M3铸钢转向架侧架技术条件.docx
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M3铸钢转向架侧架技术条件
M20383铸钢转向架侧架技术条件
规范M—203—83
1926年采纳
1.0范畴
1.1这些技术条件适用于所有货车转向架铸钢侧架。
1.2所有各种设计的转向架侧架在用于联运货车之前必须由设备工程委员会批准。
该项批准以本标准所列技术条件为依据。
1.3要求批准的申请书应呈送北美铁路协会技术服务部设备执行主任会。
该申请书应附有详细的结构图和有关材料的成分及热处理工艺的全部资料的复印件。
1.4批准的依据是动载荷和静载荷试验的结果。
车辆制造委员会可能考虑到以往类似设计、材料和热处理的令人中意的静载荷和动载荷试验结果，不进行试验而建议对申请的设计、材料和热处理予以批准。
只有在一项原差不多过正式的动载荷和静载荷试验获得批准的设计的基础上方能要求取消试验。
取消试验的要求应附有涉及新设计和用作这一要求的基础的设计的证明材料，证实在这两种设计之间不存在附录“A”所列举的差不。
2材料
应为符合最新版本AAR规范M—201和M—210的B级、B+级和C级铸钢。
3设计
3.1除本标准专门列举者外，还应遵守所有的AAR差不多标准要求。
3.2运算和试验的最小依据是表Ⅰ给出的车轴负荷“C”。
表Ⅰ
轴颈尺寸英寸转向架型式C—车轴负荷磅
4
×82B24,000
5×92C33，500
5
×102D42,000（19吨）
6×112E52，500
6
×122F63，000（28.6吨）
7×122G76，000
3.3垂直设计载荷应取为作用在弹簧座上（或与之相当的试验用构件），应等于1.5“C”。
横向载荷应取为作用在摇枕挡上，每一摇枕挡承担二分之一，载荷作用线在穿过两车轴的名义中心线之上车轴轴颈直径减去1
英寸的高度上，应等于0.4“C”。
设计中的最大合成单位应力对B级钢应不超过每平方英寸16，800磅，对B+级钢应不超过每平方英寸21，950磅，对C级钢应不超过26，250磅。
4静载荷试验
4.1每一种设计应在车辆制造委员会的一个代表监督下在一个合适的静载荷试验台上对两个试样进行试验。
这两个试样应选择为能代表产品的一样质量。
4.2侧架应符合表Ⅱ所列静载荷试验要求。
横向和垂直加载试验应分不进行，但同一个试样可用作这两种试验。
在采纳可分式轴箱的情形下，只是在垂直试验时应将轴箱和零件组装起来并栓接到位。
表Ⅱ
静载荷试验
4.3运算试验载荷的最小依据：
载荷：
磅
B级、B+级和C级
横向垂直
仪器调零载荷50005000
最大挠度加载0.57C2.14C
最大永久变形载荷1.14C4.28C
弹性极限最小值4.04C
极限载荷11.90C
4.4由4.3项得到的用于实际试验的最小值：
载荷4
×85×95
×106×116
×127×12
0.57C（挠度）194002420029000350004100048200
1.14C（永久变形）288803840048000600007200086400
2.14C（挠度）590007700095000117500140000167000
4.28C（永久变形）108,000144,000180000225000270000324000
4.04C（弹性极限）102000136000170000212500255000306000
11.90C（极限）300000400000500000625000750000900000
试验要求：
最大横向挠度最大横向永久变形最大垂直挠度最大垂直永久变形
（载荷0.57C）（载荷1.14C）（载荷2.14C）（载荷4.28C）
轴距B级B+级C级B级B+级C级B级B+级C级B级B+级C级
5′6″.070″.097″.120″.010″.010″.010″.040″.048″.055″.010″.010″.010″
5′8″.070″.097″.120″.010″.010″.010″.040″.048″.055″.010″.010″.010″
5′9″.072″.100″.124″.010″.010″.010″.041″.050″.057″.010″.010″.010″
5′10″.074″.103″.127″.011″.011″.011″.042″.051″.058″.011″.011″.011″
5′11″.076″.106″.131″.011″.011″.011″.044″.053″.060″.011″.011″.011″
6′0″.078″.109″.135″.011″.011″.011″.045″.054″.062″.011″.011″.011″
6′1″.081″.112″.138″.012″.012″.012″.046″.055″.063″.012″.012″.012″
6′2″.083″.115″.142″.012″.012″.012″.047″.057″.065″.012″.012″.012″
6′3″.085″.118″.146″.012″.012″.012″.049″.059″.067″.012″.012″.012″
6′4″.087″.121″.150″.013″.013″.013″.050″.060″.069″.013″.013″.013″
4.04：
最小弹性极限
11.90：
最小极限载荷
4.5挠度测量仪器应置于试件两支点的中央，并应在初始载荷为5000磅（2270kgf）时调定零读数。
只有在垂直试验中，需要先对侧架施加20，000磅（9080kgf）的载荷，然后减小到5000磅（2270kgf），以使仪器调零。
4.6弹性极限应采纳约翰百分之五十方法确定。
弹性极限能够定义为应力-应变图中变形率比初始变形率大百分之五十的那一点。
5静载荷试验加载图
图1所示为横向试验加载方法。
图2所示为垂直试验加载方法。
图3所示为对应于不同弹
簧组合在垂直试验中刀刃的位置。
6动载荷试验
6.1为获得批准，应提交4个有代表性的侧架，按第8条和本条的要求进行动载荷试验。
6.2动载荷试验要求如表Ⅲ所示。
表Ⅲ
B级B+级C级
最少加载次数……………………………………50,00075,00075,000
试验试样的平均加载次数应超过………………10,000125,000125,000
6.3裂纹的定义—在基体金属中具有明确的方向且最小长度达1/4英寸（6.35mm）的任何开裂。
在试验中，当喷洒矿物染料或合适的液体时，裂纹必须能够显示出来。
凡沿其所在的构件的长度方向延伸的裂纹视为纵向的和非临界的。
6.3.1临界裂纹的定义：
6.3.1.1在试验过程中扩展的处于构件广义横向的裂纹。
6.3.1.1.1在正式判不时，横向裂纹的长度至少必须达到1/4英寸（6.35mm），同时必须在初次判不后又显示出1/4英寸（6.35mm）的横向扩展。
6.3.1.1.2在承载构件上的横向裂纹在初次判不之后又扩展1/4英寸（6.35mm）时，应作为临界裂纹予以记录。
6.3.1.2在运用中发觉的任何裂纹都将导致侧架退出运用。
6.4试样必须按表Ⅳ所示的载荷循环加载。
表Ⅳ
载荷范畴（磅）
载荷型式5×95
×106×116
×127×12
垂直0～78,000 0～100,000 0～125,000 0～150,000 0～180,950
横向内—外0～10,500 0～13,0000～16,500 0～19,500 0～23,520
中央扭转右—左0～6,800 0～8,500 0～10,650 0～12,800 0～15,420
6.5加载方式如下所述：
垂直—施加于侧架弹簧座上的均布载荷。
横向—施加于侧架立柱边缘，近似地处于在静载荷条件下摇枕接触侧架立柱的相同位置。
对每一次垂直加载，应有一次在内外侧方向交变的横向加载。
中央扭转—施加于构架水平面中心的扭转力矩。
对每两次垂直加载，应有一次依顺时针和逆时针方向交变的中央扭转。
所示载荷作用于一个自构架中心线向轨道中心线延伸39″（990.6mm）的加载梁的端部。
注：
表Ⅲ所示循环次数是指垂直载荷。
横向和扭转载荷是额外的并按上述比率施加。
图4是典型的载荷分布示意图。
图Ⅴ所示为由运算机操纵的液压加载系统获得的合成波
形。
7标记
a.所有批准的铸钢侧架应带有如下清晰标记：
7.1所有设计。
铸件上必须铸有如下AAR识不数字：
7.1.1B级钢：
AAR—B—（识不数字）；例如AAR—B—400。
B+级钢：
AAR－B+－（识不数字）；例如AAR－B+－402。
C级钢：
AAR—C—（识不数字）；例如AAR—C—401或AAR—C—QT—401（假如C级钢性能是靠淬火和回火获得的）。
7.1.2以上规定的标记，当制造厂商正确应用时，将用作证明该设计已获批准的标志，参照车辆制造委员会1948年及其以后的D.V.通报，能够确定批准的准确日期。
7.2编号设计。
应用适当的编号，能够完全识不侧架设计，包括材料和热处理。
编号数字系统示于带内置摩擦减振装置单式闸瓦制动机的侧架和转向架摇枕指定设计特点的AAR编号内。
也必须使用规定的AAR识不数字。
7.37.1和7.2项规定的标记是在AAR规范M—201要求的标记之外附加的。
标记的位置如标准S—312、S—313、S—314和S—315所示。
7.4（当使用时）编号数字以及识不数字应在制造厂商的详图上注明。
8试验设备和观看员
8.1试验必须在车辆制造委员会批准的位于北美大陆的设备上进行。
必须有一个车辆制造委员会批准的AAR代表到场观看试验，提交试验数据和证书，证明试验程序和试验结果完全符合AAR的要求。
要求对铸件给予批准的申请者应按照这些要求作出进行规定的试验的安排。
图1
采纳一体式轴箱的侧架
注：
示出的试验装置是典型的。
只要试验结果不受阻碍，承诺改变试验装置的结构，
以适应侧架的设计等。
图Ⅱ
铸钢转向架侧架试验加载用刀刃空间位置
注：
上述弹簧组是典型的。
对其他弹簧组，载荷应按照弹簧布置予以调整。
图Ⅲ
向侧架施加垂直、扭转和横向载荷的方法。
图Ⅳ
加载值见表Ⅳ。
试验载荷施加关系见6.5。
图Ⅴ
M—203—79
附录A
关于侧架设计按最新版本申请批准的规定
Ⅰ.按照本规范的批准只适用于生产已批准的侧架的铸造厂，假如某一制造厂商期望有不止一个铸造厂获得批准，则每一铸造厂须独立履行批准手续。
铸造厂获持批准的手续见AAR规范M—210。
Ⅱ.所有经批准并列入AAR通报D.V.—1168和其后的车辆制造委员会年报的设计均视为批准的，然而，车辆制造委员会保留除厂商提供的试验样品之外再免费从产品中选取侧架作后续静载和动载试验的权益。
Ⅲ.a.所有未经批准的差不多设计应提交AAR技术服务部设备执行主任，以便由车辆制造委员会批准或通知厂商需要进行正式的静载和动载试验。
b.一项设计的批准只适用于其被批准的铸造厂，而不适用于另外的铸造厂的相同或类似设计，也不适用于同一铸造厂的相同设计但不同材质的侧架。
c.一个铸造厂的原已获得批准的任何制造厂商设计无须再作试验即可批准为“批准的铸造厂”。
d.假如某一铸造厂未能保持批准状态，其设计和原生产的铸件仍保持其AAR批准和识不号。
Ⅳ当一种差不多型式设计获得批准时，该项批准也适用于有如下任何变动的该型设计的任何版本。
1.闸瓦吊托（位置和型式），或取消闸瓦吊托。
2.附加或取消CRECO第4点支点座。
3.附加或取消连杆座。
4.附加或取消UNIT制动梁滑槽。
5.附加或取消制动梁安全托。
6.附加或取消轴箱内阻挡和保持棉纱的筋，或在轴箱侧壁上附加或取消用作安装轴颈挡的孔。
7.只要在侧架弹簧座中心的弯曲力矩不增加，弹簧（或弹簧托板）凸台的位置、省略或附加。
8.轴箱绞接挡耳设计的变更。
9.附加或取消用作打印转向架号码的凸台。
10.立柱作下述任何设计变更，条件是在底部的摇枕孔开度不增大：
常规，BarberS—2，RideControl,双桁架自对中无弹簧托板，双桁架有弹簧托板，Snub-Up,Cushion-Ride,CardwellStabilized,Basic和NationalC—1。
11.修改轴箱以便安装整体筒式轴承或滚子轴承。
这一修改能够是取消轴箱的防尘板部位的后壁或取消轴瓦挡耳下部或在轴箱前面下部设一个3″的孔。
修改能够由上述任一或全部变更构成。
12.变更轴箱设计，提供一个可拆下的下部，以便于变更车轮。
只有在过渡到压缩构件的轴箱外拐角处采取加固措施时，才承诺作这种变更。
13.变更轴箱设计，在其顶部安装磨耗板，但在压缩构件侧壁之间必须保持设计的轴箱顶壁金属厚度。
14.只要不改动图纸并给定新的型号号码，B级钢图纸预先批准后，能够批准作B+级或C级钢的图纸，B+级钢图纸能够批准作C级钢的图纸。
15.对型式号码的所有变更及所给的AAR识不号不需要AAR批准，但应以附录B表格的形式
通知AAR。
Ⅴ.a.当批准的设计有下述变更、但拉伸和压缩构件的结构保持不变时，能够不重新试验。
1.宽导框口改为窄导框口。
2.宽导框口改为一体式轴箱。
3.窄导框口改为一体式轴箱。
b.当宽导框口的强度和设计要求差不多预先考虑过，修改设计危险部位的强度等于或超过批准设计的强度时，能够不重新试验。
在这些条件下，批准的设计能够作如下修改：
1.一体式轴箱改为窄导框口。
2.一体式轴箱改为宽导框口。
3.窄导框口改为宽导框口。
c.窄导框口的强度和设计要求差不多考虑过、且修改设计危险部位的强度等于或超过批准设计的强度时，能够不再重新试验。
在这些条件下，批准的设计能够作如下修改：
1.一体式轴箱改为窄导框口。
d.要求批准的申请必须按照1.3项的要求提出。
Ⅶ.试件
所有静止试验和动力学试验的试件应是制造厂商按正规生产方式生产的、代表制造厂商的一样销售产品质量的产品。
不得给予试件以不给予正规生产的所有侧架的任何专门处理。
假如车辆制造委员会的代表拒收明显通过专门处理的试件，应通知制造厂商。
在制造厂商提出要求并支付费用时，由车辆制造委员会的代表或委员会在试验前对预备发运的类似产品进行检查，以确定试验的样品是否是该制造厂商正规生产的有代表性的产品。
在接到上诉时，车辆制造委员会应作出最后裁决。
附录B
差不多设计型号变更申报表
标题：
侧架/摇枕型号变更
北美铁路协会技术服务部设备执行主任
华盛顿，D.C.20001西北大街50F
友爱的先生：
谨此通知所列举之侧架/摇枕型号的变更。
□侧架□摇枕
新设计
型号No.应用的AAR识不号No.*
图号No.
原批准设计
型号No.
图号No.
*制造厂商指定的AAR识不号以原批准的差不多设计的AAR识不号为依据，见AAR规范M—202或203附录A。
您的忠诚的，
---------------------------
公司
摇枕设计载荷技术条件
三轴转向架摇枕和侧架设计试验要求
规范M—203A—79
1972年采纳，1979、1997年修订
生效日期：
1979年1月1日
Ⅰ.摇枕垂直设计载荷
规范M—202之3b.项指出，二轴转向架摇枕设计和试验的依据是垂直载荷“P”。
考虑到轴数，能够由运算二轴转向架摇枕的“P”的公式按比例求得三轴转向架摇枕的垂直载荷“P1”。
即：
P=2C-2000（d-4）
因此，P1=3C-3000（d-4）
式中：
C—轴载荷
d—轴颈直径（标称）
就三轴转向架摇枕设计而言，垂直载荷的数值应为：
（5
″直径轴颈）
P1=3×42,000-3000（5
-4）=121,500
（6″直径轴颈）
P1=3×52,500-3000（6-4）=151,500
（6
″直径轴颈）
P1=3×63,000-3000（6
-4）=181,500
（7″直径轴颈）
P1=3×76,000-3000（7-4）=219,000
摇枕上的垂直载荷应视为作用在从摇枕纵向中心线到心盘凸缘的任意点。
该载荷还应视为作用在心盘凸缘与旁承之间的任意点，直至显现该载荷100%由旁承支承的状态。
所有摇枕臂、支承梁或摇枕的其他承载构件，应使用在上述各种状态下产生的最大弯矩来分析。
Ⅱ.摇枕横向设计载荷
三轴转向架摇枕承担两个方向的横向载荷：
1.由冲击、制动等引起的纵向（相对车辆）载荷。
2.由车体摇摆、轨道曲率等引起的横向（相对车辆）载荷。
这两种情形是不大可能同时发生的，因此能够对它们分不进行研究。
就设计而言，它们各自产生的应力与垂直载荷的运算结果合并，由所得的最大应力条件决定有关构件的设计。
摇枕纵向（相对车辆）载荷应为心盘载荷的0.25。
这一载荷由摇枕臂抗击并反作用到侧架系统。
该载荷应视为在总共四个摇枕臂中平均分配。
摇枕横向（相对车辆）设计载荷应与侧架横向设计载荷相同。
一侧侧架的垂直载荷等于轴载的3/4。
侧架的横向设计载荷等于垂直载荷的0.4；因此，作用于每一摇枕臂的横向（相对车辆）设计载荷等于相应轴颈尺寸轴载的0.3。
即0.75（轴载）×0.4=0.3（轴载）
垂直和横向合并应力应符合AAR规范M—2024C项表Ⅲ的规定。
摇枕静止试验要求
Ⅰ.摇枕心盘和旁承静止试验垂直载荷
运算心盘和旁承试验最小垂直载荷时，参见AAR规范M—202表Ⅲ。
在三轴转向架摇枕的运算
中要使用表Ⅲ中的挠曲和永久变形载荷。
最小载荷（磅）
B级和C级
垂直垂直
旁承心盘
仪器调零载荷50005000
最大挠度附加载荷1.43P11.43P1
最大永久变形载荷2.38P12.85P1
最小极限载荷5.22P1
“P1”载荷如摇枕垂直设计载荷一节所述。
三轴转向架的摇枕最大挠度和永久变形应为：
最小旁承载荷
挠度（按1.43P1）永久变形（按2.38P1）
三轴转向架轴距“B”级“C”级“B”级“C”级
6′10″0.066″0.084″0.030″0.030″
8′6″0.0830.1060.0380.038
8′8″0.0840.1060.0380.038
9′0″0.0870.1100.0390.039
10′0″0.0940.1200.0430.043
11′0″0.1020.1300.0460.046
最小心盘载荷
挠度（按1.43P1）永久变形（按2.85P1）
三轴转向架轴距“B”级“C”级“B”级“C”级
6′10″0.090″0.126″0.030″0.030″
8′6″0.1130.1580.0380.038
8′8″0.1140.1600.0380.038
9′0″0.1180.1650.0390.039
10′0″0.1280.1800.0430.043
11′0″0.1390.1950.0460.046
Ⅱ.摇枕横向静止试验载荷
由于铸件尺寸的关系以及难以编制出既满足要求又安全的试验程序，不对三轴转向架摇枕提出横向试验要求。
侧架设计和试验载荷
Ⅰ.侧架设计载荷
规范M—203之3.2项指出，二轴转向架侧架设计和试验的最小依据是轴载“C”。
这一载荷值也是二轴转向架一个侧架的载荷，因为每一轴和每一侧架都有两个轴颈轴承。
而三轴转向架的侧架则是由1
个轴颈轴承支承的，可由如下关系式依照轴载“C”得出侧架载荷“C1”：
C1=
=
C
就设计而言，对不同轴颈尺寸的C1值应为：
（5
″直径轴颈）
C1=42，000×3/4=31,500磅
（6″直径轴颈）
C1=52,500×3/4=39,375磅
（6
″直径轴颈）
C1=63,000×3/4=47,250磅
（7″直径轴颈）
C1=76,000×3/4=57,000磅
最小垂直设计载荷应等于1.5“C1”。
作用在摇枕挡上的最小横向设计载荷应等于0.4“C1”。
Ⅱ.侧架静止试验载荷和挠度要求
三轴转向架侧架的静载试验载荷要求为：
最小载荷（磅）
“B”级和“C”级
横向垂直
仪器调零载荷50005000
最大承诺挠度的附加载荷0.57C12.14C1
最大承诺永久变形（在载荷中心线测量）载荷1.14C14.28C1
弹性极限（最小）4.04C1
极限载荷（最小）11.90C1
C1值见侧架设计载荷一节中所列。
对不同固定轴距的转向架，其侧架的最大挠度和永久变形值应为：
垂直
挠度（按2.14C1）永久变形（按4.28C1）
三轴转向架轴距“B”级“C”级“B”级“C”级
6′10″0.034″0.043″0.007″0.007″
8′6″0.0400.0550.0100.010
8′8″0.0420.0580.0110.011
9′0″0.0470.0650.0120.012
10′0″0.0550.0790.0150.015
11′0″0.0620.0930.0170.017
横向
挠度（按0.57C1）永久变形（按1.14C1）
三轴转向架轴距“B”级“C”级“B”级“C”级
6′10″0.058″0.102″0.007″0.007″
8′6″0.0700.1200.0100.010
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