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TBT 3549.1-2019 机车车辆强度设计及试验鉴定规范 转向架 第1部分：转向架构架.pdfICS 45.060.20 S51
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3549.1—2019 代替TB/T2637—2008、TB/T2368—2005.部分代替TB/T1335—1996
机车车辆强度设计及试验鉴定规范
范围 规范性引用文件 术语和定义 符号定义和说明 通用要求 5.1结构设计要求 5.2设计载荷工况 5.3 设计验证程序郑州市和平大桥建设工程施工组织设计， 5.4 试验构架要求 5.5试验工装要求 5.6应变片的布置 试验室静态试验 6.1模拟超常载荷的静态试验 6.2模拟主要运营载荷的静态试验 6.3模拟特殊运营载荷的静态试验 试验室疲劳试验 7.1试验载荷 7.2试验过程 7.3评价方法 线路动强度试验 村录A（资料性附录） 符号的定义和说明 衬录B（规范性附录） 非心盘承载构架主要载荷 村录C（规范性附录） 心盘和旁承共同承载的构架主要载荷 村录D（规范性附录） 转向架悬吊部件产生的特殊载荷… 封录E（规范性附录） 既有转向架构架（含摇枕、摇动台）强度试验 参考文献
车车辆强度设计及试验鉴定规
机车车辆强度设计及试验鉴定规范 转向架第1部分：转向架构架
号的定义和说明参见附录
转向架构架的结构设计应确保： a）在超常载荷作用下，转向架构架不应出现永久变形； b）在运营载荷作用下，转向架构架在其设计寿命期限内不应出现疲劳裂纹。
部件等内部因素产生的特殊载荷。 设计载荷和转向架的结构特征和运用条件密切相关，附录B和附录C给出了两种常见承载方式构 架的主要载荷定义，对于其他承载方式的构架各方向总载荷应参照附录B和附录C确定。附录D中给 出了转向架常用悬吊部件产生的特殊载荷定义。 对于设计速度不大于160km/h、最高运行速度不大于140km/h的既有客车转向架构架和设计速 度不大干120km/h的既有货车转向架构架（含摇枕、摇动台），其设计载荷工况定义见附录E。
转向架构架强度设计验证程序接照1B/T3548规定执行，应基于计算分析、试验室合架试验、线路 动强度试验
应采用有限元方法进行计算分析，必要时辅以手工计算。 计算载荷应按本部分规定的设计载荷工况要求确定，分析时宜根据转向架受力情况考虑主要载荷 和悬吊部件特殊载荷的可能组合
5.3.3试验室台架试验
5.3.3.1试验室台架试验包括静态试验和疲劳试验
a 模拟超常载荷的静态试验：目的是验证在运用时可能出现的最大载荷的共同作用下，转向架 构架没有产生永久变形的危险； b 模拟主要运营载荷的静态试验：目的是验证在运用时出现的主要运营载荷（垂向、横向及轨道 扭曲等）的共同作用下，转向架构架没有产生疲劳裂纹的危险； C 模拟特殊运营载荷的静态试验：目的是验证在转向架零部件（牵引电机、制动装置、减振器等） 产生的特殊运营载荷作用下转向架构架没有产生局部疲劳裂纹的危险
5.3.4线路动强度试验
1模拟超常载荷的静态试验
由轨道和车体等外部因素产生的主要超常载荷定义见附录B.2和附录C.2。主要超常载荷试验 工况应按照模拟机车车辆直线运行、曲线运行、通过缓和曲线等进行组合。 由转向架悬吊部件等内部因素产生的特殊超常载荷定义见附录D。特殊超常载荷工况应根据运 用情况确定，对于不同的特殊超常载荷至少应和垂向载荷进行组合。 采用主动悬挂或倾摆装置等特殊结构的转向架应对装置失效情况予以考虑。
预备试验：逐步加载到最大试验载荷的1/2，以确认在全载荷试验时被试构架、试验工装及测 试设备等均正常：
b）全载荷试验：逐步加载到最天试验载荷，同时记录应变片输出。 由于在该试验中没有考虑转向架惯性载荷的影响，为了平衡作用在车轮上的力，施加在构架上二 系承载部位的横向力一般偏大。如果试验结果表明二系悬挂承载部位应力超过届服强度，应专门针对 这些部位重新进行试验，横向载裁荷减小到全载荷的1/2。
确保构架在超常载荷作用下不产生永久变形，各测点的应力应满足公式（1）的要求。
U一利用率； O。—测点最大应力,对于应变花测点取VonMises应力； R——材料届服强度R。或非比例延伸率为0.2%时的延伸强度Rpo.2; S——安全系数,试验时通常取 1. 0。
6.2模拟主要运营载荷的静态试验
6.2模拟主要运营载荷的静
试验通常应包括以下类型载荷： a) 垂向载荷； b) 横向载荷； c) 纵向载荷； d) 菱形载荷； e) 扭曲载荷。 主要运营载荷的定义见附录B.3和附录C.3
对于每个测点，记录各工况下的应力值，然后从这些应力值中找出最小值mi和最大值x，
+ O m8 Tm C. 2
对应变花测点，min和mx按以下方法计算： a 计算应变花测点在不同载荷工况下的主应力值及其方向； b）将所有载荷工况中的最大主应力方向确定为基本应力分布方向，其值作为最大计算主应 力; c） 将其他载荷工况下的主应力转换到选定的基本应力分布方向上，其中最小的应力值确定为最 小计算主应力min。 应力限度由材料的疲劳极限图（见TB/T3548）给出。可允许个别测点的测试结果超出应力限度 20%，但应在随后的整个疲劳试验过程中对这些测点进行监测。 如果由于横向力的影响，构架上二系横向悬挂承载部位的测试结果超过应力限度20%时，要专门 针对这些部位重新进行试验，试验时横向载荷减小到原来的1/2
6.3模拟特殊运营载荷的静态试验
特殊运营载荷取决于转向架设计的具体特征，并与转向架运用方式有关。常见悬挂部件的试验载
在所有模拟特殊运营载荷的静态试验中，都首先在构架上施加机车车辆正常载重作用下的垂向载 荷，并记录所有车轮下的反作用力。然后分别以正反两个方向施加各种特殊运营载荷，在整个过程中 应确保车轮下的反作用力之和保持恒定。
对于主要运营载荷产生较小影响的测点，可仅对特殊运营载荷试验结果进行评价。对于主要运营 载荷产生较大影响的测点，应将由主要运营载荷产生的应力与由特殊运营载荷所产生的应力相叠加， 叠加方法应避免构架垂向载荷的重复影 应力限度由材料的疲劳极限图（见 TB/T3548）给出，可允许个别测点的测试结果超出应力限度 20%，但应在疲劳试验过程中对这些测点进
干化汉 作用力处产生附加载荷。 对于纵向载荷和制动装置产生的特殊运营载荷，动态循环次数不宜少于1×10°次；对于菱形载荷 和除制动装置外其他悬吊部件产生的特殊运营载荷，动态循环次数不宜少于2×10°次。对于纵向载 荷、菱形载荷和特殊运营载荷的动态循环次数也可按供需双方约定进行。 疲劳试验加载频率根据设备及现场情况确定，频率范围通常为2Hz~7Hz。 对于设计速度不大于160km/h、最高运营速度不大于140km/h的既有客车转向架构架和设计速 度不大于120km/h的既有货车转向架构架（含摇枕、摇动台），疲劳试验按附录E.3要求进行。
在4×10°次动载荷循环及每个阶段试验完成后都应通过无损探伤检验（磁粉探伤或渗透探伤）来 确定构架是否有疲劳裂纹。 在前两个阶段试验完成之后不应出现任何形式的裂纹。在第三阶段试验完成之后允许出现在运 行过程中不需立即修复的微小裂纹。如果出现这种裂纹，建议制造厂家对转向架设计进行局部改进 并进行优化分析计算，无需进行进一步的试验。 静态试验中确定由于横向力过大而过载的构架上二系悬挂承载部位，可以出现任何形式的裂纹。
线路动强度试验要求和方法见TB/T3548。
示系如图A.1所示抗浮锚杆施工组织设计，图中符号说明见表A.1，
附录A （资料性附录） 符号的定义和说明
荷、位置及符号见表A.2
表A.2载荷、位置及符号
表A.2载荷、位置及符号（续）
XX 房地产开发有限公司综合楼安全生产文明施工组织设计质量定义及符号见表A.3。
表A.3质量定义及符号