云铁漆 盖遮 力较 强
,
比红漆丹 易于 盖
,须
加以 改进
二。
底
,
漆 消油耗 量较 少
防。锈 能 性方面
。
,云
铁 漆在与 红丹 漆相 涂同 刷条 下件 可 以 到得 较厚 漆膜的。
云铁 漆的 防 锈性 能可 与 红丹漆媲
甚美至超过 丹 红
漆
。
没 有 面在 的漆 况 情下
,
明
云 铁漆 贮 存性 能 比 红 漆丹好
显超 过红 丹
漆
间
,
这 对涂 底 后 要漆隔 相 长当时
后才 能 涂
,
砚面
歇 云铁毒漆较小
性工人 同志欢 迎。
,
气味小,
,
深
受车间
特 别 时 在有 室外 晒 雨 淋日
。
漆的车 辆有 很好大 处
光在线 暗处 施较,
云 铁
为漆暗 褐 色
红
云漆
铁
,
必 涂须 两刷道
才能 到起较
工不 与钢 板 颜易色 区
别,
易
产 漏 生 涂现象
好的 防锈 效
果。
螺
弹旋的簧横 弹向特性
四方性 辆车研 究所
荣拿 生
卜近
年来
,
有
不 少国 在家 研究无 摇 台结
。
动影响
在, 导推 螺旋 弹 的 簧 横 刚 向 度计 算 式
。
时
构的 螺旋 弹 簧 悬 挂的 新 型高 客 速 转 向车
架如例式的
外此
,,
将 开 分考 这虑 些 因
素
法最 国近 大 报量 导了 采 用 种这悬 方挂
‘
型
高 速 转 向 的结架构 和 研究结 果
。
英国
、
西
德 和瑞 士 也等都 有这 方 面的
,
卫
峨丰助心 甲 定 试哎求式 犷一王
、
“
报导
。
消 取 摇 动而台利 螺旋 用 弹簧 的 横 向 弹所
性
是 高将速 转架向 今后 的 个 一 发展 方 向
以 研究 和 掌 螺旋 握 弹 簧的 向横弹 特性 性 间题
屁
划 酬
丁
丫 。
很趾 有必要
。
螺 旋
弹 赞 的 向横 刚
度在 究研 螺旋 弹簧的 横向弹 性 时
,
可
以 足
够
精确地 把 它看作 为 一 弹个 性圆 柱体 而 利 用 普 通 弹 性 理 论 的 法 加 以 解 方决题大为简
化。
,
从而能 间
使。
先首
,
我 们 不 考暂虑剪 切 变 形 影 的响
,
。
但
是 分析在 时一般 应该 考 虑剪
而研在 究
在
情况 这下
,图
所
示 当 量圆 柱 系 统 可以
列‘
切
变 形 和 圆 高柱度 随 载荷 的 变 化 影的响图
。
出以 微下方分程
式。
。诸 如 钢质 圆 柱 时则 通 常可以 不 考 这 虑些 因素
一
二
,
、
盲乒
式中
。
度
示所 是 旋 弹 螺 的簧一般情况 ,
,
即弹
“
一
一 首 一一
的一般 为解
‘一
是 当量
柱 圆的 曲 刚弯
簧
的下端 为 刚性 定
固 动移和 动动转
,上 为端横 向 可自运
由
的,自 状态
由并且
受承
一
。
式
向力轴
一横 向力
和力一
矩一
为
了能 时 考 同轴察向 荷载 剪和切 变 形的 铁
道车
辆午 期 了第
9149-020 1Chin aAadcmec iJorualnEl cetonirc
Pubishlnig ouHse.Al lightrsre srevd.e
htt:p//ww.cwnk.nite
式 中常数的
和
可二由 以 下 边 界条件 定决
按
式
计。算 很 麻烦
‘
,
但可用以 下 似
近时
,
时
,
二
式算计一
一
由此。 得八
二
一一下丁
下
了一一
长
图见式
一一一 犷
,
的 线就 是虚 按
和式式。
计得算的到
,
可
二
的
计 算 果 结是 十 分接
甲
万 一 节 丫甲了气下 十一牛 丁
长一
版
一
,
近的
则 可求
将
代和式入
取并
二、
该得弹簧 自 端由部 的 向横 度挠 乙,
,
寸
‘一
洲
。
“
一一气
丢石石百
一夕上十
且 ,口口
沙洲口
州叫、 喇
,
一沪
尸
一
户 州
产
尸
气一
亡
蕊
犷
一
少
「
假
如弹 端 簧 没部 力有 作 用矩
,时
,,
,则
二
、
万 上不 一
气
一
若令
二月
我 们在 导推
几
式“
上时 有 没考虑 剪 变
。
切二
长
奋犷
下,
一
形,
现 在再
来 察考这 个 因 素影 响的
但
是简为 单起见
式
,
一
这里 将 暂 不考 虑轴 向
。
并
经 过 适当的变 后
换
二己
可
改写
各为
力 的
用作
,
图如
所
示
在 这情况 下
,
量当
圆 住 在 横 力
作向 下用 的横 挠 向度 为
一
式中
各
二
一石
万
’,
二 据根材 料 学 悉知
力
,
各度
。
实上际是 等 于 圆柱对
各影
因而 的 接 于近“
自由端只 有横 力向作 用时 产所 生 的 向横 挠因而
系数 给 出了垂直 载 当荷
。
响
。
较 时小
了
也,较小
,
,
由式无
大穷,
可
以看 出 当
时,
为
工
于是可 由 式
,
得该弹 的 簧 界临式 是 由 中于弯 曲所 产生 横 的挠 向度
, ,
载荷
。
兀
是
。由 剪于 所切 生产 的横 向挠
度时 同由此 也可 把 值 表 示 以为下形 式
屁
‘
其值 为
厄
十
一石 一百
铁备道 车辆 年第
期
飞 二 不
实犷
线
和。
。
的关
系 示 图
于
91942-100Ch niaAcad emci Jorual Elncetorin cPbulshing ioHuse .All irhtsgres evrde
.htpt/:ww/.cwni.nkte
式 中
是 当日量 圆 柱 的 剪 切 度
将刚
二
,
。
中式
,是 剪
模 切量
,,
,
。
。
’和
之值代
式
入。
,得
,
我们
将 上 这述 些数 值 关系代 入 式 并 过 经整理后 。
,
,
丫
, 一老
”
沪冬 一
、 、
。
一
、
一
’
号’
一
。
产
二
’
可
得 ,
。。
计 式
算,
口
‘式
中 常数
,
和
可
。
,
二
。
厂
以
、、
“
、 万户 下
一
‘飞 己丫
下夕
一
,
、
。、
一
气
习全
士
由
下以 界条 边件确定
二二’
。
二时
,
由此 可 见由 得此
二
,
系
数是 比 值
己、
一
和
的函
以
横
二
时
,
。
,
,
数
。
二
一
二
同
样,
利用 些 关这系 可将
尸
式
将其
代 式
入取
并 便可求 该 弹得
向
和垂 挠直度 比的 形 式表示 如
下
簧 由自端 的 横部 向挠度 己
为
}
各
饥队 一 一
{一
百匕
一
十
〕
贡、
侧己
或 由此者而 得 螺该旋 弹 簧 垂的直 刚
度乙、
一
式中
乙
和 横
向 刚
。
度
的己比值计 算
下 万歹多
一十
砰丁
一石
吸
式
为
此
因
,
中式
是 给 了 出剪 切变 对 己形 的
,影 认一
另外
,〕
〕
。响
在
实 践 中往 往 螺 使旋 弹 簧 上 下的所示
,
所
以 在同时考 虑轴向 力 和剪切 形变因索
影 响 时
,
支
承 在面 运动过程 保持 平 行如图 在 情 况这
,下
。
螺 弹旋簧 由端自 部的 向挠 横 度为“
其二 当 圆量柱 中 间的断面
处
图因而
所 示
形 曲 变线
可 的以 其 取当
量,
二厂厄
处
点矩弯为零
圆柱的 一。
半作 为 一 端 性刚固 定 图, ,
但是 须 指 必出
,时
在考虑 剪切
形 影 变
响
,而 另
一 端 为 弯无 矩作 的 自由端 之用圆 柱 来行研进究
学 法 方 与 将 因图
此临界荷载要 作 应相 改
变 。
,即式
中
计 算
这个系 统 的
数时的完 全 一
的 样界临荷
载
由下 将式计 算
日吮罗气片
叮在。
而
了
一
一
一
一
只要 把 得 的 横 向所挠度 值 乘 以二 便 倍 是我们
一
所
求要解 的 结果 了
,
中
由式
。
是式 未 虑考剪 切 变 形 时的 临 界 载
荷即
,
算计
。
于对其 均平直 为径
,
簧直 径条 为其 当 量圆柱的
效 有圈 数为的螺 旋 弹 簧和
日 〔 〕 为
卜
,
气
,
日
卜
泊是松 比“
,
式
中
是 ,性弹 模 量因而
,
可取
林
日
论
通过和
前面 样一的数 学过 程己
,
得关于
可 此外 弹该簧 在 载荷
为
下 的 垂 直 挠
其 度上 下支 面严 承格 持 平 保行的 螺 旋 弹簧 之 有关 计 算 式 公如
下。
一
黔
“ 黔〔卜骨 〕
,,
・
‘
,
,
饮道 车
辆
年第
期
99412-100Chi n Acaadeim Jocrnal uleEtcornc iPubilhinsgHouse. Allrig tsh esrrvee.d
h
tpt://www.nck.ient
一
一
一
厂
。。二
・
,
、
。。
」
,
。 。
、
因
为其 上 下支 承而保 持平 行 螺 旋 弹的 簧更具 有 代性表
,一
‘
。扮
、下万
,
。
十任
戈
‘
所
以 下面 主要 将式
以
。
这些公 式 作来图 表及讨 论 各 种 参数 为 便了 于 设计 时 初 步估算 ,
。
一对弹 簧横 弹向性特 性 的影响 ,
・
・
分
丫
一〔
一
‘
・
畏
据根式 比值 和
乙
作了 图 所 示 于 关度 比 及 的 函 数 关 刚 曲系
。线
‘
〕
哥
一一
‘
这由个 图 也 可 以
。
方便 地很确 定 给 定 螺旋 簧 弹 的 横向 度 刚
值
一 曰厂厂厂厂厂厂 厂厂厂厂下
尸日厂厂厂厂厂厂厂厂厂尸厂巨口巨巨 一「 勺可厂厂 盯 巨厂口厂口巨巨口 口厂厂厂 厂 「口 厂厂厂厂习巨压口门巨厂巨口 四巨断厂厂 「一 飞 口巨厂巨口 巨日巨『 巨口 口厂口 厄炎 厂厂 厂厂 厂 厂 厂习 」 」日厂 门「瓶 厂 厂厂厂厂 日厂尸厂日叮厂曰厂口厂口日巨 「」 门门汀厂厂蚁斜 日盯 厂日「 门门厂盯日「 口 门门口口巨口口口口口日 厂曰厂门厂曰门口口厂口口厅口口口口口口 曰口 曰限一囚口厂 厂一 门厂 厂「厂 「双双 口〔厂 「 「厂曰「门叮门日门日曰曰口门厂门口 口口口 几 门 、口厂口口门 口口口口巨口口口口口口口 门厂口 喇恻口网厂尸 口日 曰一门口口口口巨口口口口口口 口曰口 口口巨 巨酬口口陌口口口口 口 日门下 日 「门口口门日厂尸口口口口口 日口曰口厂口日口又 曰汉日日曰… 厂 …门 日盯口曰口曰曰门门口门口下口日口 曰 口口口口口门日囚囚园口「… 口 口口口口口口囚困因曰口口口口门门 口 口口口口口二口口口口 … 口 口口 口口喇 口圈口口口口口曰图日万曰曰曰曰日门曰曰叮曰 曰曰 曰」 」口口口口口口口曰四闪 目口目曰日曰门门曰日门门 门口日口口口口口门口 厂口 习门… 「 … 曰门日闪别网门日门口口门口门门门口日门曰门门口曰曰曰门 日 门门门劝一口户口口圈口 门曰门 门门门门门门门门门 门门门门〕 户口日囚口口口口口口口口口口口口口口口口口口门 劝 门门门门 习曰窃阅划日习日日日日 」 口」口口到 口口 口门 训 曰门曰曰门门厂门门口巫 口阅之习困困 门口口口口口口口口日 口 」」口 门门 口曰 口日 囚曰日习困阅口困口日 日口曰日习习口 口 口门 门门门 曰口门币闷门口闷困口自户困之口 口鱼 」 日门门门门门 口曰曰门门 门门曰 门 门门门门门闷刃 团口困目嫂习日日目习困 」日口 口 口 口口 习 口口困口因习图团日曰口口口目日 口口 门口 门门口下 … 」 陌 口曰口可门 口口口 口口口口口曰口」 曰阿 曰 门汉「 曰口冷目曰二曰曰户
一一 一
由于 在 以上的 公 中
式,
和
是
构 成
一 对
相 变 数关而 同 时 随垂 直载 荷以
难 以 直 接 从 图 表中 看 出载 荷
变
化,
所
乙
〔告普
一
。。
・
一,
。・
‘
〕
,一
一
,“
,
对横
刚度向,
的,影响
高 由度
。
但 是如 把果。
代之 以 弹 的簧 有 效自。
一
和
之
己
差〔 丫
,。
、
・
・‘
‘
有则关,
夸咎
,
公一 中式便只 存 在一 载个 荷 变量 各
了
系
。
因
而便
清 楚 能看出 横 向 刚度和 垂 直载 荷 的相 互 关 例 如和
式了,
、 一飞甲 一
一一 介
夕
图经 过 上 述
置 换 写 为后 以下形 式
是根据 ,式
作的对
己。
是
。
可把
式范围 时同
画 时出了 己
二
的曲线族
,
和
铁 车辆透
的 两条 曲线
年第
期
,
199 -42010C hnaiA cadmie coJrnal Elucertonic PbulihisngHou s.eA l rightsl reesverd
.htt:/pww/.cnkwi.net
所有有 实 意 义际的 负 载 情 况 本基上 都 在是这
两条 之 线间 的 围 范内
从。这 图个 以可清 楚 地因而 垂
毛和
。。
出横 看 刚向度
直 载 下荷
,
垂和直挠 度
。
。
奋
己之
间的数关系函 增加
,
们 间 的关系
各它
与 簧 弹 的细长 度
当垂 载荷 直可 能增加 由图
,
关有 在 同不
口的
弓
即
。亦
增
加时
二
,
尹
酬
留丫洲洲 陌目 二 二 泛 ‘ 二 鑫兰老扛
,
洛也可 能 减 小或 几 是 乎 不变大 在约。
。
不
’
之乙
浮
口
可以看 出
时
,
加
肋
差
不 多 为 常数 的 加而增增 加 轴 相 交点
处 稳 的定 状
,态
在
时。
。
,
随
之时,
图
在
而二
,则
随 之的 增 加 而 小减 曲线 与横 坐 己订标
意这味 弹 着 簧 于处
不。
,
可能 发 生弯 情 屈
况
冬
乃
、
人
州
叫少 以 尸州 国 沂 洲尸 卜 术澎 训 幼尸盏声 伍 丫产
尸尸
,份
’
’〕
钟
户
与
火
、 、、
占・
比
尸
产洲 尸沪
尹洲
口
门
声曰
, 口 ‘口 口‘ 曰 ‘口口 口户
一
、
跄
匕,
占
咋灭
图
卜
,
众
午
侧
匕口
恤
峭久
尸
、 ‘护‘
‘
卜
窄闷
女之之
、 、
、李
‘
之多
之边万 馨减丈弃 卜
,,、、
, 叭、
理 论
与 试验 结果 的 比 较为验 证以 公上 式 的 精 确 程度工 厂
,的
场利用 四
方 。
型转 向 架摇的枕 簧 弹进行 了横
。
石向
咖特 试 性验
试 方验 法图
简 图如 示所
试验
,是
在 等 分 周圆 六的 个方 施 加 向 向力横来 测 定弹簧 横 向的 一力挠 度 特 性曲 线的 为
考察 推在 导 刚 度公 式 时略 去 轴载 向荷影 响
的后 误差程 度 示曲 线是
。
。 并垂使
直载荷
持不 保变
。
,按式
了
作图了,
所
特
从别 这图 以可清 看楚到 垂直 载荷 对 的 影 响是十分 显 著 的
亦
即 各
。
较 大 的
细 弹簧高,
此。 外
大
,反
式按
中的 数系值作 图了,
此由 图可 看以 剪出 切 形 变的 影响 很也尤 其是 粗 矮 的 弹簧 由图 了
和图
正这 和情的 相
况
,
。
了己 , 琳
己己玉
二二二 二
可
看以 出
,
和 都
大是于
‘ 尸,日 州
的
数正
。
道 铁车辆
年
第
期1949-210 Chin0a cadAmec Jouirna lEeltcroni cPulbishin Housg. eAl lrihtg rsserved.e
tth:p//ww.wcnikn.e
之t
尸
被试 簧弹的 设 计参数是
二。
米 毫
, 公斤 毫
米,
试 验比 值小,
公斤 米
毫,
误差
毫
米
,,
二
,实
际 自 由高 度。
乞
二
约
毫
。是但在 试 验 时
弹 簧 在 试 验 载荷
下。
米 毫米
。有
效自 高 由度
石
一
了
其两 端 第 一 个 有效 簧 圈已 部 分 和 固 定 簧接 触 而 圈 使有效 圈 数 有 所减少
经适 当 的修 正公斤 毫
图
是
二
,。
时斤 试 验得到 的特 性 公
后
,
横
向刚度 的 计 算 值
为’
曲
。线
此由 求 的得 各个 方向横 刚 向 值度 用极 ,
米 度
, 试比 值 大 公验 斤 毫 米
,
约
误差
。
坐标 示于 图
其数
值 分 别 约为
所以
。 文 本的 上述 理 公论 具 式有 够 足的 确精
二
即
“
荟
口
扛创 叱艺土土土
上上上 止』」’
阵 烹
绷 厚 孔封 哪
翻
即
“对
现 用 公 式的 讨
论这 里主 要 对 目 前国 推内 和荐 实 际 用使的 两个 计 算 车辆 旋螺弹簧 横 刚向 度的公 式 进行
匕
七」 止 止』土
’
当
叱 扫上州
寸
翻。
匕
七
口葬
,
加翻
’
撇鹭
蝶
—们
论讨
。
除
特别 明说外
。
,
这
所 里 用符 号 的 义意》
推上荐 用 以 下
〕 与均 本 文 述上相 同
拍
位移祠
帆
阮
《 年铁 科 学道 技术
公
式计算 螺旋 弹 簧 横的向 度挠 〔“十
各
卫工 至
中式
二
林
北
, 弹 为 变形 簧后上 下 支 承面 的 夹 角
。
。
对
于上 下 支承 保面 持 行平的弹簧
,
再 若利 以 下用近 似 值数 关系 ,
协
,
式
则图
经 适 过当变 换 可改 写后为
,,
、 ,
。
。
老分
,
一
。・
‘
甘
,
十“
。
・
‘
,
。
’斤 毫米
公
,
一米
,
斤公毫 米
,
二
公,斤 毫 斤公公斤
将
此式 与式
公式 实 际 上 本 文 公是式
况
,比
较 以可 出
这个
在
看
。
的时情
毫米
毫
米二
公斤
米
毫
二即它没 考有 虑轴向载荷 的影 响,
所以
数
,均为平
、
值
偏 上高艺
‘
尤 是其对 于
。
。
较
大的细 高
,弹
簧可 能 误差 大较,
一・
关于
这 点一
〔
其
“圆
弹簧
一 二
份
,
。,
公斤 米毫二
一
的 向横 性
刚也 说能明
。
”
一
文
。
〕
中
所提 的试 验供资 料,
较小 的第
,
,
组 矮弹
。。
而
最 大值 和 最 值小 之间相 差 为 △
簧
,
计
算 值和 试 值较 验接近 组
细高 弹 簧
但对 于
公斤毫 米
按式
。照
可见 螺 旋弹簧 的 横 向弹
较大
的
则两者相差 第很
性大 具有 明 的显 方向
性 其次 《车 辆 强度
》教科 书 中 议建 使用 以
理 的 计 论 算值为
下
式公 算 计螺 旋弹 簧 的 横向挠度 “ 〔“铁
道 丰秘 年第 期
19942-001C hnai cAdemiacJo unrla Eectronic Plublihisng Husoe. lAl igrhs treersedv.
h
tp:t//ww.wnkc.nie
t
如图己
一一
所示
。
一
,。
上簧 质 横量向位 移 时 其 高。
一七
一, 二二吧尸 一 了一月
心式
是中 在指荷
一 载 弹下簧 两 支 承 间 面 的
距
一
艺二。
度 将
低 降
乙位
能 的 失 将 损由弹 簧 向横挠
当 簧上质 量 的 横 向 ’
,曲产
生 的 变 形能 平 衡
来移位乙 不 大时
离
,
它本与 文
的
。差相
能 量 的变 化 之 和△ 为 〔 “
这 是引 用 联 《 苏车 设 计辆 算 标计 准建》议 采用 的 公 式
,的
匕
瓦 一
,
一「 下下 “‘么
丰
万
这 公个 式是 把弹 作簧 为钢 质 圆 柱体导 得它不 仅没 有 考 垂直 载虑荷 的影响
。
,
也没
有考 剪虑 变形切 影 响
可 的以发
,
现
经过适 当 的变换 后
它
实 际 上是 本 公 式
文
。在
和,
均等于
时的情况
。
所 以根 据本 文分 析 特别 对 是于,
勺
・
个公这式 的 误差更大
的 粗 矮 弹
簧,
较小兹
以本文
型△
气
丈一
,
如
叫为 对 以 讨上 论有 一数值概 念 试 验
的 用转向 架 的 外圈 枕簧 为 例
,
型 转向架 的外 圈 枕簧
和
。图
用
以 上 各 公 式计算
一 ,
其横
刚 度
向于对
型
转 向 架 的 弹 有 关 簧参 数
,为
十・
己
一
己
二川
。
毫米
米毫,
毫
一 云
米,
二
了
,
,我们 仍 把螺旋 弹 簧 看 一 个作弹 性 圆柱 根 据柱 理圆论
,
石
毫
米
两 端 面 保 持 行 平 圆的 之 挠柱
公斤 表
。
按各 公式 计 算 的 横 刚度向 值 于列下
按式
曲 方
程式 为 ,
、
二
乙
一 、
犷 二犷一 气 二 井
犷
一
一按式
按
式试验值
而 叙述 曲 长线
度一
公
斤米毫
的方
程为
式对
毫于米
型
转 向 架 弹的 簧 关 参 有 数为,
,
毫
,米
,
,
丫
斋得
,
, ,・
,‘
・
,
备
米
毫。斤
公。
。
一屯
毫
米
式,中
的
可由式
二
按 各 公 计 算 式的 横向刚 值
度列
于下表
按
乙式
各吮军
』
一一
二
二且
,一气
一
二
二
且
式按
按
式二
将
代 此入式
己的近 式
似可
出给以 下 包
含斤 毫公
米
介
横
向稳 窍性 条
无 摇 件动 台转 向 架的 螺 旋 弹簧
邑。,
通常希望
。
一
严
。
一
。
。
,
乙
了
、
,
、
,
、
‘十 匕 “
、尽 可能 的 高细以 充 分 利用 它的 横 向弹
有性
二’ 、
百
,
‘
、一
百
。,
但
是
我,们 必 须 意 保证注 弹 具 簧 必 要有 横 向的。
令
若
,并
对‘
乙
。
‘解
求
一,
得则一
弹稳定 性性
这个 间 题可 以 根 据 簧上 质量横
。
位向 移时位 能 变 的 化来研 究
铁 道车辆 第年
普
丫
,
一
粉
期
19492-10 C0hia ncAdeaimcJ ournlaE eltrconc iPbliusing Hhuoes. ll Arihgst e
rsevedr
.h
tpt//:ww.cnki.newt
要使弹簧 悬 挂系 统 横 向弹 性 稳定的 话
式为
,应
」,
的中△
必
是须 值
正
于是,
」式
各
。、
一 者 或最 允 许 横 向大 为
兀不
吮力二
畏乙
,
。
气
乙于
尸
护
一
若
代 以
二
乙
,则
上 可 写 为
厂式
各“
该 所 用 节 号 符 的 义 意上同卜 } 一
。
夭
飞,
巴当砂 吕
一
』 中式 括方弧因 数 可 由
定
式,
一
—。
兹
列
米 举车 客 改 的 造型
,
。
摇无对其摇
和
当。各,
是等时于
的增
加而 增 加 的 条件
是
」
所, 螺以旋 弹簧 横向弹性稳 定
一
,
台动 螺旋 弹式簧 悬 挂 的 转向 架 为 例螺旋 弹枕簧 进 行 稳 定性 计算 如 外 下和圈内 圈 弹 簧 别 用分 标
示号
数,值定评加 确
以并
且着随各
表
而
无标号 者 为 弹 组 的簧数 值
关参数有
为
值卜 古 一 八一卜
。
毫米
,
,
二,
毫
米。
一
下了一 声〕
乙
米
产。毫,
二
米
二毫,
七
米
公斤
毫除
了 横弹 向 性 定性稳外
还 应考虑簧
弹根
以据上 数
值有 关
算如 下计
二
的
复 倾稳定性 间题
发 生 斜倾,
,
为 避 免弹 支承簧 强 烈
面 斤了 公
须
把弹簧 的 横 位向移 限制 在 一定
。
毫米。
,
的
数值范 内 根围据 图
,
最大 横 向 位移可 由 以下 单 方法简确 定可
建立 以下 力 平 方 程 式衡
公
斤 毫
米二
公 斤
毫
米各
一
产
一
会毫
米
一
。 一
各
毫
,
米二
毫
米,
音
告
”二
,
年
二且 下一 艺
犷‘
由
乙,
和
。
图从查得
训
二
为
二
旦
少,
一二二
,内
了
图
公斤毫 米
,
,
公一 斤 米毫,
」
一
乙
乙
飞
,
、
』
各。
、
代
下不 一
。
或 使 用
螺旋 簧 弹的 横 向 度刚 将上 而式写
乙
为一
艺女
乙衫
二
,
算计 明
表各
乙
,
转型向架 摇 的 螺 旋枕弹
。
簧
不 能 满足 横 弹向性 稳 定性要 求 过
适 的横 向弹性当止 挡 予以解 决 铁
道 辆丰
可这以通
由此
确可定 弹 的簧最 允 许 横 向大 移位 值 为
。
年第
期
199-42100 Cina hcadeAmciJo uraln lEcternoci ubPlsihngi oHseu .lAlrights r esered.v
htpt/:www/cnk..nite
理 上 弹论赞 的 应力 计
算我 悉们 知矩,
,
效有圈数 为
二
。
。的奇
数 倍数时
,
二
,
而
而因 大为整 致时 数图是
最
在纯轴 力向, 。
用下
作
二”
,
条簧
大,
,
因而
也为
大最。
理
论
的理研 想 切应剪
是 力作由用 在簧条上 的
八扭得到 的
究 的
详细计 算果结
图 中 小 黑
点和 小圆 是
圈
除 以扭 剖 转面模 量 下。
二
‘同一 试 而验 不 同按 方法 整 理的试 结验果 〔“ 〕
但 是 了为留有 余 地兀
例 如 制 造工 艺 上 的误 差
的 络包 来 确线定
。姗簧
,
等
因
原。
,
以图
可而
这
个 公 式 是忽略 了簧 条的曲率影 响 而把
看 它作纯 扭 的转 杆 直导得 的 圆周 的应力 分 布 并 不 均匀应
力
高,
之
包 线络 公 式为二
际上
实
,
曲
,
杆
,
内侧应 力较理 想
二
。
些
鱼 旦十 工共里 塑 丝班寒
辫
特别 是对 于 指数,
小 的弹较在 虑考 曲
磷 为
,忿,
一
所
应对以式
加
以 修
戈
一正
,
。
一
户
长 、
率 影响
簧 时 条内 的侧 切 应 力
剪丫
。,
瑟二瓷
一
’
式中
,一
一户“
一德
为 考
虑曲率影 响的 正修 系 数
〕可 以
由
下 简 单公式 行进 计算〔
,
又十
一
七
,
厂灭 刀日日 而 阮「 门口下 卜日醉犷 双 口 砚 口缸 扩 研日
了
…
和
卜
的
关
系式
按示 图
。于
叹
卫
习夕
一
图
、
石
在 弹簧端 部 同 作用时 有 向横
斌 力坏水
,、、
、 、 阅、 、肠 、 ,
、情的
况,
下
,
垂除直 力
产
生 的 剪 切应 力 外
介 。
。还将
出
现 加 剪附 应 切力于
端 部 簧 圈 的 内侧
簧弹的 大最应 值力 是位
因此
,
在考 虑 向横使力
簧条 应 力增 时高可 写
勺
口
为,
簧 条
侧内的 最大 剪 切 应力
丫 。
乃
下‘
图
万式中 并
沿 弹 非簧 的 几何中
,
考是虑 横向力
作 用 时的应力 增 大 系
很复
杂,
。
此外
,
垂 直载荷
数
。
心,线 作 用的
而一 般是 心偏通 的过
。
力偏
的要
精 确 算 计系 作 如数下 近 似估算 生 的 矩扭为 横簧向 挠 曲 各二后 ,
。
但是
,
可以
产心
作 用 使将簧 条 的 切 剪 应力增 高虑 力 偏 的 心作用 时
,
因二此 在
考如
前 述
所
,由 向力
轴
簧条内 侧的剪 切 应力
而
在 横 向
力,
作用
下 将弹 生产扭
矩为
丫
,
,,
该
扭 矩有 的 力效 臂横向力
二
,
增将加
。
。另
外
式中
是 考 力 偏虑 作心 用影 响的 修正系
数
,于是
,
在
不 虑考 条 曲 率 簧力和偏 心
‘
力和 心 偏量 。 之具间 有 如下 函 关数系 〔
作用时
,
可
写 出下 式一
、、
、
一
与万‘
百年
第音
期
万望生
艺
兀
‘
一
铁道 车
辆
199-20410Chin Acaadmeic JounralElect onicrPub ilshignH oseu .llA rghis retervesd
.h
ttp:/ww/.cnkw.niet
整 理
后得
,
毫米 多
二
公斤,
‘。、
粤 典
曰
二
。根据 上 以 数
值
有一关计 算如 下 二
刀
,
“
若考 虑 曲率 和 偏 心影响 则上 式 写可为
・
公斤 毫米
,
一
,
夸
豁和
各
一
“
了,二
二
乐
公斤毫米
二
了
因此 弹 簧组 垂 的直刚 度 为 斤公毫
米比式
较得
各
可
厂 工 , 十下
万
毫米,
一代若
写为
,
以二
各
和各
,
则上 可
式
‘尹
。
,一
、乙
毫米
,
米
汕 曰毫口 一
。
。一
二
‘
丁
诀冬
各
二
,
二
一、
“上
丁
兰芍笼丫二 各
护乙
各一
图是按 式
。作的 关
于 可看以出
,
和横 挠 度
二
向乙 的
函数 关系
随
着 各 线地
,
性
加
增。
在 一般 况 下情
于 弹簧由 向 挠 曲 横 所所
以产
生 的加附 切 应剪 力 数 值 比是较大 的素
。
各
由和
图 从查 得一
一
为
利
用 横其向 弹 的 螺性 弹 旋 必簧 须考 虑这个
二
因
,
一
二斤公毫米
,二
了
斤
公
米
了 斤 公毫
‘卜力
巨
巨口日日冈哪阴刚叱国团巨 日 圈四刚属 以召叼叼圈口 哪万网麟除划几召圈日 冈口助门刀麒瀚爹肠路叼圈多口日 确洲绷 绷然名忍团多冈口 砚麒幽图映国舞多两门 阀日麒嚎卿 笼乡日门门口夔 闯曰翻翼夔圈尸门日口叮曰 嘴笙日 巴口参口口庄日曰厂日圃曰 口口门口口曰门口口口图
因 此 簧 组弹的 横 向 刚度
十为
毫米
一
一
卜。
甘
‘艺匕
。
各
下不
。
,
、・
,,
、
,,
。
‘ 。“
万
不
了厂
‘二 ”“乙
公
汀 笔不
一
,
下
。
“
公 斤 米毫
“ ,
。
,
、卜 下,
二
乙
,
一
芍
。
乙
由
二
从图
,查得 为
为
王
兹
列 为举
型餐车 改 的造 摇无 动台
,
由从 图因
此,
查得
,
型 转架向方 案为 例
对 车辆
第 三 位 的枕摇。
螺
旋簧弹 进 行组 应力 计算 如下 而
无 号标者 弹为 簧组的 数 毫米值
,米
纯在
,
作。用 下的剪 切应 力
,。
,为
,外
和圈 内圈弹 簧 分 别用 号
标。
和 表
示
,
公 毫斤米毫
米,
有关 参 数
为
,
,二
公
斤 毫“米
二二
,
毫
,
米
毫容若 许 簧 弹各各
则这
时
毫米
之
,
舀
为铁道 车辆年第
期
1994 20-1 Ch0niaAcadem c iJuonrla lectrEonic Pulbihisn gHusoe. lAl rgihts rservede
.
htpt://wwwcnki.n.te
台
转 架 的摇向 枕弹 簧时 各
二
,
为
了获 得较 柔为
软
。
各乙
二
的 横向悬 挂 性
特,
一 把般
选
取 得尽 可
。
能
大
乙
各二
,
以所更 宜 于 使 用本文 的 计 算公
,
式同
承时受 垂 直 载 荷 和横 向 荷载 弹的簧
, 了 由除于 直垂载 荷 引 起 剪的 切应 力
各外
在它,
由
图各 因
各此
和为
、,
从
横 向挠曲时 还 将产 生比 较 大的 附加 切 应剪
力
。
查得
,
,
所以 在 用利 螺 弹旋 簧的 横向 弹 性
时
,。
必
须
充分 考 虑 到这 个因 素
,
以
证保弹 簧 具 足
有
,在
,
作用
下,
,
二使
弹簧 时同 向 位 横
为移
够,的 强度
毫二米 时 的最 大 剪 切应 力 ,
对
于无 摇 动 台转向 架摇的 枕弹 簧
在 满别特
公 斤毫米
足适 合 的
弹 性性特和 必要 的度强 要 求 提前
,
公 斤 毫
米“,
下、
“,
还 进 行 弹 簧 的应横 向稳 定性校 核
。
。
计表 算
外明 圈 簧弹的剪 切 应 力
,
已
。几
是 在同 取 时 旁 承 消而 利用 弹 簧 纵 弹向 性 的
情下况,
大
大 超 过 许用应力 果 如 考 虑 进 一 步再超 的载
话
了。
公 斤
毫米
更 需 注 意 个 问题这
力应 就 更高。
所 以
该弹 簧 设的 计不 能满 足强 要度 求,
主要 参 考 资
陈料铁云 等
《
由此 可 见
由
横向 所 力 产 生的附 加 力 应是 很
杆 及杆 系 的 曲弯 稳 和定,
显 而著 要 重的
这 里
是约 增加了
。
,
所
公
性
》
,
北京 科 学 教 编辑 育室
,
年设以计 时 必 须 予 以 分充 考
虑
苏民滩
, ,
《铁 科道 技学 术
》年
要使
该 弹 簧的 最 剪大切 应 力几 斤毫米 知须必
各使
,
二则应使
各
。订
,因而
由 图
查
《
一
车 辆强度,
,
》
道 铁部教 材编 辑 选 编
组《
所以弹 簧 的 大
,
最
横,向 挠 度 应限 制
二为
二毫
米
由 例上 值数计 算 表
,明
,
多
,
外此垂 直 荷
相同载
,
虽,然在
《
,
纯》
《 的作用 下 内 外簧圈 应 力的值 大 致。
但 是如 它们果同 时 还 受 承 横向载荷 时 由
此可 见
,
》
了
,
,
则
者两 应的力 相 值 差较大 分 利 其应 用
,
力
于 对为充
《
同时 承受 垂直 和横 向载荷 的旋螺弹
,
簧
》
,在垂 直 载荷 分 配的上 可 以
考
,
,
,,
《
适 当 虑 提高一 些 内 的圈比 例 簧 应 力的情 况 趋 于 大致 相近 结
以 使
内 外圈
弹
,,
》一
,
。了
》,
论
《
》,
,
本 文 提 的供 向刚度 公 式 比横之 用现 式 具 公 有 较高的 精 度确
,而 且采用 无 因次 的 刚
,度
,
一
, 形比式较 为 简 明单
了可 以
楚清地看 出 弹
簧
,。
一
《
》
参数 对 横向 弹 性的影响 趋势
在
设 计 无 摇
动铁
道 车辆
年
第
期 914-92010C ihnaA caemdi Jcounrl Elacteornic Pulibsihn Housg.e Allr gihts rserevde
.
http:/w/wwc.nki.ne
t
云铁漆 盖遮 力较 强
,
比红漆丹 易于 盖
,须
加以 改进
二。
底
,
漆 消油耗 量较 少
防。锈 能 性方面
。
,云
铁 漆在与 红丹 漆相 涂同 刷条 下件 可 以 到得 较厚 漆膜的。
云铁 漆的 防 锈性 能可 与 红丹漆媲
甚美至超过 丹 红
漆
。
没 有 面在 的漆 况 情下
,
明
云 铁漆 贮 存性 能 比 红 漆丹好
显超 过红 丹
漆
间
,
这 对涂 底 后 要漆隔 相 长当时
后才 能 涂
,
砚面
歇 云铁毒漆较小
性工人 同志欢 迎。
,
气味小,
,
深
受车间
特 别 时 在有 室外 晒 雨 淋日
。
漆的车 辆有 很好大 处
光在线 暗处 施较,
云 铁
为漆暗 褐 色
红
云漆
铁
,
必 涂须 两刷道
才能 到起较
工不 与钢 板 颜易色 区
别,
易
产 漏 生 涂现象
好的 防锈 效
果。
螺
弹旋的簧横 弹向特性
四方性 辆车研 究所
荣拿 生
卜近
年来
,
有
不 少国 在家 研究无 摇 台结
。
动影响
在, 导推 螺旋 弹 的 簧 横 刚 向 度计 算 式
。
时
构的 螺旋 弹 簧 悬 挂的 新 型高 客 速 转 向车
架如例式的
外此
,,
将 开 分考 这虑 些 因
素
法最 国近 大 报量 导了 采 用 种这悬 方挂
‘
型
高 速 转 向 的结架构 和 研究结 果
。
英国
、
西
德 和瑞 士 也等都 有这 方 面的
,
卫
峨丰助心 甲 定 试哎求式 犷一王
、
“
报导
。
消 取 摇 动而台利 螺旋 用 弹簧 的 横 向 弹所
性
是 高将速 转架向 今后 的 个 一 发展 方 向
以 研究 和 掌 螺旋 握 弹 簧的 向横弹 特性 性 间题
屁
划 酬
丁
丫 。
很趾 有必要
。
螺 旋
弹 赞 的 向横 刚
度在 究研 螺旋 弹簧的 横向弹 性 时
,
可
以 足
够
精确地 把 它看作 为 一 弹个 性圆 柱体 而 利 用 普 通 弹 性 理 论 的 法 加 以 解 方决题大为简
化。
,
从而能 间
使。
先首
,
我 们 不 考暂虑剪 切 变 形 影 的响
,
。
但
是 分析在 时一般 应该 考 虑剪
而研在 究
在
情况 这下
,图
所
示 当 量圆 柱 系 统 可以
列‘
切
变 形 和 圆 高柱度 随 载荷 的 变 化 影的响图
。
出以 微下方分程
式。
。诸 如 钢质 圆 柱 时则 通 常可以 不 考 这 虑些 因素
一
二
,
、
盲乒
式中
。
度
示所 是 旋 弹 螺 的簧一般情况 ,
,
即弹
“
一
一 首 一一
的一般 为解
‘一
是 当量
柱 圆的 曲 刚弯
簧
的下端 为 刚性 定
固 动移和 动动转
,上 为端横 向 可自运
由
的,自 状态
由并且
受承
一
。
式
向力轴
一横 向力
和力一
矩一
为
了能 时 考 同轴察向 荷载 剪和切 变 形的 铁
道车
辆午 期 了第
9149-020 1Chin aAadcmec iJorualnEl cetonirc
Pubishlnig ouHse.Al lightrsre srevd.e
htt:p//ww.cwnk.nite
式 中常数的
和
可二由 以 下 边 界条件 定决
按
式
计。算 很 麻烦
‘
,
但可用以 下 似
近时
,
时
,
二
式算计一
一
由此。 得八
二
一一下丁
下
了一一
长
图见式
一一一 犷
,
的 线就 是虚 按
和式式。
计得算的到
,
可
二
的
计 算 果 结是 十 分接
甲
万 一 节 丫甲了气下 十一牛 丁
长一
版
一
,
近的
则 可求
将
代和式入
取并
二、
该得弹簧 自 端由部 的 向横 度挠 乙,
,
寸
‘一
洲
。
“
一一气
丢石石百
一夕上十
且 ,口口
沙洲口
州叫、 喇
,
一沪
尸
一
户 州
产
尸
气一
亡
蕊
犷
一
少
「
假
如弹 端 簧 没部 力有 作 用矩
,时
,,
,则
二
、
万 上不 一
气
一
若令
二月
我 们在 导推
几
式“
上时 有 没考虑 剪 变
。
切二
长
奋犷
下,
一
形,
现 在再
来 察考这 个 因 素影 响的
但
是简为 单起见
式
,
一
这里 将 暂 不考 虑轴 向
。
并
经 过 适当的变 后
换
二己
可
改写
各为
力 的
用作
,
图如
所
示
在 这情况 下
,
量当
圆 住 在 横 力
作向 下用 的横 挠 向度 为
一
式中
各
二
一石
万
’,
二 据根材 料 学 悉知
力
,
各度
。
实上际是 等 于 圆柱对
各影
因而 的 接 于近“
自由端只 有横 力向作 用时 产所 生 的 向横 挠因而
系数 给 出了垂直 载 当荷
。
响
。
较 时小
了
也,较小
,
,
由式无
大穷,
可
以看 出 当
时,
为
工
于是可 由 式
,
得该弹 的 簧 界临式 是 由 中于弯 曲所 产生 横 的挠 向度
, ,
载荷
。
兀
是
。由 剪于 所切 生产 的横 向挠
度时 同由此 也可 把 值 表 示 以为下形 式
屁
‘
其值 为
厄
十
一石 一百
铁备道 车辆 年第
期
飞 二 不
实犷
线
和。
。
的关
系 示 图
于
91942-100Ch niaAcad emci Jorual Elncetorin cPbulshing ioHuse .All irhtsgres evrde
.htpt/:ww/.cwni.nkte
式 中
是 当日量 圆 柱 的 剪 切 度
将刚
二
,
。
中式
,是 剪
模 切量
,,
,
。
。
’和
之值代
式
入。
,得
,
我们
将 上 这述 些数 值 关系代 入 式 并 过 经整理后 。
,
,
丫
, 一老
”
沪冬 一
、 、
。
一
、
一
’
号’
一
。
产
二
’
可
得 ,
。。
计 式
算,
口
‘式
中 常数
,
和
可
。
,
二
。
厂
以
、、
“
、 万户 下
一
‘飞 己丫
下夕
一
,
、
。、
一
气
习全
士
由
下以 界条 边件确定
二二’
。
二时
,
由此 可 见由 得此
二
,
系
数是 比 值
己、
一
和
的函
以
横
二
时
,
。
,
,
数
。
二
一
二
同
样,
利用 些 关这系 可将
尸
式
将其
代 式
入取
并 便可求 该 弹得
向
和垂 挠直度 比的 形 式表示 如
下
簧 由自端 的 横部 向挠度 己
为
}
各
饥队 一 一
{一
百匕
一
十
〕
贡、
侧己
或 由此者而 得 螺该旋 弹 簧 垂的直 刚
度乙、
一
式中
乙
和 横
向 刚
。
度
的己比值计 算
下 万歹多
一十
砰丁
一石
吸
式
为
此
因
,
中式
是 给 了 出剪 切变 对 己形 的
,影 认一
另外
,〕
〕
。响
在
实 践 中往 往 螺 使旋 弹 簧 上 下的所示
,
所
以 在同时考 虑轴向 力 和剪切 形变因索
影 响 时
,
支
承 在面 运动过程 保持 平 行如图 在 情 况这
,下
。
螺 弹旋簧 由端自 部的 向挠 横 度为“
其二 当 圆量柱 中 间的断面
处
图因而
所 示
形 曲 变线
可 的以 其 取当
量,
二厂厄
处
点矩弯为零
圆柱的 一。
半作 为 一 端 性刚固 定 图, ,
但是 须 指 必出
,时
在考虑 剪切
形 影 变
响
,而 另
一 端 为 弯无 矩作 的 自由端 之用圆 柱 来行研进究
学 法 方 与 将 因图
此临界荷载要 作 应相 改
变 。
,即式
中
计 算
这个系 统 的
数时的完 全 一
的 样界临荷
载
由下 将式计 算
日吮罗气片
叮在。
而
了
一
一
一
一
只要 把 得 的 横 向所挠度 值 乘 以二 便 倍 是我们
一
所
求要解 的 结果 了
,
中
由式
。
是式 未 虑考剪 切 变 形 时的 临 界 载
荷即
,
算计
。
于对其 均平直 为径
,
簧直 径条 为其 当 量圆柱的
效 有圈 数为的螺 旋 弹 簧和
日 〔 〕 为
卜
,
气
,
日
卜
泊是松 比“
,
式
中
是 ,性弹 模 量因而
,
可取
林
日
论
通过和
前面 样一的数 学过 程己
,
得关于
可 此外 弹该簧 在 载荷
为
下 的 垂 直 挠
其 度上 下支 面严 承格 持 平 保行的 螺 旋 弹簧 之 有关 计 算 式 公如
下。
一
黔
“ 黔〔卜骨 〕
,,
・
‘
,
,
饮道 车
辆
年第
期
99412-100Chi n Acaadeim Jocrnal uleEtcornc iPubilhinsgHouse. Allrig tsh esrrvee.d
h
tpt://www.nck.ient
一
一
一
厂
。。二
・
,
、
。。
」
,
。 。
、
因
为其 上 下支 承而保 持平 行 螺 旋 弹的 簧更具 有 代性表
,一
‘
。扮
、下万
,
。
十任
戈
‘
所
以 下面 主要 将式
以
。
这些公 式 作来图 表及讨 论 各 种 参数 为 便了 于 设计 时 初 步估算 ,
。
一对弹 簧横 弹向性特 性 的影响 ,
・
・
分
丫
一〔
一
‘
・
畏
据根式 比值 和
乙
作了 图 所 示 于 关度 比 及 的 函 数 关 刚 曲系
。线
‘
〕
哥
一一
‘
这由个 图 也 可 以
。
方便 地很确 定 给 定 螺旋 簧 弹 的 横向 度 刚
值
一 曰厂厂厂厂厂厂 厂厂厂厂下
尸日厂厂厂厂厂厂厂厂厂尸厂巨口巨巨 一「 勺可厂厂 盯 巨厂口厂口巨巨口 口厂厂厂 厂 「口 厂厂厂厂习巨压口门巨厂巨口 四巨断厂厂 「一 飞 口巨厂巨口 巨日巨『 巨口 口厂口 厄炎 厂厂 厂厂 厂 厂 厂习 」 」日厂 门「瓶 厂 厂厂厂厂 日厂尸厂日叮厂曰厂口厂口日巨 「」 门门汀厂厂蚁斜 日盯 厂日「 门门厂盯日「 口 门门口口巨口口口口口日 厂曰厂门厂曰门口口厂口口厅口口口口口口 曰口 曰限一囚口厂 厂一 门厂 厂「厂 「双双 口〔厂 「 「厂曰「门叮门日门日曰曰口门厂门口 口口口 几 门 、口厂口口门 口口口口巨口口口口口口口 门厂口 喇恻口网厂尸 口日 曰一门口口口口巨口口口口口口 口曰口 口口巨 巨酬口口陌口口口口 口 日门下 日 「门口口门日厂尸口口口口口 日口曰口厂口日口又 曰汉日日曰… 厂 …门 日盯口曰口曰曰门门口门口下口日口 曰 口口口口口门日囚囚园口「… 口 口口口口口口囚困因曰口口口口门门 口 口口口口口二口口口口 … 口 口口 口口喇 口圈口口口口口曰图日万曰曰曰曰日门曰曰叮曰 曰曰 曰」 」口口口口口口口曰四闪 目口目曰日曰门门曰日门门 门口日口口口口口门口 厂口 习门… 「 … 曰门日闪别网门日门口口门口门门门口日门曰门门口曰曰曰门 日 门门门劝一口户口口圈口 门曰门 门门门门门门门门门 门门门门〕 户口日囚口口口口口口口口口口口口口口口口口口门 劝 门门门门 习曰窃阅划日习日日日日 」 口」口口到 口口 口门 训 曰门曰曰门门厂门门口巫 口阅之习困困 门口口口口口口口口日 口 」」口 门门 口曰 口日 囚曰日习困阅口困口日 日口曰日习习口 口 口门 门门门 曰口门币闷门口闷困口自户困之口 口鱼 」 日门门门门门 口曰曰门门 门门曰 门 门门门门门闷刃 团口困目嫂习日日目习困 」日口 口 口 口口 习 口口困口因习图团日曰口口口目日 口口 门口 门门口下 … 」 陌 口曰口可门 口口口 口口口口口曰口」 曰阿 曰 门汉「 曰口冷目曰二曰曰户
一一 一
由于 在 以上的 公 中
式,
和
是
构 成
一 对
相 变 数关而 同 时 随垂 直载 荷以
难 以 直 接 从 图 表中 看 出载 荷
变
化,
所
乙
〔告普
一
。。
・
一,
。・
‘
〕
,一
一
,“
,
对横
刚度向,
的,影响
高 由度
。
但 是如 把果。
代之 以 弹 的簧 有 效自。
一
和
之
己
差〔 丫
,。
、
・
・‘
‘
有则关,
夸咎
,
公一 中式便只 存 在一 载个 荷 变量 各
了
系
。
因
而便
清 楚 能看出 横 向 刚度和 垂 直载 荷 的相 互 关 例 如和
式了,
、 一飞甲 一
一一 介
夕
图经 过 上 述
置 换 写 为后 以下形 式
是根据 ,式
作的对
己。
是
。
可把
式范围 时同
画 时出了 己
二
的曲线族
,
和
铁 车辆透
的 两条 曲线
年第
期
,
199 -42010C hnaiA cadmie coJrnal Elucertonic PbulihisngHou s.eA l rightsl reesverd
.htt:/pww/.cnkwi.net
所有有 实 意 义际的 负 载 情 况 本基上 都 在是这
两条 之 线间 的 围 范内
从。这 图个 以可清 楚 地因而 垂
毛和
。。
出横 看 刚向度
直 载 下荷
,
垂和直挠 度
。
。
奋
己之
间的数关系函 增加
,
们 间 的关系
各它
与 簧 弹 的细长 度
当垂 载荷 直可 能增加 由图
,
关有 在 同不
口的
弓
即
。亦
增
加时
二
,
尹
酬
留丫洲洲 陌目 二 二 泛 ‘ 二 鑫兰老扛
,
洛也可 能 减 小或 几 是 乎 不变大 在约。
。
不
’
之乙
浮
口
可以看 出
时
,
加
肋
差
不 多 为 常数 的 加而增增 加 轴 相 交点
处 稳 的定 状
,态
在
时。
。
,
随
之时,
图
在
而二
,则
随 之的 增 加 而 小减 曲线 与横 坐 己订标
意这味 弹 着 簧 于处
不。
,
可能 发 生弯 情 屈
况
冬
乃
、
人
州
叫少 以 尸州 国 沂 洲尸 卜 术澎 训 幼尸盏声 伍 丫产
尸尸
,份
’
’〕
钟
户
与
火
、 、、
占・
比
尸
产洲 尸沪
尹洲
口
门
声曰
, 口 ‘口 口‘ 曰 ‘口口 口户
一
、
跄
匕,
占
咋灭
图
卜
,
众
午
侧
匕口
恤
峭久
尸
、 ‘护‘
‘
卜
窄闷
女之之
、 、
、李
‘
之多
之边万 馨减丈弃 卜
,,、、
, 叭、
理 论
与 试验 结果 的 比 较为验 证以 公上 式 的 精 确 程度工 厂
,的
场利用 四
方 。
型转 向 架摇的枕 簧 弹进行 了横
。
石向
咖特 试 性验
试 方验 法图
简 图如 示所
试验
,是
在 等 分 周圆 六的 个方 施 加 向 向力横来 测 定弹簧 横 向的 一力挠 度 特 性曲 线的 为
考察 推在 导 刚 度公 式 时略 去 轴载 向荷影 响
的后 误差程 度 示曲 线是
。
。 并垂使
直载荷
持不 保变
。
,按式
了
作图了,
所
特
从别 这图 以可清 看楚到 垂直 载荷 对 的 影 响是十分 显 著 的
亦
即 各
。
较 大 的
细 弹簧高,
此。 外
大
,反
式按
中的 数系值作 图了,
此由 图可 看以 剪出 切 形 变的 影响 很也尤 其是 粗 矮 的 弹簧 由图 了
和图
正这 和情的 相
况
,
。
了己 , 琳
己己玉
二二二 二
可
看以 出
,
和 都
大是于
‘ 尸,日 州
的
数正
。
道 铁车辆
年
第
期1949-210 Chin0a cadAmec Jouirna lEeltcroni cPulbishin Housg. eAl lrihtg rsserved.e
tth:p//ww.wcnikn.e
之t
尸
被试 簧弹的 设 计参数是
二。
米 毫
, 公斤 毫
米,
试 验比 值小,
公斤 米
毫,
误差
毫
米
,,
二
,实
际 自 由高 度。
乞
二
约
毫
。是但在 试 验 时
弹 簧 在 试 验 载荷
下。
米 毫米
。有
效自 高 由度
石
一
了
其两 端 第 一 个 有效 簧 圈已 部 分 和 固 定 簧接 触 而 圈 使有效 圈 数 有 所减少
经适 当 的修 正公斤 毫
图
是
二
,。
时斤 试 验得到 的特 性 公
后
,
横
向刚度 的 计 算 值
为’
曲
。线
此由 求 的得 各个 方向横 刚 向 值度 用极 ,
米 度
, 试比 值 大 公验 斤 毫 米
,
约
误差
。
坐标 示于 图
其数
值 分 别 约为
所以
。 文 本的 上述 理 公论 具 式有 够 足的 确精
二
即
“
荟
口
扛创 叱艺土土土
上上上 止』」’
阵 烹
绷 厚 孔封 哪
翻
即
“对
现 用 公 式的 讨
论这 里主 要 对 目 前国 推内 和荐 实 际 用使的 两个 计 算 车辆 旋螺弹簧 横 刚向 度的公 式 进行
匕
七」 止 止』土
’
当
叱 扫上州
寸
翻。
匕
七
口葬
,
加翻
’
撇鹭
蝶
—们
论讨
。
除
特别 明说外
。
,
这
所 里 用符 号 的 义意》
推上荐 用 以 下
〕 与均 本 文 述上相 同
拍
位移祠
帆
阮
《 年铁 科 学道 技术
公
式计算 螺旋 弹 簧 横的向 度挠 〔“十
各
卫工 至
中式
二
林
北
, 弹 为 变形 簧后上 下 支 承面 的 夹 角
。
。
对
于上 下 支承 保面 持 行平的弹簧
,
再 若利 以 下用近 似 值数 关系 ,
协
,
式
则图
经 适 过当变 换 可改 写后为
,,
、 ,
。
。
老分
,
一
。・
‘
甘
,
十“
。
・
‘
,
。
’斤 毫米
公
,
一米
,
斤公毫 米
,
二
公,斤 毫 斤公公斤
将
此式 与式
公式 实 际 上 本 文 公是式
况
,比
较 以可 出
这个
在
看
。
的时情
毫米
毫
米二
公斤
米
毫
二即它没 考有 虑轴向载荷 的影 响,
所以
数
,均为平
、
值
偏 上高艺
‘
尤 是其对 于
。
。
较
大的细 高
,弹
簧可 能 误差 大较,
一・
关于
这 点一
〔
其
“圆
弹簧
一 二
份
,
。,
公斤 米毫二
一
的 向横 性
刚也 说能明
。
”
一
文
。
〕
中
所提 的试 验供资 料,
较小 的第
,
,
组 矮弹
。。
而
最 大值 和 最 值小 之间相 差 为 △
簧
,
计
算 值和 试 值较 验接近 组
细高 弹 簧
但对 于
公斤毫 米
按式
。照
可见 螺 旋弹簧 的 横 向弹
较大
的
则两者相差 第很
性大 具有 明 的显 方向
性 其次 《车 辆 强度
》教科 书 中 议建 使用 以
理 的 计 论 算值为
下
式公 算 计螺 旋弹 簧 的 横向挠度 “ 〔“铁
道 丰秘 年第 期
19942-001C hnai cAdemiacJo unrla Eectronic Plublihisng Husoe. lAl igrhs treersedv.
h
tp:t//ww.wnkc.nie
t
如图己
一一
所示
。
一
,。
上簧 质 横量向位 移 时 其 高。
一七
一, 二二吧尸 一 了一月
心式
是中 在指荷
一 载 弹下簧 两 支 承 间 面 的
距
一
艺二。
度 将
低 降
乙位
能 的 失 将 损由弹 簧 向横挠
当 簧上质 量 的 横 向 ’
,曲产
生 的 变 形能 平 衡
来移位乙 不 大时
离
,
它本与 文
的
。差相
能 量 的变 化 之 和△ 为 〔 “
这 是引 用 联 《 苏车 设 计辆 算 标计 准建》议 采用 的 公 式
,的
匕
瓦 一
,
一「 下下 “‘么
丰
万
这 公个 式是 把弹 作簧 为钢 质 圆 柱体导 得它不 仅没 有 考 垂直 载虑荷 的影响
。
,
也没
有考 剪虑 变形切 影 响
可 的以发
,
现
经过适 当 的变换 后
它
实 际 上是 本 公 式
文
。在
和,
均等于
时的情况
。
所 以根 据本 文分 析 特别 对 是于,
勺
・
个公这式 的 误差更大
的 粗 矮 弹
簧,
较小兹
以本文
型△
气
丈一
,
如
叫为 对 以 讨上 论有 一数值概 念 试 验
的 用转向 架 的 外圈 枕簧 为 例
,
型 转向架 的外 圈 枕簧
和
。图
用
以 上 各 公 式计算
一 ,
其横
刚 度
向于对
型
转 向 架 的 弹 有 关 簧参 数
,为
十・
己
一
己
二川
。
毫米
米毫,
毫
一 云
米,
二
了
,
,我们 仍 把螺旋 弹 簧 看 一 个作弹 性 圆柱 根 据柱 理圆论
,
石
毫
米
两 端 面 保 持 行 平 圆的 之 挠柱
公斤 表
。
按各 公式 计 算 的 横 刚度向 值 于列下
按式
曲 方
程式 为 ,
、
二
乙
一 、
犷 二犷一 气 二 井
犷
一
一按式
按
式试验值
而 叙述 曲 长线
度一
公
斤米毫
的方
程为
式对
毫于米
型
转 向 架 弹的 簧 关 参 有 数为,
,
毫
,米
,
,
丫
斋得
,
, ,・
,‘
・
,
备
米
毫。斤
公。
。
一屯
毫
米
式,中
的
可由式
二
按 各 公 计 算 式的 横向刚 值
度列
于下表
按
乙式
各吮军
』
一一
二
二且
,一气
一
二
二
且
式按
按
式二
将
代 此入式
己的近 式
似可
出给以 下 包
含斤 毫公
米
介
横
向稳 窍性 条
无 摇 件动 台转 向 架的 螺 旋 弹簧
邑。,
通常希望
。
一
严
。
一
。
。
,
乙
了
、
,
、
,
、
‘十 匕 “
、尽 可能 的 高细以 充 分 利用 它的 横 向弹
有性
二’ 、
百
,
‘
、一
百
。,
但
是
我,们 必 须 意 保证注 弹 具 簧 必 要有 横 向的。
令
若
,并
对‘
乙
。
‘解
求
一,
得则一
弹稳定 性性
这个 间 题可 以 根 据 簧上 质量横
。
位向 移时位 能 变 的 化来研 究
铁 道车辆 第年
普
丫
,
一
粉
期
19492-10 C0hia ncAdeaimcJ ournlaE eltrconc iPbliusing Hhuoes. ll Arihgst e
rsevedr
.h
tpt//:ww.cnki.newt
要使弹簧 悬 挂系 统 横 向弹 性 稳定的 话
式为
,应
」,
的中△
必
是须 值
正
于是,
」式
各
。、
一 者 或最 允 许 横 向大 为
兀不
吮力二
畏乙
,
。
气
乙于
尸
护
一
若
代 以
二
乙
,则
上 可 写 为
厂式
各“
该 所 用 节 号 符 的 义 意上同卜 } 一
。
夭
飞,
巴当砂 吕
一
』 中式 括方弧因 数 可 由
定
式,
一
—。
兹
列
米 举车 客 改 的 造型
,
。
摇无对其摇
和
当。各,
是等时于
的增
加而 增 加 的 条件
是
」
所, 螺以旋 弹簧 横向弹性稳 定
一
,
台动 螺旋 弹式簧 悬 挂 的 转向 架 为 例螺旋 弹枕簧 进 行 稳 定性 计算 如 外 下和圈内 圈 弹 簧 别 用分 标
示号
数,值定评加 确
以并
且着随各
表
而
无标号 者 为 弹 组 的簧数 值
关参数有
为
值卜 古 一 八一卜
。
毫米
,
,
二,
毫
米。
一
下了一 声〕
乙
米
产。毫,
二
米
二毫,
七
米
公斤
毫除
了 横弹 向 性 定性稳外
还 应考虑簧
弹根
以据上 数
值有 关
算如 下计
二
的
复 倾稳定性 间题
发 生 斜倾,
,
为 避 免弹 支承簧 强 烈
面 斤了 公
须
把弹簧 的 横 位向移 限制 在 一定
。
毫米。
,
的
数值范 内 根围据 图
,
最大 横 向 位移可 由 以下 单 方法简确 定可
建立 以下 力 平 方 程 式衡
公
斤 毫
米二
公 斤
毫
米各
一
产
一
会毫
米
一
。 一
各
毫
,
米二
毫
米,
音
告
”二
,
年
二且 下一 艺
犷‘
由
乙,
和
。
图从查得
训
二
为
二
旦
少,
一二二
,内
了
图
公斤毫 米
,
,
公一 斤 米毫,
」
一
乙
乙
飞
,
、
』
各。
、
代
下不 一
。
或 使 用
螺旋 簧 弹的 横 向 度刚 将上 而式写
乙
为一
艺女
乙衫
二
,
算计 明
表各
乙
,
转型向架 摇 的 螺 旋枕弹
。
簧
不 能 满足 横 弹向性 稳 定性要 求 过
适 的横 向弹性当止 挡 予以解 决 铁
道 辆丰
可这以通
由此
确可定 弹 的簧最 允 许 横 向大 移位 值 为
。
年第
期
199-42100 Cina hcadeAmciJo uraln lEcternoci ubPlsihngi oHseu .lAlrights r esered.v
htpt/:www/cnk..nite
理 上 弹论赞 的 应力 计
算我 悉们 知矩,
,
效有圈数 为
二
。
。的奇
数 倍数时
,
二
,
而
而因 大为整 致时 数图是
最
在纯轴 力向, 。
用下
作
二”
,
条簧
大,
,
因而
也为
大最。
理
论
的理研 想 切应剪
是 力作由用 在簧条上 的
八扭得到 的
究 的
详细计 算果结
图 中 小 黑
点和 小圆 是
圈
除 以扭 剖 转面模 量 下。
二
‘同一 试 而验 不 同按 方法 整 理的试 结验果 〔“ 〕
但 是 了为留有 余 地兀
例 如 制 造工 艺 上 的误 差
的 络包 来 确线定
。姗簧
,
等
因
原。
,
以图
可而
这
个 公 式 是忽略 了簧 条的曲率影 响 而把
看 它作纯 扭 的转 杆 直导得 的 圆周 的应力 分 布 并 不 均匀应
力
高,
之
包 线络 公 式为二
际上
实
,
曲
,
杆
,
内侧应 力较理 想
二
。
些
鱼 旦十 工共里 塑 丝班寒
辫
特别 是对 于 指数,
小 的弹较在 虑考 曲
磷 为
,忿,
一
所
应对以式
加
以 修
戈
一正
,
。
一
户
长 、
率 影响
簧 时 条内 的侧 切 应 力
剪丫
。,
瑟二瓷
一
’
式中
,一
一户“
一德
为 考
虑曲率影 响的 正修 系 数
〕可 以
由
下 简 单公式 行进 计算〔
,
又十
一
七
,
厂灭 刀日日 而 阮「 门口下 卜日醉犷 双 口 砚 口缸 扩 研日
了
…
和
卜
的
关
系式
按示 图
。于
叹
卫
习夕
一
图
、
石
在 弹簧端 部 同 作用时 有 向横
斌 力坏水
,、、
、 、 阅、 、肠 、 ,
、情的
况,
下
,
垂除直 力
产
生 的 剪 切应 力 外
介 。
。还将
出
现 加 剪附 应 切力于
端 部 簧 圈 的 内侧
簧弹的 大最应 值力 是位
因此
,
在考 虑 向横使力
簧条 应 力增 时高可 写
勺
口
为,
簧 条
侧内的 最大 剪 切 应力
丫 。
乃
下‘
图
万式中 并
沿 弹 非簧 的 几何中
,
考是虑 横向力
作 用 时的应力 增 大 系
很复
杂,
。
此外
,
垂 直载荷
数
。
心,线 作 用的
而一 般是 心偏通 的过
。
力偏
的要
精 确 算 计系 作 如数下 近 似估算 生 的 矩扭为 横簧向 挠 曲 各二后 ,
。
但是
,
可以
产心
作 用 使将簧 条 的 切 剪 应力增 高虑 力 偏 的 心作用 时
,
因二此 在
考如
前 述
所
,由 向力
轴
簧条内 侧的剪 切 应力
而
在 横 向
力,
作用
下 将弹 生产扭
矩为
丫
,
,,
该
扭 矩有 的 力效 臂横向力
二
,
增将加
。
。另
外
式中
是 考 力 偏虑 作心 用影 响的 修正系
数
,于是
,
在
不 虑考 条 曲 率 簧力和偏 心
‘
力和 心 偏量 。 之具间 有 如下 函 关数系 〔
作用时
,
可
写 出下 式一
、、
、
一
与万‘
百年
第音
期
万望生
艺
兀
‘
一
铁道 车
辆
199-20410Chin Acaadmeic JounralElect onicrPub ilshignH oseu .llA rghis retervesd
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整 理
后得
,
毫米 多
二
公斤,
‘。、
粤 典
曰
二
。根据 上 以 数
值
有一关计 算如 下 二
刀
,
“
若考 虑 曲率 和 偏 心影响 则上 式 写可为
・
公斤 毫米
,
一
,
夸
豁和
各
一
“
了,二
二
乐
公斤毫米
二
了
因此 弹 簧组 垂 的直刚 度 为 斤公毫
米比式
较得
各
可
厂 工 , 十下
万
毫米,
一代若
写为
,
以二
各
和各
,
则上 可
式
‘尹
。
,一
、乙
毫米
,
米
汕 曰毫口 一
。
。一
二
‘
丁
诀冬
各
二
,
二
一、
“上
丁
兰芍笼丫二 各
护乙
各一
图是按 式
。作的 关
于 可看以出
,
和横 挠 度
二
向乙 的
函数 关系
随
着 各 线地
,
性
加
增。
在 一般 况 下情
于 弹簧由 向 挠 曲 横 所所
以产
生 的加附 切 应剪 力 数 值 比是较大 的素
。
各
由和
图 从查 得一
一
为
利
用 横其向 弹 的 螺性 弹 旋 必簧 须考 虑这个
二
因
,
一
二斤公毫米
,二
了
斤
公
米
了 斤 公毫
‘卜力
巨
巨口日日冈哪阴刚叱国团巨 日 圈四刚属 以召叼叼圈口 哪万网麟除划几召圈日 冈口助门刀麒瀚爹肠路叼圈多口日 确洲绷 绷然名忍团多冈口 砚麒幽图映国舞多两门 阀日麒嚎卿 笼乡日门门口夔 闯曰翻翼夔圈尸门日口叮曰 嘴笙日 巴口参口口庄日曰厂日圃曰 口口门口口曰门口口口图
因 此 簧 组弹的 横 向 刚度
十为
毫米
一
一
卜。
甘
‘艺匕
。
各
下不
。
,
、・
,,
、
,,
。
‘ 。“
万
不
了厂
‘二 ”“乙
公
汀 笔不
一
,
下
。
“
公 斤 米毫
“ ,
。
,
、卜 下,
二
乙
,
一
芍
。
乙
由
二
从图
,查得 为
为
王
兹
列 为举
型餐车 改 的造 摇无 动台
,
由从 图因
此,
查得
,
型 转架向方 案为 例
对 车辆
第 三 位 的枕摇。
螺
旋簧弹 进 行组 应力 计算 如下 而
无 号标者 弹为 簧组的 数 毫米值
,米
纯在
,
作。用 下的剪 切应 力
,。
,为
,外
和圈 内圈弹 簧 分 别用 号
标。
和 表
示
,
公 毫斤米毫
米,
有关 参 数
为
,
,二
公
斤 毫“米
二二
,
毫
,
米
毫容若 许 簧 弹各各
则这
时
毫米
之
,
舀
为铁道 车辆年第
期
1994 20-1 Ch0niaAcadem c iJuonrla lectrEonic Pulbihisn gHusoe. lAl rgihts rservede
.
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台
转 架 的摇向 枕弹 簧时 各
二
,
为
了获 得较 柔为
软
。
各乙
二
的 横向悬 挂 性
特,
一 把般
选
取 得尽 可
。
能
大
乙
各二
,
以所更 宜 于 使 用本文 的 计 算公
,
式同
承时受 垂 直 载 荷 和横 向 荷载 弹的簧
, 了 由除于 直垂载 荷 引 起 剪的 切应 力
各外
在它,
由
图各 因
各此
和为
、,
从
横 向挠曲时 还 将产 生比 较 大的 附加 切 应剪
力
。
查得
,
,
所以 在 用利 螺 弹旋 簧的 横向 弹 性
时
,。
必
须
充分 考 虑 到这 个因 素
,
以
证保弹 簧 具 足
有
,在
,
作用
下,
,
二使
弹簧 时同 向 位 横
为移
够,的 强度
毫二米 时 的最 大 剪 切应 力 ,
对
于无 摇 动 台转向 架摇的 枕弹 簧
在 满别特
公 斤毫米
足适 合 的
弹 性性特和 必要 的度强 要 求 提前
,
公 斤 毫
米“,
下、
“,
还 进 行 弹 簧 的应横 向稳 定性校 核
。
。
计表 算
外明 圈 簧弹的剪 切 应 力
,
已
。几
是 在同 取 时 旁 承 消而 利用 弹 簧 纵 弹向 性 的
情下况,
大
大 超 过 许用应力 果 如 考 虑 进 一 步再超 的载
话
了。
公 斤
毫米
更 需 注 意 个 问题这
力应 就 更高。
所 以
该弹 簧 设的 计不 能满 足强 要度 求,
主要 参 考 资
陈料铁云 等
《
由此 可 见
由
横向 所 力 产 生的附 加 力 应是 很
杆 及杆 系 的 曲弯 稳 和定,
显 而著 要 重的
这 里
是约 增加了
。
,
所
公
性
》
,
北京 科 学 教 编辑 育室
,
年设以计 时 必 须 予 以 分充 考
虑
苏民滩
, ,
《铁 科道 技学 术
》年
要使
该 弹 簧的 最 剪大切 应 力几 斤毫米 知须必
各使
,
二则应使
各
。订
,因而
由 图
查
《
一
车 辆强度,
,
》
道 铁部教 材编 辑 选 编
组《
所以弹 簧 的 大
,
最
横,向 挠 度 应限 制
二为
二毫
米
由 例上 值数计 算 表
,明
,
多
,
外此垂 直 荷
相同载
,
虽,然在
《
,
纯》
《 的作用 下 内 外簧圈 应 力的值 大 致。
但 是如 它们果同 时 还 受 承 横向载荷 时 由
此可 见
,
》
了
,
,
则
者两 应的力 相 值 差较大 分 利 其应 用
,
力
于 对为充
《
同时 承受 垂直 和横 向载荷 的旋螺弹
,
簧
》
,在垂 直 载荷 分 配的上 可 以
考
,
,
,,
《
适 当 虑 提高一 些 内 的圈比 例 簧 应 力的情 况 趋 于 大致 相近 结
以 使
内 外圈
弹
,,
》一
,
。了
》,
论
《
》,
,
本 文 提 的供 向刚度 公 式 比横之 用现 式 具 公 有 较高的 精 度确
,而 且采用 无 因次 的 刚
,度
,
一
, 形比式较 为 简 明单
了可 以
楚清地看 出 弹
簧
,。
一
《
》
参数 对 横向 弹 性的影响 趋势
在
设 计 无 摇
动铁
道 车辆
年
第
期 914-92010C ihnaA caemdi Jcounrl Elacteornic Pulibsihn Housg.e Allr gihts rserevde
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