車輛工程

　　內(nèi)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(jīng)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(jīng)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(jīng)濟發(fā)展十分迅速，要求鐵路運輸能力與國民經(jīng)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(jīng)濟的發(fā)展，在這段時間里鐵路運輸成為制約國民經(jīng)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(nèi)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(nèi)還應有便于旅客上下車和適當活動場所，根據(jù)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(jù)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?；蚍勰?，有時還要運輸活家畜、活水產(chǎn)，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?，所以旅客車輛有硬座、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(diào)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(diào)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(diào)工程技術人員和熟練工人組成設計隊伍和形成批量生產(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(jīng)過一段時間的仿制過程我國車輛工廠已經(jīng)積累了相當豐富的經(jīng)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(jù)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(jù)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(diào)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(jīng)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(nèi)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(jīng)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(jù)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(nèi)容和便于自學。本教材內(nèi)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

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