第五节 弹簧装置.pptx

第五节弹簧装置
机车1537班
周建
2018/5/5
弹簧装置也称悬挂装置,包括弹性元件及减振器。机车动力学性能的好坏,与悬挂装置的结构形式及参数选择密切相关。
现代电力机车都采用两系悬挂装置,一系悬挂,又称主悬挂,设置在机车转向架构架与轴箱体之间;二系悬挂,又称次悬挂,设置在车体底架与转向架之间。
对于速度较低的机车(Vm ≤100Km/h),要求具有良好的黏着性能,其悬挂特点是:一系软,二系硬。
对于速度较高的机车,机车振动加剧,悬挂装置的特点是:一系硬、二系软。
机车上常用的弹性元件有板弹簧、圆弹簧和橡胶弹簧三种。不论采用何种弹簧元件,他们的共同作用原理是:利用弹性元件受附加载荷时产生弹性变形,将震动冲击能量转化为元件变形的位能,然后将位能释放出来,形成元件及簧上部分的振动,在振动过程中,冲击能量转化为热量散发掉,使振动加速度和动作用力大大降低。
一、各种弹簧原件的性能特点
板弹簧又称为叠板弹簧或弓形弹簧,是用一片片预先弯成一定弧形的弹簧钢片叠装而成,中间用簧箍固紧。最上面的簧片,也就是最大的簧片称为主板,其余各簧片叫副板。
1、板弹簧
①板弹簧的优点:不仅具有一般弹簧应起的缓冲作用,而且还因片间摩擦,具有良好的衰减振动性能,即吸振性好。
②板弹簧的缺点:质量大,体积大,比其他弹簧重;制造工艺复杂;对高频振动很不敏感,往往直接传递,所以灵敏性差;另外,由于强度的限制,板弹簧变形范围较小,进一步增大挠度有困难。
现代电力机车很少采用。
圆弹簧又名螺旋弹簧,由于弹簧钢条(一般为圆形断面)加热卷绕而成,外形有圆柱形,圆锥形等。机车上应用的一般都是圆柱形弹簧。为了增大弹簧的刚度,常常将不同外径的弹簧套在一起,组成实质上是并联的双圈或三圈弹簧组。
2、圆弹簧
①圆弹簧的优点:结构简单,质量轻,体型小,制造修理比较容易,成本低,工作灵敏性好,静挠度一般较大。
②圆弹簧的缺点:几乎无吸振能力,振动衰减慢。因此,机车上用圆弹簧组成悬挂系统时,一般要和减振器配合使用。
随着现代橡胶工业和橡胶金属粘结工艺的发展,橡胶弹簧在机车上的应用已经普遍。在一系悬挂中,有些国家采用橡胶制成的轴箱弹簧(八字形橡胶堆轴箱弹簧);在二系悬挂中,橡胶堆旁承应用很广。
3、橡胶弹簧
①橡胶弹簧的优点:有良好的减振性能,吸收高频振动的能力强;灵敏性好;质量轻;形体小;不会突然折损,运行中无需经常检查。
②橡胶弹簧的缺点:橡胶的强度小;制造工艺复杂;性能误差大;性能受温度的影响大,橡胶弹簧的刚度随温度变化,高温时易老化,低温时易变脆。