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(gòu)造、作用、原理、總體設(shè)計及車輛強度和動力學(xué)的基本原理。全書分：鐵道車輛的特點；轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)原理及基本部件：客、貨車轉(zhuǎn)向架；動力學(xué)性能；車鉤緩沖裝置；客、貨車車體；車輛強度計算；車輛總體設(shè)計等十章。本書是高等學(xué)校鐵道車輛專業(yè)教材，也可供鐵路中等專業(yè)學(xué)校師生及從事鐵道車輛專業(yè)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。片斷：緒論一、當(dāng)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(jì)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(jì)發(fā)展的先導(dǎo)。近年來，在改革開放政策的指導(dǎo)下，我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，要求鐵路運輸能力與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)。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(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在這段時間里鐵路運輸成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。這個問題引起全國上下的關(guān)注，認(rèn)識到鐵路提前發(fā)展的重要性。現(xiàn)在中央決定加大基本設(shè)施建設(shè)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(shè)復(fù)線，增加機車車輛及各種先進(jìn)的鐵路設(shè)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(wù)要求有足夠數(shù)量、品種齊全、質(zhì)量優(yōu)異的車輛。鐵路的運輸任務(wù)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(yīng)有舒適的座席和臥鋪，明亮開闊的窗戶，性能良好的通風(fēng)裝置、照明裝置、加溫、降溫設(shè)施，解決飲水、膳食的設(shè)施，衛(wèi)生設(shè)施以及行李設(shè)施。車廂內(nèi)還應(yīng)有便于旅客上下車和適當(dāng)活動場所，根據(jù)不同要求還要裝置廣播、電視、通訊設(shè)備和安全檢測裝置。運送貨物的車輛則應(yīng)根據(jù)所運貨物不同而有不同的結(jié)構(gòu)。例如有些貨物怕日曬雨淋，需要車輛有防雨防曬結(jié)構(gòu)，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(yīng)有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來滿足這種運輸要求。鐵路還承擔(dān)特大特重的貨物運輸，也應(yīng)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(shè)有自動卸貨機構(gòu)；有的車輛用翻車機卸貨，車輛結(jié)構(gòu)要適應(yīng)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(wù)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(yīng)能使整列車輛互相配合，動作一致。隨著社會的進(jìn)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(shè)計和制造時應(yīng)采用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)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(shù)指標(biāo)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(xué)院開始培養(yǎng)車輛專業(yè)技術(shù)人才，以后其他各鐵路高等院校也陸續(xù)設(shè)置車輛專業(yè)。1950年籌建鐵道科學(xué)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(jìn)行調(diào)整充實，技術(shù)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(hù)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(zhuǎn)15型螺栓拱架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，車長為21.97m。采用101型均衡梁式鑄鋼轉(zhuǎn)向架。雖然這些車輛的結(jié)構(gòu)不十分先進(jìn)，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(shù)人員和熟練工人組成設(shè)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(shè)計主導(dǎo)廠，兩廠率先成立了車輛設(shè)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(zhuǎn)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(jì)封鎖，我們只能與前蘇聯(lián)進(jìn)行各方面的技術(shù)交往，鐵路車輛也從蘇聯(lián)引進(jìn)技術(shù)。1955～1958年設(shè)計制造了轉(zhuǎn)6型和轉(zhuǎn)8型D軸三大件貨車鑄鋼轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)基本相似。曾經(jīng)仿制蘇聯(lián)無導(dǎo)框式轉(zhuǎn)向架成為我國的201系列的D軸轉(zhuǎn)向架和仿制帶螺旋彈簧和液壓減振器的202型C軸轉(zhuǎn)向架。202型客車轉(zhuǎn)向架逐步改進(jìn)，成為我國C軸客車主型轉(zhuǎn)向架。2.1958～1977年獨立設(shè)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(dāng)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(zhuǎn)向架。這列客車先后在北京—天津，北京—沈陽，上海—杭州，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(xué)校鐵道車輛專業(yè)“車輛工程”課程教學(xué)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(shè)置進(jìn)行了必要的調(diào)整，減少了專業(yè)必修課的教學(xué)時數(shù)，增加了選修課，適當(dāng)合并專業(yè)課課程。經(jīng)鐵道部教育司批準(zhǔn)，將原來設(shè)置的車輛構(gòu)造、車輛強度計算理論、車輛動力學(xué)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(xué)時課堂教學(xué)和2周現(xiàn)場教學(xué)。鐵道車輛車種繁多，結(jié)構(gòu)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(dá)到啟發(fā)性教學(xué)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(yīng)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(shù)、新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)收入書中，并得到充分的反映。同時，還積極介紹國外的先進(jìn)技術(shù)及其發(fā)展動態(tài)。本書在編寫過程中，還根據(jù)大學(xué)生初次接觸專業(yè)，不習(xí)慣閱讀復(fù)雜工程圖的特點，配合工程圖繪制了大量立體圖，幫助學(xué)生理解內(nèi)容和便于自學(xué)。本教材內(nèi)容主要包括轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)原理及基本部件；貨車和客車轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)；車輛強度計算及車輛總體設(shè)計等。本書由西南交通大學(xué)嚴(yán)雋耄主編，上海鐵道學(xué)院成建民主審。參加編寫工作的有；西南交通大學(xué)徐道玄（第一章、第十章）；北方交通大學(xué)郭繼斌（第二章）；長沙鐵道學(xué)院歐陽紅（第三章）；蘭州鐵道學(xué)院高岳（第四章）；嚴(yán)雋耄（第五章）；上海鐵道學(xué)院張振森（第六章）；西南交通大學(xué)蘇寶瑛（第七章、第九章）；大連鐵道學(xué)院任啟麟（第八章）。編者1991年3月

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