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随着现代科学技术的发展和进步以及经济和文明成都的提高，不同于以往人们对轨道交通只需满足交通便利即可的要求，人们对行车的安全性和乘坐车辆的舒适性提出了更高的期望，满足乘坐需求的同时，还要兼顾安全性和舒适度。转向架作为城轨车辆车体与轮轨连接的主要部件，优化转向架的设计是改善城轨车辆运行安全度，和舒适度的主要途径。
因为运行速度，运行环境的不同，地铁等城市轨道车辆的转向架没有动车组的转向架那么复杂。去除了摇枕，心盘，抗蛇形减震器等地铁上不必要的部件后，城轨车辆转向架与高铁转向架有些许的类似，都是依靠转向架上的一系悬挂对车体进行一定的支撑，并在保证不影响车辆运行速度的情况下缓解轮轨对车辆或是轮对的冲击，依靠基础制动系统来进行对列车运行的控制。这些看似微小的部件其实都是转向架中极其重要的环节，有着其他部件不可替代的作用。位于转向架和轮对连接部件之间的全部悬挂部件构成了地铁车辆的一系悬挂系统，这一结构可以为车体提供各个方向上的刚度，影响着整列车的运行性能。由于乘客上下站的不规律性，地铁车辆的总体载重往往是不确定的，在一端长距离的运行过程中载荷有时可能很轻，有时有十分的重，因此为应对这一复杂情况对悬挂的设计就提出了跟险峻的挑战[3]
考虑到此次我们的任务是对地铁车辆一系悬挂进行设计，且在我国现阶段运行中的的城轨车辆中A型地铁车辆占了很大的一部分，北京，上海等较早开始建设地铁的城市也是使用A型车居多。因此我们决定根据A型车使用的普遍性在此次一系悬挂设计中采用类似于北京地铁（如图1.3所示）以及上海地铁的A型动车转向架来进行设计。此型号车辆的有三种类型如表1所示：
表1. A型车3种类型参数
车型 制造商 设计时速
A1 德国adtranz 80km/h
A2 长春长客-庞巴迪轨道车辆 90km/h
A3 庞巴迪长春 90km/h
图1.3 北京地铁
1.2 地铁一系悬挂设计国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 论文的主要工作
随着对国外技术的引进和自主研发，我国在轨道交通领域法治的十分迅猛，车辆和相关主要设备慢慢的实现了，自主化和国产化，取得了令人十分欣慰的成绩。但由于对轨道交通技术的起步相对于国外先进国家比较晚，科研资金和技术的不成熟，在机电设备、信号控制系统以及一些特殊要求的车辆设备等还都没有能够达到实际使用的要求或是还处于单纯的理论研究认识阶段。然后，地铁等城市轨道交通设施在提高城市交通通畅度和加速城市的发展上起到了不可估量的作用。车辆在运行过程中的安全系数以及平稳度是最能够反应乘客乘坐列车的满意度的指标，可以最直接的反应车辆各个方面状态。提高城市轨道交通的安全性和舒适性改善车辆的动力学性能起着很重要的作用，同时也是十分必要的
本文的主要工作内容包括
（1）根据使用条件确定悬挂装置的结构选型
（2）根据动力学性能对弹簧的关键参数进行优选
（3） 转向架动力模型的建立
（4）转向架动力学模型的动力学分析
2 设计思路与设计目标
2.1 总体设计思路
作为车辆最重要的部件之一转向架承担着承载车辆沿着轨道行走的重任。而一系悬挂又是承担车体重量的主要环节，可以说车辆的行车安全、动力学性能和车辆的运行品质都由一系悬挂来决定。根据现代社会的发展，以下几点是地铁车辆一系悬挂装置需要满足的要求：
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