内支承转向架介绍比较及未来技术展望

　　在传统的外承式转向架中，由于车体的受力点在车轮外侧，所以曲线行驶时车轴的弯矩实际上是车体向心弯曲距离和车体重力弯曲距离的叠加，而车轴高速通过曲线时的弯矩，无论是高速行驶时车轴的刚度问题还是车轴的金属疲劳问题，叠加的弯矩都是有害无益的。

　　但由于内支承转向架的承载点在车轮内部，曲线运行时车轴上的弯矩成为转向架的重力弯矩和向心弯矩的矢量和，即两者相互抵消。高速转弯时，车轴上的弯矩反而变小。车轴承受弯矩时，在直线轨道上，这也是转向架的总重力弯矩。这样，轴上的弯矩就减小了。这种设计不仅保证了车轴在高速转弯时不会有严重的不利变形，还降低了金属疲劳的严重程度。而且可以保证转向架载荷，大胆使用大内径空心轴，在保证安全运行的情况下，进一步减轻簧下重量。

　　因此，内支承转向架具有以下主要优点：

　　1.车轴疲劳比传统转向架更慢，强度更低；

　　2.转弯性能好，转弯时车轴不良变形少；

　　因为第二点，一系悬挂的悬挂刚度和定位刚度可以大大降低，设计为准受力径向转向架(详见下文)；、

　　4.转向架的物理空间占用率很低，很容易被气动外形包围；

　　5.通过设计内支承转向架，可以有效降低簧下重量；

　　6.空心车轴探伤更为方便,不需要拆轴盖即可进行探伤。

　　然而，这种转向架也有其固有的缺点：

　　1.电机安装空间小，窄轨内支承动力转向架设计难度大；

　　两个悬挂电机可以轻松破坏调整后的簧下重量，以及主悬挂质量和总悬挂质量之间的平衡。这一问题在重量小于5t的轻型内支承转向架中尤为突出。

　　3.由于轴承维修更换困难，轴承的运行可靠性极高，一般要求在寿命周期内不拆卸、不检查、不更换；

　　随着转向架主框架宽度变小，侧倾抑制设计变得更加复杂(详见下文)。

　　在简要了解内支承转向架后，我们将介绍世界上铁路车辆工程前端广泛使用的三种内支承转向架的结构特点和设计思路。