——车辆设计——
图4 二轴和四轴车在曲线上的偏移状况
5.5 两相邻车辆端部间的最小间隙
图5 项邻两车辆在曲线上的位置
如不计车钩钩体与钩托板之间以及车钩铰节点处的摩擦，则车钩中心线的位置必处在通过车钩钩铰节点O1、O2分别与两车体的纵向中心线之间形成了α1及α2的夹角，其值由图可知：
α1=180°－(β1+β2) α2=180°－(β3+β4)
'若每节车辆两车钩钩铰节点之间的距离分别为L1及L'2，同时OA≈R，则得：
tan?1?2RL1'
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——车辆设计——
tan?4?2RL'2
并由?OO1O2可求得：
tan?22?NQ?b1NQ?b2 ⑵
tan?32? ⑶
式⑵、式⑶中：
b1=OO1≈R； b2=OO2≈R
Q?12(b1?b2?2m)，即为?OO1O2周长的一半；
2m——相邻两车钩铰节点中心间的距离；
(Q?b1)(Q?b2)(Q?2m)QN?，即为?OO1O2内接圆的半径。
当b1、b2求得后，根据图中的几何关系，即可算出相邻两车的车端有关部件之间间隙△，见式⑷：
??2m?[cos(?1?b1)('B12)?K1?cos(?2?b2)('22B22)?K2] ⑵
22式⑷中：K1?L1?L12 K2?B1L2?L22
B2?1?arctan2K1 ?2?arctan2K2
若两相邻两车辆为同一类型车辆，则上公式可以简化为式⑸：
??2[m?cos(??b)(B2)?K] ⑸
22为了确保相邻两车在通过曲线时端部不会相碰，间隙△必须大于相邻两个缓冲器的行程及钩缓装置各部分最大纵向磨耗量之和，并应留下必要的安全裕量。
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——车辆设计——
图6 相邻两车辆的端部间隙
5.6 车钩与冲击座口之间的间隙
车钩相对于车体的摆角（此处忽略了两车钩轮廓间可能的转角），即上面求出的α1及α2角，对于货车而言钩身置于冲击座的钩身托梁上，钩身摆动会受到冲击座内壁的限制。设货车车钩在冲击座内最大容许摆动角度为αmax，D为冲击座口的角度，d为同一部位钩身的宽度，H为冲击座口至钩尾销孔处铰节点的长度，则从图8可知：
?max?arctanD?d2H ⑹
若α1或α2角＜αmax，则钩身不会与冲击座内壁相碰。一般来说短小车辆在小曲线上车钩摆角较大，但小半径曲线多在站场，此时车钩力较小，车钩轮廓可能转动。美国AAR M1001在几何上校核车辆通过最小曲线半径的计算中考虑了车钩轮廓间的转角。
图7 货车车钩在冲击座内的最大摆角
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——车辆设计——
5.7 车体枕梁与转向架侧架间的垂直间隙
图8 枕梁下盖板与转向架侧架位置图
H≥(fj-fk)+fd+h+fc+(Δ1+Δ2)+ΣΔ+C ⑺ 式⑺中：
fj——转向架的弹簧总静挠度，mm； fk——空车时转向架的弹簧挠度，mm； fd——转向架的弹簧动挠度，mm；
h——最大旁承间隙（弹性旁承总压缩量减去工作压缩量）消除后车体一侧在侧架顶面中心处的下沉量，mm；
fc——侧向力引起的转向架弹簧挠度，mm； (Δ1+Δ2)——上、下心盘的最大磨耗量，mm；
ΣΔ——侧架各部偏差累计可能引起的侧架顶面相对于弹簧承台面的最大上移量，mm；
C——考虑车体倾斜时K处先接触而留有的间隙，C=3 mm。
其中：① h?L??l????max ⑻
式⑻中：L——同一转向架两侧架中心间距离，mm（1981mm）；
l——同一转向架两旁承中心间距离，mm（1520mm）； φ——上心盘直径，mm（375mm）； δmax——最大旁承间隙，mm（6±1mm）。
② ????12??22??32??? ⑼
式⑼中：δ1、δ2、δ3、??——侧架各部有关尺寸偏差值，mm。
6 车辆重心位置计算
车辆垂直静载荷、垂直动载荷、车辆离心惯性力和制动惯性力的合力等均作用在车辆
重心上，车辆的重心高度也直接影响其运行平稳性和稳定性，因此确定重心高度位置是必要的。
对于一般货车，其结构是对称的，装载的货物也认为是对称的，故车辆重心是处在车体纵、横二垂直对称面的交线上，因此确定重心位置，只需要计算其距轨面的垂直高度，即确定车辆的重心高。
重心高的计算见式⑽：
h??Thtt?Gh0T?G ⑽
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——车辆设计——
式⑽中：h——重载车辆重心距轨面高
h1——车辆各部件重心距轨面高 h0——所装货物重心距轨面高 Tt——车辆各部件的重量 T——车辆自重
G——所装货物的重量
注：在计算车辆簧上各部件和货物重心距轨面高时应该考虑弹簧的静压缩量。
根据铁运[2006]161号《铁路货物装载加固规则》规定：
① 装车后货物总重心的投影应位于货车纵、横中心线的交叉点上。必须偏离时，横向偏离量不得超过100mm；纵向偏离时，每个车辆转向架所承受的货物重量不得超过货车容许载重量的二分之一，且两转向架承受重量之差不得大于10t。
② 重车重心高度从钢轨面起，超过2000mm时应按表1的规定限速运行。
表1
重车规定限速
通过侧向道岔限速/km·h-1 15 15 15 重车重心高度/mm 2000＜H≤2400 2400＜H≤2800 2800＜H≤3000 区间限速/km·h-1 50 40 30
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