本發(fā)明涉及到一種機(jī)車(chē)部件性能的調(diào)整方法及裝置，具體涉及到一種通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛二系懸掛轉(zhuǎn)向架整體性能的方法及轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)，用以提高軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的整體性能。屬機(jī)車(chē)關(guān)鍵部件制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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車(chē)輛轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)是軌道車(chē)輛結(jié)構(gòu)中最為重要的部件之一，轉(zhuǎn)向架的各種參數(shù)也直接決定了車(chē)輛的穩(wěn)定性和車(chē)輛的乘坐舒適性。車(chē)輛轉(zhuǎn)向架是由機(jī)車(chē)車(chē)輛走行部的零部件和裝置組裝而成的獨(dú)立部件，起支承車(chē)體、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)的作用，并保證機(jī)車(chē)車(chē)輛在軌道上安全平穩(wěn)地運(yùn)行。此外，機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架還起驅(qū)動(dòng)作用。組成轉(zhuǎn)向架的零部件有輪對(duì)、軸箱裝置、彈簧懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、構(gòu)架或側(cè)架、搖枕等；在機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向架上還有驅(qū)動(dòng)裝置。轉(zhuǎn)向架有多種類(lèi)型，按軸數(shù)可分為二軸轉(zhuǎn)向架、三軸轉(zhuǎn)向架和多軸轉(zhuǎn)向架；按彈簧懸掛方式可分為一系彈簧懸掛轉(zhuǎn)向架和兩系彈簧懸掛轉(zhuǎn)向架。

目前我們國(guó)內(nèi)的高速動(dòng)車(chē)普遍采用兩系彈簧懸掛轉(zhuǎn)向架，近年來(lái)，如我國(guó)的（BST）CRH1A-250車(chē)型和法國(guó)T G V - A 高速列車(chē)動(dòng)車(chē)都是采用類(lèi)似的轉(zhuǎn)向架，在這類(lèi)型的轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件是整個(gè)系統(tǒng)十分關(guān)鍵的部分，一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)的性能好與壞直接關(guān)系到整個(gè)轉(zhuǎn)向架的性能；其中，一系懸掛系統(tǒng)安裝在軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和軸箱之間, 保證一系垂向、橫向和縱向剛度，傳遞垂向、縱向及橫向三個(gè)方向的作用力。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架以上的機(jī)車(chē)重量通過(guò)一系懸掛的軸箱彈簧傳給軸箱，再傳給車(chē)輪、鋼軌。軸箱彈簧傳遞垂向力的剛度稱(chēng)為一系懸掛的垂向剛度。作用于車(chē)輪輪周上的牽引力或制動(dòng)力傳至軸箱，此縱向力再通過(guò)軸箱定位裝置的縱向剛度傳至轉(zhuǎn)向架構(gòu)架。機(jī)車(chē)通過(guò)曲線時(shí)，鋼軌作用于輪對(duì)的橫向力通過(guò)軸箱定位裝置的橫向剛度傳遞到構(gòu)架。一系懸掛三個(gè)方向（垂向、縱向、橫向）的剛度要選擇恰當(dāng)，機(jī)車(chē)才能具有良好的動(dòng)力學(xué)性能。安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架（或側(cè)架）和搖枕（或構(gòu)架和車(chē)體）之間的稱(chēng)為搖枕彈簧裝置或中央彈簧裝置，又稱(chēng)第二系懸掛裝置。二系懸掛的垂向剛度或靜撓度是很重要的參數(shù)。時(shí)速在120km以上的機(jī)車(chē)通常都設(shè)置橫動(dòng)裝置。近些年來(lái)，車(chē)體與轉(zhuǎn)向架之間的彈簧裝置兼作橫動(dòng)裝置獲得了廣泛的應(yīng)用。車(chē)體質(zhì)量通過(guò)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架左右兩側(cè)的彈住旁承支承于轉(zhuǎn)向架上。彈性旁承由圓彈簧或橡膠堆組成，成為二系懸掛，利用彈性旁承的橫向彈性位移起橫動(dòng)裝置的作用。牽引桿系統(tǒng)是車(chē)體與轉(zhuǎn)向架的連接裝置，既是承載裝置，傳遞重力；又是牽引裝置，傳遞縱向力；也可傳遞橫向力，并可實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)，容許車(chē)體相對(duì)于轉(zhuǎn)向架一定范圍內(nèi)的橫動(dòng)。

上述的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)在車(chē)體和轉(zhuǎn)向架上承受著各種載荷，其中的垂直載荷包括車(chē)輛自重、載重；橫向載荷包括風(fēng)力、離心力；縱向載荷包括牽引力和制動(dòng)力。此外，還有因車(chē)輛振動(dòng)和線路不平順引起的各種動(dòng)載荷，其中包括輪軌之間的作用力等。這些力要通過(guò)車(chē)輛一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)來(lái)傳遞，并使之得到緩和及衰減。由此可見(jiàn)，一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)的作用性能對(duì)于保證車(chē)輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性具有十分重要的意義。但是現(xiàn)有的兩系彈簧懸掛轉(zhuǎn)向架（如我國(guó)的（BST）CRH1A-250車(chē)型的轉(zhuǎn)向架），在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)二系懸掛系統(tǒng)轉(zhuǎn)向架的軸箱軸承磨損十分嚴(yán)重，這將導(dǎo)致整個(gè)轉(zhuǎn)向架軸箱的損壞，也將嚴(yán)重影響機(jī)車(chē)的動(dòng)力學(xué)性能，這樣將極大影響車(chē)輛的正常運(yùn)行，降低車(chē)輛的使用壽命，因此很有必要對(duì)此加以進(jìn)一步研究。

通過(guò)專(zhuān)利檢索沒(méi)發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明相同技術(shù)的專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)道，與本發(fā)明有一定關(guān)系的專(zhuān)利主要有以下幾個(gè)：

1、專(zhuān)利號(hào)為WO2013091319A1，名稱(chēng)為“HIGH SPEED RAILWAY VEHICLE BOGIE” 的PCT專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種兩系彈簧懸掛轉(zhuǎn)向架，為高速鐵路車(chē)輛轉(zhuǎn)向架，包括一個(gè)輪副、一個(gè)構(gòu)架、一種第一系彈簧懸掛系統(tǒng)和一種第二系彈簧懸掛系統(tǒng);其中構(gòu)架包括側(cè)梁和一個(gè)中間橫梁，每個(gè)側(cè)梁的中部地區(qū)是一個(gè)中凹的部分，中間橫梁的兩端分別地被連結(jié)側(cè)梁的中凹的部分;第一系彈簧懸掛系統(tǒng)包括初級(jí)軸箱懸掛裝置，每個(gè)初級(jí)軸箱懸掛裝置的一端與輪副的輪軸連接，另一端可被支撐在一個(gè)側(cè)梁的一端;第二系彈簧懸掛系統(tǒng)包括至少二個(gè)彈簧組，其設(shè)置于在中間橫梁上的間隔和位于側(cè)梁之間的，彈簧組的上部部分與一個(gè)carbody 連接。在用于本發(fā)明的高速鐵路車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架中，第二系彈簧懸掛系統(tǒng)的彈簧組在構(gòu)架和carbody 之間可提供轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的固有矩，因而增加線性的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、曲線談判表現(xiàn)和鐵路車(chē)輛的臨界速率。

2、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110440779.5，名稱(chēng)為“高速鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架” 發(fā)明專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種高速鐵路貨車(chē)轉(zhuǎn)向架，包括一構(gòu)架，所述構(gòu)架的橫向兩端分別通過(guò)兩個(gè)一系懸掛系統(tǒng)各自連接一個(gè)輪對(duì)，所述構(gòu)架上設(shè)有二系懸掛系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，構(gòu)架的前、后側(cè)分別設(shè)有一個(gè)抗蛇形減振器。所述構(gòu)架成H 形，其包括兩個(gè)側(cè)梁、一個(gè)大橫梁和若干小橫梁，所述兩個(gè)側(cè)梁中部均呈下凹形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)側(cè)梁的下凹形中間位置通過(guò)大橫梁相連，大橫梁的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)有分別連接兩側(cè)梁的小橫梁;所述側(cè)梁的兩端分別通過(guò)兩個(gè)一系懸掛系統(tǒng)各自連接一個(gè)輪對(duì)，所述構(gòu)架上設(shè)有二系懸掛系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、軸溫檢測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)架的前、后側(cè)分別設(shè)有抗蛇形減振器。

3、專(zhuān)利號(hào)為FR8420063， 名稱(chēng)為“Improvements to bogies of rail vehicles”的發(fā)明專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架，為二軸轉(zhuǎn)向架的改進(jìn)，特別為了減少在輪對(duì)可以很容易地在小半徑的彎道上的輪軸上的磨損，具有二次懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架，在車(chē)輛的主體軸兩邊懸掛部分上安裝有大小相等、方向相反的縱向平衡推力的彈性縱向平衡推力元件，特征在于懸架系統(tǒng)以及螺旋彈簧周?chē)O(shè)置有摩擦減震墊，在主軸上安裝有懸掛部分連接在一起的摩擦減震墊，一系懸掛通過(guò)鉸接件實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的連接，這樣相對(duì)于轉(zhuǎn)向架的縱向軸一軸傾斜帶來(lái)平等的相對(duì)同一軸二軸傾斜，相反作用于連接二軸的摩擦裝置和彈性墊和懸掛彈簧。

4、專(zhuān)利號(hào)為CN201410755469.6， 名稱(chēng)為“一種地鐵及其轉(zhuǎn)向架”的發(fā)明專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種地鐵及其轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架包括“H”字型結(jié)構(gòu)的構(gòu)架；兩個(gè)輪對(duì)軸箱，各個(gè)輪對(duì)軸箱包括車(chē)輪、車(chē)軸及軸箱體，所述軸箱體設(shè) 置于所述構(gòu)架；驅(qū)動(dòng)裝置，包括剛性懸掛在所述構(gòu)架上的牽引電機(jī)、通過(guò)齒形聯(lián)軸節(jié)與 所述牽引電機(jī)傳動(dòng)連接的齒輪箱，所述齒輪箱的一半懸掛在所述車(chē)軸上，另 一半通過(guò)齒輪箱吊桿懸掛在所述構(gòu)架上；基礎(chǔ)制動(dòng)器和閘片，所述基礎(chǔ)制動(dòng)器安裝于所述構(gòu)架的側(cè)梁側(cè)面，所述 閘片安裝于所述基礎(chǔ)制動(dòng)器上，所述基礎(chǔ)制動(dòng)器動(dòng)作能夠使所述閘片貼緊在 所述車(chē)輪的踏面上；一系懸掛，各個(gè)所述輪對(duì)軸箱均通過(guò)所述一系懸掛與所述構(gòu)架相連，所 述一系懸掛包括四組橡膠堆彈簧；二系懸掛系統(tǒng)，包括抗側(cè)滾裝置、橫向止擋、空氣彈簧、高度調(diào)節(jié)裝置 結(jié)構(gòu)、垂向減震器和橫向減震器，所述抗側(cè)滾裝置包括兩個(gè)相對(duì)應(yīng)設(shè)置的豎 桿、連接于兩個(gè)所述豎桿之間的扭桿體以及扭臂，所述扭桿體貫穿所述構(gòu)架， 所述扭桿體的兩端分別通過(guò)所述扭臂與所述豎桿相連接；牽引裝置，包括牽引座和牽引桿，所述牽引桿一端通過(guò)所述牽引座與車(chē) 體相連接，另一端與所述構(gòu)架相連接。

上述這些專(zhuān)利雖然都涉及到了二系懸掛轉(zhuǎn)向架，也提出了對(duì)二系懸掛轉(zhuǎn)向架的一些改進(jìn)，但是都只是提出一些局部的改進(jìn)，沒(méi)有提出具體如何整體改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，尤其是缺乏通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架整體性能的方案，所以至今二系懸掛的轉(zhuǎn)向架仍然存在軸箱軸承磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，有待進(jìn)一步加以研究。

同時(shí)，我們通過(guò)對(duì)現(xiàn)有二系懸掛轉(zhuǎn)向架的車(chē)軸軸承磨損的研究，發(fā)現(xiàn)之所以會(huì)出現(xiàn)車(chē)軸軸承磨損，主要是車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)，輪對(duì)會(huì)對(duì)鋼軌產(chǎn)生很大的橫向載荷，由于轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)是連接一系轉(zhuǎn)臂軸和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的連接件，所以對(duì)軸箱及軸箱內(nèi)的軸承具有很大的限制性作用，如果轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向（徑向）剛度過(guò)大，將會(huì)使輪對(duì)會(huì)對(duì)鋼軌橫向載荷進(jìn)一步加大；同時(shí)，鋼軌也會(huì)對(duì)輪對(duì)產(chǎn)生同樣大的橫向反作用力，從而磨耗輪緣；同樣，這種橫向載荷也會(huì)增大軸箱內(nèi)部的軸承的橫向載荷，從而造成軸箱內(nèi)部的軸承磨損加重。因此要減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損，適當(dāng)降低轉(zhuǎn)向架的縱向剛度是十分有益內(nèi)的，但是如果轉(zhuǎn)向架的縱向剛度降低過(guò)多，將使得轉(zhuǎn)向架中連接軸箱與構(gòu)架的連接限制作用受到影響；這樣車(chē)輛將會(huì)出現(xiàn)車(chē)輛蛇形運(yùn)動(dòng)，降低平穩(wěn)性，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)出現(xiàn)脫軌，因此如何選擇合適的轉(zhuǎn)向架縱向（徑向）剛度成為了有效防止軸箱內(nèi)部的軸承磨損的關(guān)鍵。而轉(zhuǎn)向架縱向（徑向）剛度的選擇很大程度上取決于徑向和軸向剛度比(簡(jiǎn)稱(chēng)徑/軸剛度比)的選擇，一般限于7∶ 1左右，但是在研究中發(fā)現(xiàn)，由于轉(zhuǎn)向架采取的是二系懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，組合件很多，各部件都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向架產(chǎn)生作用，加上組合安裝時(shí)的累積公差,造成系統(tǒng)安裝后偏心和位移,從而增加了轉(zhuǎn)向架的偏轉(zhuǎn)載荷,這將產(chǎn)生輪對(duì)磨耗等問(wèn)題，從而增加軸箱內(nèi)部的軸承磨損；實(shí)際上目前我們?cè)诖_定轉(zhuǎn)向架徑向和軸向剛度比的設(shè)計(jì)時(shí)只考慮徑向/軸向剛度比是不夠的，轉(zhuǎn)向架在實(shí)際應(yīng)用中所承受的是同時(shí)存在徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)載荷的復(fù)合承載元件，因此應(yīng)該從徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)四個(gè)方面對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行限定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有二系懸掛轉(zhuǎn)向架容易出現(xiàn)軸箱軸承磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，提出一種通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛二系懸掛轉(zhuǎn)向架整體性能的方法及轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)，該方法及轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件的部分結(jié)構(gòu)有效降低車(chē)軸軸承磨損。

為了達(dá)到這一目的，本發(fā)明提供了一種改善軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架整體性能的方法，通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛二系懸掛轉(zhuǎn)向架整體性能；其中，一系懸掛系統(tǒng)通過(guò)改變調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)參數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度下降，降低車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，同時(shí)通過(guò)增加軸向剛度，避免轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度下降，以此減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損；此外，還通過(guò)改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度；在二系懸掛系統(tǒng)中，通過(guò)改變抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)；通過(guò)調(diào)整牽引桿系統(tǒng)部件的牽引球鉸的結(jié)構(gòu)控制牽引球鉸非線性剛度，使得牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度；通過(guò)一系懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)和垂向止擋的改變，二系懸掛系統(tǒng)抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)改變，以及牽引球鉸的結(jié)構(gòu)的改變，調(diào)整整個(gè)轉(zhuǎn)向架的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)向架的整體性能。

進(jìn)一步地，所述的調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)參數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度是通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層厚度、橡膠層斜面的角度，以及橡膠層的預(yù)壓縮量和金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)改變轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損。

進(jìn)一步地，所述的調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)各方面的參數(shù)是首先根據(jù)轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度和鋼簧的垂向變形，計(jì)算出轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)角；再根據(jù)轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度和鋼簧的橫向變形，計(jì)算出轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角度；再根據(jù)轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角度確定轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、偏轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，然后根據(jù)車(chē)輛的橫向載荷和垂向載荷，利用有限元計(jì)算出轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)所需的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度；最后根據(jù)轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、偏轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，以及軸向剛度確定轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層厚度、橡膠層斜面的角度，以及橡膠層的預(yù)壓縮量和金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1。

進(jìn)一步地，所述的改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度是采取常接觸式垂向止擋，垂向止擋在空載下就處于接觸狀態(tài)，因此在橡膠面與構(gòu)架導(dǎo)筒之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，并將垂向止擋剛度設(shè)置為非線性剛度，且前段剛度小，后段剛度大，這樣既能避免車(chē)輛脫軌的風(fēng)險(xiǎn)，又能保護(hù)鋼彈簧；同時(shí)采取金屬硬止擋（底座）內(nèi)置，具有垂向限位作用。

進(jìn)一步地，所述的垂向止擋通過(guò)控制拐點(diǎn)位置達(dá)到控制垂向剛度急劇變化；通過(guò)調(diào)整橡膠高度型面尺寸、橡膠直徑尺寸、橡膠型面角度尺寸、底座直徑尺寸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的垂向剛度曲線形態(tài)；通過(guò)調(diào)整橡膠直徑尺寸和橡膠角度尺寸得到不同的初始剛度和最終剛度；調(diào)整橡膠型面角度尺寸控制垂向剛度變化的急緩趨勢(shì)，以及控制垂向剛度呈兩級(jí)至多級(jí)剛度變化；通過(guò)調(diào)整底座高度尺寸控制垂向限位尺寸。

進(jìn)一步地，所述的改變抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)是通過(guò)調(diào)整抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)，調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度和徑向預(yù)壓力，改變橡膠體積調(diào)整橫向變形能力，增加扭桿軸橫向定位剛度，防止扭桿軸向的移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)是調(diào)整抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的橡膠層半徑尺寸，改變支撐球鉸的橡膠與扭桿軸之間的預(yù)壓縮量，在保證縱向定位剛度（徑向剛度）的前提下，調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度和徑向預(yù)壓力，并可通過(guò)改變橡膠體積調(diào)整橫向變形能力；同時(shí)，通過(guò)調(diào)整橡膠面開(kāi)槽尺寸和開(kāi)槽形狀，改變與扭桿軸相應(yīng)凸起配合，來(lái)增加扭桿軸橫向定位剛度（軸向剛度），防止扭桿軸向的移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的通過(guò)調(diào)整牽引桿系統(tǒng)部件的牽引球鉸的結(jié)構(gòu)控制牽引球鉸非線性剛度是通過(guò)對(duì)整體式金屬外套的預(yù)壓將牽引球鉸壓裝在牽引桿端部?jī)?nèi)，避免了發(fā)生以前采用組裝式分瓣結(jié)構(gòu)牽引球鉸所帶來(lái)工作周期內(nèi)發(fā)生的球鉸中的橡膠磨損、橡膠開(kāi)裂以及分瓣結(jié)構(gòu)金屬外套竄動(dòng)的問(wèn)題。

進(jìn)一步地，所述的牽引球鉸的金屬芯軸具有一種帶圓弧球面菱柱結(jié)構(gòu)的金屬芯軸；金屬外套具有一種帶特定形補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)（包括三角形、梯形或圓弧形等）的薄壁金屬外套；金屬芯軸的空向與金屬外套的空向以及橡膠彈性體空向三者是相配合的，通過(guò)在產(chǎn)品金屬外套過(guò)渡區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，抵消產(chǎn)品彈性體對(duì)金屬外套反作用力的從而防止金屬外套在成型后或者使用過(guò)程中變形，達(dá)到減小或者避免產(chǎn)品配合面外圓出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象而導(dǎo)致產(chǎn)品在安裝或者換裝過(guò)程中配合面磨損，影響產(chǎn)品的壽命及組件壽命，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品或者組件失效等問(wèn)題。

一種轉(zhuǎn)向架懸掛減振系統(tǒng)，包括一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件；其中，一系懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層厚度、橡膠層斜面的角度，以及橡膠層的預(yù)壓縮量和金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)改變轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度下降，降低車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，同時(shí)通過(guò)增加軸向剛度，避免轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度下降，將轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損；同時(shí)，通過(guò)改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度，采取常接觸式垂向止擋，垂向止擋在空載下就處于接觸狀態(tài)，因此在橡膠面與構(gòu)架導(dǎo)筒之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，并將垂向止擋剛度設(shè)置為非線性剛度，且前段剛度小，后段剛度大，這樣既能避免車(chē)輛脫軌的風(fēng)險(xiǎn)，又能保護(hù)鋼彈簧；在二系懸掛系統(tǒng)中，抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸采用帶槽橡膠面的支撐球鉸，支撐球鉸包括上半蓋、下半蓋和設(shè)置在上半蓋和下半蓋之間的橡膠套，扭桿穿過(guò)橡膠套，在扭桿的一端上設(shè)置有轉(zhuǎn)臂，通過(guò)連接螺栓依次穿過(guò)下半蓋和上半蓋擰入到車(chē)體構(gòu)架中，在所述橡膠套的內(nèi)圓周面上開(kāi)有凹槽，所述扭桿的外圓周面與橡膠套的內(nèi)圓周面上的凹槽相接觸；牽引桿系統(tǒng)的牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度，采用整體式金屬外套的預(yù)壓將牽引球鉸壓裝在牽引桿端部?jī)?nèi)，牽引球鉸的金屬芯軸具有一種帶圓弧球面菱柱結(jié)構(gòu)的金屬芯軸；金屬外套具有一種帶特定形補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的薄壁金屬外套；金屬芯軸的空向與金屬外套的空向以及橡膠彈性體空向三者是相配合的，通過(guò)在產(chǎn)品金屬外套過(guò)渡區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，抵消產(chǎn)品彈性體對(duì)金屬外套反作用力的從而防止金屬外套在成型后或者使用過(guò)程中變形。

進(jìn)一步地，所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)由兩節(jié)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的彈性橡膠件組合形成，包括左金屬外套和左金屬內(nèi)套，在左金屬外套和左金屬內(nèi)套之間整體硫化有左橡膠層，以及右金屬外套和右金屬內(nèi)套，在右金屬外套和右金屬內(nèi)套之間整體硫化有右橡膠層；左橡膠層和右橡膠層分別相向斜向布置，左金屬內(nèi)套與右金屬內(nèi)套的內(nèi)孔也分別為錐孔相向布置；其特征在于，左橡膠層和右橡膠層的斜面與軸線夾角的角度在14~28度，左橡膠層和右橡膠層的斜面長(zhǎng)度在35-60mm，轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套的內(nèi)徑設(shè)定為90~93mm，外徑設(shè)定為128~132mm；外套的直徑尺寸的內(nèi)徑設(shè)定為128~132mm，外徑設(shè)定為170~173mm；并保證轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套和外套的直徑尺寸的匹配能使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，并通過(guò)控制縱向剛度降低偏轉(zhuǎn)剛度，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損。

進(jìn)一步地，所述的支撐球鉸裝置包括上半支撐座和下半支撐座，所述上半支撐座固接在車(chē)體構(gòu)架上，支撐球鉸設(shè)置在所述上半支撐座和下半支撐座之間，通過(guò)連接螺栓依次穿過(guò)下半支撐座、下半蓋和上半蓋擰入到上半支撐座中，從而將支撐球鉸裝置連接固定在車(chē)體構(gòu)架上。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明是在經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用的CRH1A-250車(chē)型轉(zhuǎn)向架經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)研究后，發(fā)現(xiàn)之所以這樣主要是轉(zhuǎn)向架的懸掛系統(tǒng)的彈性元件的結(jié)構(gòu)及其性能參數(shù)選擇存在問(wèn)題，一側(cè)是轉(zhuǎn)臂球鉸因縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度過(guò)大導(dǎo)致軸承磨損；二是一系懸掛垂向剛度過(guò)大導(dǎo)致一系鋼彈簧斷裂；第三是抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸因扭轉(zhuǎn)剛度過(guò)高及橫向變形能力小導(dǎo)致桿體側(cè)移；再有就是牽引球鉸空實(shí)向結(jié)構(gòu)類(lèi)型的球鉸、關(guān)節(jié)或者類(lèi)似的柔性連接產(chǎn)品因其結(jié)構(gòu)方向上的功能性開(kāi)孔導(dǎo)致產(chǎn)品成型后配合面外圓橢圓或者使用過(guò)程中產(chǎn)品配合面外圓橢圓，進(jìn)而導(dǎo)致配合面磨損和剛度損失，影響產(chǎn)品壽命以及組件壽命；針對(duì)上述這些問(wèn)題，我們進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，并從產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因進(jìn)行了深入分析，提出了通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛二系懸掛轉(zhuǎn)向架整體性能；其中，一系懸掛系統(tǒng)通過(guò)改變調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)參數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度下降，降低車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，同時(shí)通過(guò)增加軸向剛度，避免轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度下降，以此減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損；此外，還通過(guò)改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度；在二系懸掛系統(tǒng)中，通過(guò)改變抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)；通過(guò)調(diào)整牽引桿系統(tǒng)部件的牽引球鉸的結(jié)構(gòu)控制牽引球鉸非線性剛度，使得牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度；通過(guò)一系懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)和垂向止擋的改變，二系懸掛系統(tǒng)抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)改變，以及牽引球鉸的結(jié)構(gòu)的改變，調(diào)整整個(gè)轉(zhuǎn)向架的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)向架的整體性能。試驗(yàn)證明這樣可以有效整體改善轉(zhuǎn)向架的整體結(jié)構(gòu)性能，有效降低車(chē)軸軸承磨損。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)俯視示意圖；

圖3是一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)左邊節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是一個(gè)實(shí)施例的抗側(cè)滾扭桿支持球鉸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是一個(gè)實(shí)施例的抗側(cè)滾扭桿支持球鉸下半邊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是一個(gè)實(shí)施例的牽引球鉸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是一個(gè)實(shí)施例的牽引球鉸側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是一個(gè)實(shí)施例的一系垂向止擋整體安裝示意圖；

圖10是一個(gè)實(shí)施例的一系垂向止擋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明應(yīng)用于具體車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

附圖1和2給出了本發(fā)明的原理示意，從附圖中可以看出，本發(fā)明涉及一種改善軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架整體性能的方法，通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛二系懸掛轉(zhuǎn)向架整體性能；其中，一系懸掛系統(tǒng)通過(guò)改變調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)參數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度下降，降低車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，同時(shí)通過(guò)增加軸向剛度，避免轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度下降，以此減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損；此外，還通過(guò)改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度；在二系懸掛系統(tǒng)中，通過(guò)改變抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)；通過(guò)調(diào)整牽引桿系統(tǒng)部件的牽引球鉸的結(jié)構(gòu)控制牽引球鉸非線性剛度，使得牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度；通過(guò)一系懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)和垂向止擋的改變，二系懸掛系統(tǒng)抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)改變，以及牽引球鉸的結(jié)構(gòu)的改變，調(diào)整整個(gè)轉(zhuǎn)向架的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)向架的整體性能。

所述的調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)參數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度是通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層厚度、橡膠層斜面的角度，以及橡膠層的預(yù)壓縮量和金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)改變轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損。

所述的調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)各方面的參數(shù)是首先根據(jù)轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度和鋼簧的垂向變形，計(jì)算出轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)角；再根據(jù)轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度和鋼簧的橫向變形，計(jì)算出轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角度；再根據(jù)轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角度確定轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、偏轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，然后根據(jù)車(chē)輛的橫向載荷和垂向載荷，利用有限元計(jì)算出轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)所需的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度；最后根據(jù)轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、偏轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，以及軸向剛度確定轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層厚度、橡膠層斜面的角度，以及橡膠層的預(yù)壓縮量和金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1。

其中，所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)橡膠層厚度與轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、偏轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，以及軸向剛度的關(guān)系是成反比關(guān)系，參照經(jīng)驗(yàn)公式為：

橡膠層厚度=Ea?Ec?Et?Er?1/( Ka?Kc?Kt?Kr)

式中：Ea——軸向剛度彈性模量修正系數(shù)；

Ec——偏轉(zhuǎn)剛度彈性模量修正系數(shù)；

Et——扭轉(zhuǎn)剛度彈性模量修正系數(shù)；

Er——縱向剛度彈性模量修正系數(shù)；

Ka——轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的軸向剛度；

Kc——轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)剛度；

Kt——轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度；

Kr——轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度；

其中，徑向剛度Er的取值范圍為：0.55~0.6；軸向剛度Ea的取值范圍為：0.75~0.8；偏轉(zhuǎn)剛度Ec的取值范圍為：0.7~0.75；扭轉(zhuǎn)剛度Et 的取值范圍為：0.75~0.8。

所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層預(yù)壓縮量控制在10-12mm；將內(nèi)金屬件的凸臺(tái)延長(zhǎng)至5.5-6.5mm，并采用兩節(jié)式組裝結(jié)構(gòu)，在組裝時(shí)調(diào)整兩節(jié)轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的外殼間隙，壓裝力確保壓裝載荷至少大于80kN，或者為最大橫向力的3倍，以此增大轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的軸向剛度。

所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層斜面的角度與轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)徑向剛度匹配關(guān)系成反比，與軸向剛度的匹配關(guān)系成正比，關(guān)系式如下：

橡膠層斜面的角度= E_a?E_r?( K_a / K_r)

式中：E_a——軸向剛度彈性模量修正系數(shù)；

E_r——縱向剛度彈性模量修正系數(shù)；

K_a——轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的軸向剛度；

K_r——轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度；

其中，E_a的取值范圍為1.1~1.3；E_r的取值范圍為0.5~0.6。

所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸是將轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套的內(nèi)徑設(shè)定為90~93mm，外徑設(shè)定為128~132mm；外套的直徑尺寸的內(nèi)徑設(shè)定為128~132mm，外徑設(shè)定為170~173mm；并保證轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套和外套的直徑尺寸的匹配能使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損。

所述的改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度是采取常接觸式垂向止擋，垂向止擋在空載下就處于接觸狀態(tài)，因此在橡膠面與構(gòu)架導(dǎo)筒之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，并將垂向止擋剛度設(shè)置為非線性剛度，且前段剛度小，后段剛度大，這樣既能避免車(chē)輛脫軌的風(fēng)險(xiǎn)，又能保護(hù)鋼彈簧；同時(shí)采取金屬硬止擋（底座）內(nèi)置，具有垂向限位作用。

所述的垂向止擋通過(guò)控制拐點(diǎn)位置達(dá)到控制垂向剛度急劇變化；通過(guò)調(diào)整橡膠高度型面尺寸、橡膠直徑尺寸、橡膠型面角度尺寸、底座直徑尺寸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的垂向剛度曲線形態(tài)；通過(guò)調(diào)整橡膠直徑尺寸和橡膠角度尺寸得到不同的初始剛度和最終剛度；調(diào)整橡膠型面角度尺寸控制垂向剛度變化的急緩趨勢(shì)，以及控制垂向剛度呈兩級(jí)至多級(jí)剛度變化；通過(guò)調(diào)整底座高度尺寸控制垂向限位尺寸。

所述的改變抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)是通過(guò)調(diào)整抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)，調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度和徑向預(yù)壓力，改變橡膠體積調(diào)整橫向變形能力，增加扭桿軸橫向定位剛度，防止扭桿軸向的移動(dòng)。

所述的防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)是調(diào)整抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的橡膠層半徑尺寸，改變支撐球鉸的橡膠與扭桿軸之間的預(yù)壓縮量，在保證縱向定位剛度（徑向剛度）的前提下，調(diào)整扭轉(zhuǎn)剛度和徑向預(yù)壓力，并可通過(guò)改變橡膠體積調(diào)整橫向變形能力；同時(shí)，通過(guò)調(diào)整橡膠面開(kāi)槽尺寸和開(kāi)槽形狀，改變與扭桿軸相應(yīng)凸起配合，來(lái)增加扭桿軸橫向定位剛度（軸向剛度），防止扭桿軸向的移動(dòng)。

所述的通過(guò)調(diào)整牽引桿系統(tǒng)部件的牽引球鉸的結(jié)構(gòu)控制牽引球鉸非線性剛度是通過(guò)對(duì)整體式金屬外套的預(yù)壓將牽引球鉸壓裝在牽引桿端部?jī)?nèi)，避免了發(fā)生以前采用組裝式分瓣結(jié)構(gòu)牽引球鉸所帶來(lái)工作周期內(nèi)發(fā)生的球鉸中的橡膠磨損、橡膠開(kāi)裂以及分瓣結(jié)構(gòu)金屬外套竄動(dòng)的問(wèn)題。

所述的牽引球鉸的金屬芯軸具有一種帶圓弧球面菱柱結(jié)構(gòu)的金屬芯軸；金屬外套具有一種帶特定形補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)（包括三角形、梯形或圓弧形等）的薄壁金屬外套；金屬芯軸的空向與金屬外套的空向以及橡膠彈性體空向三者是相配合的，通過(guò)在產(chǎn)品金屬外套過(guò)渡區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，抵消產(chǎn)品彈性體對(duì)金屬外套反作用力的從而防止金屬外套在成型后或者使用過(guò)程中變形，達(dá)到減小或者避免產(chǎn)品配合面外圓出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象而導(dǎo)致產(chǎn)品在安裝或者換裝過(guò)程中配合面磨損，影響產(chǎn)品的壽命及組件壽命，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品或者組件失效等問(wèn)題。

實(shí)施例一

附圖1和2給出了本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例；一種轉(zhuǎn)向架懸掛減振系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)向架1中包括一系懸掛系統(tǒng)2、二系懸掛系統(tǒng)3和牽引桿系統(tǒng)4；其中，一系懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)5通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的橡膠層厚度、橡膠層斜面的角度，以及橡膠層的預(yù)壓縮量和金屬內(nèi)外套的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)改變轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)5的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度下降，降低車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，同時(shí)通過(guò)增加軸向剛度，避免轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度下降，將轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)5的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損；同時(shí)，通過(guò)改變一系垂向止擋6的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度，采取常接觸式垂向止擋，垂向止擋6在空載下就處于接觸狀態(tài)，因此在橡膠面與構(gòu)架導(dǎo)筒之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，并將垂向止擋剛度設(shè)置為非線性剛度，且前段剛度小，后段剛度大，這樣既能避免車(chē)輛的車(chē)輪8脫軌的風(fēng)險(xiǎn)，又能保護(hù)鋼彈簧9；在二系懸掛系統(tǒng)中，抗側(cè)滾扭桿系統(tǒng)7的支撐球鉸采用帶槽橡膠面的支撐球鉸，支撐球鉸包括上半蓋、下半蓋和設(shè)置在上半蓋和下半蓋之間的橡膠套，扭桿穿過(guò)橡膠套，在扭桿的一端上設(shè)置有轉(zhuǎn)臂，通過(guò)連接螺栓依次穿過(guò)下半蓋和上半蓋擰入到車(chē)體構(gòu)架中，在所述橡膠套的內(nèi)圓周面上開(kāi)有凹槽，所述扭桿的外圓周面與橡膠套的內(nèi)圓周面上的凹槽相接觸；牽引桿系統(tǒng)4的牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度，采用整體式金屬外套的預(yù)壓將牽引球鉸壓裝在牽引桿端部?jī)?nèi)，牽引球鉸的金屬芯軸具有一種帶圓弧球面菱柱結(jié)構(gòu)的金屬芯軸；金屬外套具有一種帶特定形補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的薄壁金屬外套；金屬芯軸的空向與金屬外套的空向以及橡膠彈性體空向三者是相配合的，通過(guò)在產(chǎn)品金屬外套過(guò)渡區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，抵消產(chǎn)品彈性體對(duì)金屬外套反作用力的從而防止金屬外套在成型后或者使用過(guò)程中變形。

實(shí)施例二

實(shí)施例二與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本一樣，只是所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)由兩節(jié)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的彈性橡膠件組合形成（如附圖3和4所示），包括左金屬外套12和左金屬內(nèi)套11，在左金屬外套12和左金屬內(nèi)套11之間整體硫化有左橡膠層13，以及右金屬外套14和右金屬內(nèi)套15，在右金屬外套14和右金屬內(nèi)套15之間整體硫化有右橡膠層16；左金屬內(nèi)套11與右金屬內(nèi)套15的內(nèi)孔分別為錐孔相向布置，即錐孔的大頭在外，錐孔的小頭在內(nèi)背靠背緊貼靠在一起；其特征在于，轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套的D1內(nèi)徑設(shè)定為90~93mm，外徑D3設(shè)定為128~132mm；外套的直徑尺寸的內(nèi)徑D2設(shè)定為128~132mm，外徑D4設(shè)定為170~173mm；并保證轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套和外套的直徑尺寸的匹配能使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損。

所述的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套的橡膠層的兩端向內(nèi)各挖出一圈環(huán)形溝槽；其中，小直徑一頭的溝槽深度尺寸H3控制在15~30mm；大直徑一頭的溝槽深度尺寸H4控制在10~20mm，通過(guò)挖整圈溝槽的形式既降低轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的徑向剛度，提高轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的軸向剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損，同時(shí)又方便安裝，不用對(duì)空相。

所述的溝槽為多段深溝槽；其中，第一段溝槽17為從橡膠層端口面向內(nèi)凹進(jìn)的單邊斜面槽，單邊斜面槽有一邊為與轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)軸線平行的環(huán)邊，另一邊為向內(nèi)收口的第一斜邊；第二段溝槽18為帶有圓弧底邊的圓弧斜面槽，圓弧斜面槽有一邊為與轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)橡膠層斜面的斜率相同的第二斜邊，第二斜邊與單邊斜面槽的第一斜邊相連，圓弧斜面槽另一邊為與單邊斜面槽環(huán)邊相連的環(huán)形邊；環(huán)形邊與第二斜邊通過(guò)圓弧連接起來(lái)，形成圓弧斜面槽。

所述的單邊斜面槽的環(huán)邊和第一斜邊為轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)橡膠層的包邊，環(huán)邊和第一斜邊分別延續(xù)到轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)金屬內(nèi)套和外套的端面，形成整體包裹狀。

轉(zhuǎn)向架的支撐球鉸（如附圖5和6所示），包括上半蓋22、下半蓋23和設(shè)置在上半蓋22和下半蓋23之間的橡膠套24，扭桿穿過(guò)橡膠套24，在扭桿的一端上設(shè)置有轉(zhuǎn)臂，通過(guò)連接螺栓依次穿過(guò)下半蓋23和上半蓋22擰入到車(chē)體構(gòu)架中，在所述橡膠套24的內(nèi)圓周面上開(kāi)有凹槽27，所述扭桿21的外圓周面與橡膠套的內(nèi)圓周面上的凹槽27相接觸。在橡膠套的內(nèi)圓面上設(shè)置凹槽，能降低橡膠套的扭轉(zhuǎn)剛度，當(dāng)車(chē)體發(fā)生側(cè)滾振動(dòng)時(shí)，橡膠套能一直與扭桿一起扭轉(zhuǎn)，橡膠套與扭桿之間不會(huì)產(chǎn)生松離狀態(tài)，從而避免了扭桿發(fā)生橫向竄動(dòng)；另外，凹槽的槽口與扭桿的外圓周面相配合形成了對(duì)扭桿的橫向限位結(jié)構(gòu)，增加了扭桿的橫向定位剛度，能夠進(jìn)一步限制扭桿橫向的竄動(dòng)。當(dāng)橡膠套被壓縮膨脹變形時(shí)，在橡膠套的內(nèi)圓周面上設(shè)置的凹槽能容納一部分膨脹變形的橡膠體，從而減小了此處的應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高了橡膠套的使用壽命。并通過(guò)在橡膠套的內(nèi)圓周面上設(shè)置凹槽減小橡膠套的扭轉(zhuǎn)剛度以及通過(guò)凹槽的槽口與扭桿的外圓周面相配合形成限位結(jié)構(gòu)來(lái)防止扭桿橫向竄動(dòng)的，其是在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)的，不需額外增加部件，其既能達(dá)到防止扭桿橫向竄動(dòng)的目的，又降低了制造成本，還便于扭桿的安裝。

所述凹槽27的數(shù)量設(shè)置為一條，每條所述凹槽27設(shè)置為連續(xù)槽，連續(xù)槽為連續(xù)延伸的凹槽，每條所述凹槽27沿周向設(shè)置在橡膠套4的內(nèi)圓周面上且每條凹槽27圍合形成的平面與扭桿21的軸線垂直。設(shè)置成上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)扭桿發(fā)生橫向竄動(dòng)時(shí)，通過(guò)凹槽限制扭桿橫向竄動(dòng)的效果更好。橡膠套為對(duì)半結(jié)構(gòu)，在橡膠套的內(nèi)圓周面上，凹槽沿周向設(shè)置有一整圈。

所述凹槽27的橫截面為半圓形，在這里也可以設(shè)置成梯形、矩形或三角形，設(shè)置成半圓形是因?yàn)榘雸A形沒(méi)有尖角部位，不會(huì)使得橡膠套在尖角部位產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象。

所述橡膠套24的兩側(cè)端與上半蓋22和下半蓋23的兩側(cè)端之間均留有間距L，間距L設(shè)置為6mm至20mm。這樣在工作過(guò)程中，當(dāng)橡膠套膨脹變形時(shí)，橡膠套的兩端就會(huì)朝外鼓出，橡膠套的鼓出部位會(huì)與其他配件相摩擦，造成橡膠套的損壞，在本實(shí)施例中，設(shè)置間距L能防止橡膠套膨脹變形時(shí)兩端鼓出到上半蓋和下半蓋的外部，避免了橡膠套的鼓出部位與其他配件相摩擦，進(jìn)一步提高了橡膠套的使用壽命。

實(shí)施例三

實(shí)施例三與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本一樣，只是所述的支撐球鉸裝置包括上半支撐座和下半支撐座，所述上半支撐座固接在車(chē)體構(gòu)架上，支撐球鉸設(shè)置在所述上半支撐座和下半支撐座之間，通過(guò)連接螺栓依次穿過(guò)下半支撐座、下半蓋和上半蓋擰入到上半支撐座中，從而將支撐球鉸裝置連接固定在車(chē)體構(gòu)架上。

轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)內(nèi)套的橡膠層的兩端向內(nèi)各挖出一圈環(huán)形溝槽；其中，小直徑一頭的溝槽深度尺寸H3控制在15~30mm；大直徑一頭的溝槽深度尺寸H4控制在10~20mm，通過(guò)挖整圈溝槽的形式既降低轉(zhuǎn)向架的徑向剛度，提高轉(zhuǎn)向架的軸向剛度，使得轉(zhuǎn)向架的縱向剛度控制在11-13KN.mm^-1，軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，從而減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損，同時(shí)又方便安裝，不用對(duì)空相。所述的溝槽為多段深溝槽；其中，第一段溝槽為從橡膠層端口面向內(nèi)凹進(jìn)的單邊斜面槽，單邊斜面槽有一邊為與轉(zhuǎn)向架軸線平行的環(huán)邊，另一邊為向內(nèi)收口的第一斜邊；第二段溝槽為帶有圓弧底邊的圓弧斜面槽，圓弧斜面槽有一邊為與轉(zhuǎn)向架橡膠層斜面的斜率相同的第二斜邊，第二斜邊與單邊斜面槽的第一斜邊相連，圓弧斜面槽另一邊為與單邊斜面槽環(huán)邊相連的環(huán)形邊；環(huán)形邊與第二斜邊通過(guò)圓弧連接起來(lái)，形成圓弧斜面槽。所述的單邊斜面槽的環(huán)邊和第一斜邊為轉(zhuǎn)向架橡膠層的包邊，環(huán)邊和第一斜邊分別延續(xù)到轉(zhuǎn)向架金屬內(nèi)套和外套的端面，形成整體包裹狀。

轉(zhuǎn)向架的牽引桿系統(tǒng)4的牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度（如附圖7和8），采用整體式金屬外套的預(yù)壓將牽引球鉸壓裝在牽引桿端部?jī)?nèi)，牽引球鉸的金屬芯軸31具有一種帶圓弧球面菱柱結(jié)構(gòu)的金屬芯軸；金屬外套32具有一種帶特定形補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的薄壁金屬外套；金屬芯軸的空向與金屬外套的空向以及橡膠彈性體33空向三者是相配合的，通過(guò)在產(chǎn)品金屬外套過(guò)渡區(qū)域設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)34，抵消產(chǎn)品彈性體對(duì)金屬外套反作用力的從而防止金屬外套在成型后或者使用過(guò)程中變形。

轉(zhuǎn)向架的垂向止擋采用常接觸垂向止擋（如附圖9和10），軸箱45上方固定有定位底座44，定位底座44上方設(shè)有雙卷螺旋狀的鋼彈簧42，鋼彈簧42支撐著轉(zhuǎn)向架構(gòu)架46以上的機(jī)車(chē)重量。為了減小鋼彈簧42承受的垂向載荷，降低機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中鋼彈簧42產(chǎn)生的金屬疲勞，從而防止鋼彈簧42斷裂，在鋼彈簧42中設(shè)有垂向止擋41。垂向止擋41的底座凸邊與定位底座44相頂，由于垂向止擋41和定位底座44都是回轉(zhuǎn)體，使得垂向止擋41能卡在定位底座44中。在垂向止擋41的正上方設(shè)有構(gòu)架導(dǎo)筒43，機(jī)車(chē)在空載時(shí)，垂向止擋41的橡膠凸臺(tái)就與構(gòu)架導(dǎo)筒43相接觸，且機(jī)車(chē)從空載到最大載荷的整個(gè)過(guò)程中，一系懸掛系統(tǒng)的載荷都由鋼彈簧42和垂向止擋41共同支撐,從而使得垂向止擋41能更好的減小鋼彈簧42承受的垂向載荷。

垂向止擋41為軸對(duì)稱(chēng)的回轉(zhuǎn)體，垂向止擋41包括橡膠主體411、橡膠凸臺(tái)412和底座413，而橡膠凸臺(tái)412包括凸臺(tái)頂部421與凸臺(tái)外側(cè)422，橡膠凸臺(tái)412為圓臺(tái)狀。凸臺(tái)頂部421與凸臺(tái)外側(cè)422之間的夾角為角A，第一環(huán)形平直段411與水平面的夾角為角B。減小角A和角B的角度，能增大垂向止擋41的變剛度的幅度；反之，增大角A和角B的角度，能減小垂向止擋41的變剛度的幅度。為了減少橡膠的耗材，在橡膠主體11底部的中間位置設(shè)有一個(gè)凹孔414。底座413是嵌在橡膠主體411中的，尤其是底座凸邊432上方的底座主體413伸入到了橡膠主體11中。

上述所列實(shí)施例，只是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述；顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明是在經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用的CRH1A-250車(chē)型轉(zhuǎn)向架經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)研究后，發(fā)現(xiàn)之所以這樣主要是轉(zhuǎn)向架的懸掛系統(tǒng)的彈性元件的結(jié)構(gòu)及其性能參數(shù)選擇存在問(wèn)題，一側(cè)是轉(zhuǎn)臂球鉸因縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度過(guò)大導(dǎo)致軸承磨損；二是一系懸掛垂向剛度過(guò)大導(dǎo)致一系鋼彈簧斷裂；第三是抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸因扭轉(zhuǎn)剛度過(guò)高及橫向變形能力小導(dǎo)致桿體側(cè)移；再有就是牽引球鉸空實(shí)向結(jié)構(gòu)類(lèi)型的球鉸、關(guān)節(jié)或者類(lèi)似的柔性連接產(chǎn)品因其結(jié)構(gòu)方向上的功能性開(kāi)孔導(dǎo)致產(chǎn)品成型后配合面外圓橢圓或者使用過(guò)程中產(chǎn)品配合面外圓橢圓，進(jìn)而導(dǎo)致配合面磨損和剛度損失，影響產(chǎn)品壽命以及組件壽命；針對(duì)上述這些問(wèn)題，我們進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，并從產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因進(jìn)行了深入分析，提出了通過(guò)改變車(chē)輛轉(zhuǎn)向架的一系懸掛系統(tǒng)、二系懸掛系統(tǒng)和牽引桿系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)來(lái)改善軌道車(chē)輛二系懸掛轉(zhuǎn)向架整體性能；其中，一系懸掛系統(tǒng)通過(guò)改變調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)參數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，使得轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度下降，降低車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，同時(shí)通過(guò)增加軸向剛度，避免轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剛度下降，以此減少軸箱內(nèi)部的軸承磨損；此外，還通過(guò)改變垂向止擋的結(jié)構(gòu)降低一系懸掛垂向剛度；在二系懸掛系統(tǒng)中，通過(guò)改變抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)防止抗側(cè)滾扭桿軸向移動(dòng)；通過(guò)調(diào)整牽引桿系統(tǒng)部件的牽引球鉸的結(jié)構(gòu)控制牽引球鉸非線性剛度，使得牽引球鉸具有緩和過(guò)渡非線性剛度；通過(guò)一系懸掛系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)和垂向止擋的改變，二系懸掛系統(tǒng)抗側(cè)滾扭桿支撐球鉸的結(jié)構(gòu)改變，以及牽引球鉸的結(jié)構(gòu)的改變，調(diào)整整個(gè)轉(zhuǎn)向架的縱向剛度、軸向剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)向架的整體性能。試驗(yàn)證明這樣可以有效整體改善轉(zhuǎn)向架的整體結(jié)構(gòu)性能，有效降低車(chē)軸軸承磨損。

首先我們經(jīng)過(guò)多種方案的分析研究提出改進(jìn)轉(zhuǎn)向架的的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度調(diào)整轉(zhuǎn)臂式軸箱定位，減少車(chē)輛在高速通過(guò)曲線時(shí)的橫向載荷，防止或降低軸箱內(nèi)部的軸承磨損。本發(fā)明采取兩節(jié)式錐形組合結(jié)構(gòu)，并通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)向架扭轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)角度來(lái)確定轉(zhuǎn)向架的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度，再由轉(zhuǎn)向架的縱向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度確定轉(zhuǎn)向架的斜面，保證轉(zhuǎn)向架每一節(jié)的斜面與軸線夾角的角度A在14~28度，橡膠層的長(zhǎng)度L在35-60mm，橡膠層的厚度H在22-30mm，以此保證轉(zhuǎn)向架的軸向剛度控制在6-8KN.mm^-1，徑向剛度控制在11-13KN.mm^-1范圍之內(nèi)，提高轉(zhuǎn)向架的軸向剛度，降低徑向剛度，試驗(yàn)證明可以有效防止或降低軸箱內(nèi)部的軸承磨損。

其次，通過(guò)在支撐球鉸的橡膠套的內(nèi)圓周面上設(shè)置凹槽來(lái)降低橡膠套的扭轉(zhuǎn)剛度，使得發(fā)生側(cè)滾振動(dòng)時(shí)，橡膠套能一直與扭桿一起扭轉(zhuǎn)，橡膠套與扭桿之間不會(huì)產(chǎn)生松離狀態(tài)，從而避免了扭桿發(fā)生橫向竄動(dòng)；通過(guò)設(shè)置的凹槽的槽口與扭桿的外圓周面相配合形成了對(duì)扭桿的橫向限位結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步限制扭桿橫向的竄動(dòng)，本發(fā)明是在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)的，不需額外增加部件，其既能達(dá)到防止扭桿橫向竄動(dòng)的目的，又降低了制造成本，還便于安裝；另外，設(shè)置凹槽打斷了橡膠體的連續(xù)性，減小了膠體被壓縮膨脹變形時(shí)的應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高了橡膠套的使用壽命。將橡膠套的兩側(cè)端與上半蓋和下半蓋的兩側(cè)端之間均設(shè)置為留有間距的狀態(tài)，能防止橡膠套膨脹變形時(shí)兩端鼓出到上半蓋和下半蓋的外部，避免了橡膠套的鼓出部位與其他配件相摩擦，進(jìn)一步提高了橡膠套的使用壽命。本發(fā)明在支撐球鉸裝置中通過(guò)增設(shè)上半支撐座和下半支撐座，能穩(wěn)定的將扭桿支撐連接在車(chē)體構(gòu)架上，從而能更好的防止扭桿的橫向竄動(dòng)且這樣使得扭桿安裝起來(lái)更加方便快捷，提高了抗側(cè)滾扭桿的安裝效率。通過(guò)在扭桿的外圓周面上設(shè)置凸起部，利用扭桿外圓周面上的凸起部與橡膠體內(nèi)圓周面上的凹槽相配合形成了對(duì)扭桿的橫向限位結(jié)構(gòu)，增加了扭桿的橫向定位剛度，能夠進(jìn)一步限制扭桿橫向的竄動(dòng)。

再有，采用一系常接觸式垂向止擋，在空載下就處于接觸狀態(tài)，因此在橡膠面與構(gòu)架導(dǎo)筒之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)品的磨耗小，且垂向止擋剛度非線性程度高，前段特別小，后段剛度較大，這樣既能避免車(chē)輛脫軌的風(fēng)險(xiǎn)，又能保護(hù)鋼彈簧。