摘要
铁路是综合交通运输体系的骨干，是建设现代化经济体系的重要支撑，是全面建设社会主义现代化国家的先行领域。铁路科技创新是国家科技创新体系的重要组成部分，是引领铁路发展的第一动力。铁路运输具有运量大、节能及环保等优点，随着我国铁路网的不断完善和货物快速运输的要求不断提高，高速货运将成为重要发展方向之一。相比于成熟的铁路高速客运，我国至今在铁路高速货运方面的应用仍处于空白，研发性能优良的高速货车将是实现铁路高速货运的关键环节之一。由于转向架是实现铁路车辆高速运行的关键，因此研发适应高速货运车辆的转向架成为当前重要的课题。 鉴于此，在调研国内外高速货车转向架及高速内轴箱转向架的发展和运用基础上本文完成了一种满足最高运营速度250km/h的高速货车轻量化转向架，该转向架采用内轴箱结构、新型轴箱悬挂装置、铰接构架及常规二系空气弹簧悬挂装置等技术。主要通过合理的转向架总体参数和较详细的结构轻量化设计，使得该转向架相比于常规外轴箱转向架，实现了自重和簧下质量的显著降低，其具备的轻量化特点，有利于实现高速运行条件下较高的货物运载量。 依据设计的内轴箱转向架的实际悬挂和结构特点，采用动力学分析软件SIMPACK构建车辆多体动力学仿真模型，通过优化分析确定出合理的转向架关键悬挂参数，使车辆在不同曲线半径和不同速度等级下运行，得到的动力学评估结果均满足相关标准要求。 为进一步明确和验证内轴箱转向架的优势和特点，通过将内轴箱转向架车辆与一种常规的外轴箱转向架车辆进行动力学性能对比，结果表明内轴箱转向架在直线上的轮轨垂向动作用力和曲线上的轮重减载率较常规外轴箱转向架具有显著优势。
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