一端的17号车钩随同底架沿车钩中心线旋转并带动相邻车辆与其连挂的16号车钩一起旋转，实现了不摘解车钩就可在翻车机上卸货的目的，提高了运输效率。2.列车高速运行后，会带来系列空气动力学问题，请结合我国高铁发展实际，叙述主要空气动力学效应有哪些？（1）由于瞬变压力，造成旅客耳膜不适，舒适度降低，并对铁路员工和车辆产生危害；（2）行车阻力加大，引起对列车动力和能耗的特殊要求；（3）列车风加剧，影响在隧道中待避的作业人员；（4）高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微压波，引起爆破噪声并危及洞口建筑物；（5）列车克服阻力所做的功转化为热量，隧道内温度升高；（6）产生空气动力学噪声问题（与车速的6～8次方成正比）。