一、车体与转向架连接装置的作用
（1）传递重力。传递车体及其内部设备的重量，并按设计要求进行重量分配，保证各转向架载荷均等，各轴重符合规定要求。
（2）传递纵向力和横向力。传递转向架所产生的牵引力、制动力及机车在运行中转向架与车体受到的各种横向作用力。
（3）改善机车的动力学性能。改善机车在振动、曲线通过时的动力学性能，特别是横向动力学性能。
（4）保证机车的灵活性和稳定性。保证机车在曲线通过时的灵活性和稳定性，并使车体相对转向架经常处于平衡位置。
（5）缓和钢轨对机车的冲击和振动，改善部件的工作可靠性和乘务员的舒适度。由于机车在线路上运行时，受到来自钢轨的冲击，同时机车本身又产生各种形式的振动，所以现代电力机车大多采用弹性的支承装置，这样，既可缓和传到车体上的冲击，又可增加机车总的静挠度；还因为隔离了机车的振动质量，从而降低了车体的自振频率，提高了机车运行的平稳性指标。
二、车体与转向架连接装置的类型
车体与转向架连接装置的类型很多。主要包括有心盘（或中心销）连接和无心盘连接两大类。
1.有心盘（或中心销）的连接装置
在转向架的转动中心，设置心盘。它既是传递重力及水平力的装置，又是转向架绕车体回转时的转轴。机车曲线运行时，转向架绕心盘回转。
为了承担机车部分垂直重量，防止车体侧倾，使车体保持安定，一般除心盘外，在转向架两侧还安设旁承。如图5.1（a）所示，即为心盘-旁承共同承载的支承装置。
有的机车的垂直重量全部由旁承承担，把心盘简化为中心销。中心销作为转向架相对车体的回转中心，同时传递水平载荷如牵引力、制动力和横向力，但不承担垂直重量。如图5.1（b）所示，即为中心销-旁承的支承装置，在中心销周围的转向架构架上，安设了4个旁承。
关于旁承的位置和数量，可以有种种不同的设计。旁承可以是刚性旁承，也可以是弹性旁承。如图5.2所示，图（a）为心盘-弹性旁承示意图；图（b）为心盘-刚性旁承示意图；图（c）中心销-弹性旁承示意图。
图5.1 有心盘（或中心销）的连接装置示意图
1—旁承；2—心盘；3—旁承；4—中心销
图5.2 弹性旁承和刚性旁承示意图
不论哪种旁承，都必须能适应转向架相对车体的偏转。旁承在机车转向架构架上的位置，取决于重量分配的需要，一般要求左右对称，前后则不一定对称分布。
当车体发生侧倾时，一侧旁承增载，另一侧旁承减载，这样，旁承和悬挂弹簧会发生反力矩，促使车体恢复正常状态。
由上可知，有心盘或中心销的连接装置，转向架有明确的回转中心；水平载荷由心盘或中心销传递；垂直载荷可由心盘集中承载，也可由心盘和旁承共同承载。
这类连接装置，只能允许转向架相对车体绕定点回转，不允许转向架相对车体横向位移，所以机车运行时的横向刚度大；转向架中部被心盘装置占去了一定空间，有时会妨碍其他部件的布置。
2.无心盘的连接装置
这一类连接装置，不设心盘，也没有中心销。转向架没有明确的回转中心，只能绕一个假想的回转中心回转，还可以相对车体进行适当的横移。
可见，转向架的假想的回转中心在一定的范围内变动，而不是一个确定的点。下面介绍两种常见的形式。
1）牵引杆装置
牵引杆装置是用来传递机车牵引力、制动力的装置，可以安设于较低的位置，实现低位牵引，有利于黏着牵引力的充分发挥。机车运行时要求其不应该存在着对运动的约束，且能适应机车车体与转向架之间的各种相对运动。它有 3 种不同的结构形式。
（1）中央斜单杆推挽式牵引杆。
SS4G型电力机车的牵引装置结构形式为中央斜单杆推挽式牵引杆，如图5.3所示。其牵引点距轨面的高度为 12 mm，旁承采用全旁承橡胶堆。牵引杆一端通过牵引座与车体底架牵引梁相连，另一端通过销与三角撑杆相连，三角撑杆通过销与三角架相连，三角架通过销与构架牵引梁相连。
图5.3 中央斜单杆推挽式牵引杆
1—六角开槽螺母；2—压盖；3—牵引座；4—牵引橡胶垫；5—牵引叉头；6—三角撑杆座；
7—关节轴承；8—销Ⅰ；9—销Ⅱ；10—三角架；11—销Ⅲ；12—关节轴承；13—三角撑杆；14—牵引杆
（2）中间推挽式牵引杆。
SS8型电力机车的牵引装置结构形式为中间推挽式牵引杆，如图 5.4 所示。其牵引点距轨面高度为 220 mm，旁承采用圆弹簧。牵引杆Ⅰ一端通过牵引座与车体底架牵引梁相连，另一端在牵引杆托板处通过销轴与牵引杆Ⅱ一端相连，牵引杆Ⅱ的另一端通过销轴与构架牵引梁相连。
图5.4 中央推挽式牵引杆
1—托板；2—牵引座；3—牵引杆Ⅰ；4—牵引杆托板；5—磨耗板；6—牵引杆Ⅱ；7—关节轴承
（3）平行牵引杆。
SS9型电力机车的牵引装置的结构形式为平行牵引杆，如图 5.5 所示，其牵引点距轨面高度 460 mm，旁承采用圆弹簧和橡胶堆配合。牵引装置以连接杆中截面为对称平面的完全对称结构，主要由牵引杆2根、拐臂2个、连接杆1个组成。牵引杆一端与车体底架相连接，另一端与拐臂连接，拐臂的转轴装在转向架的构架的牵引座上，连接杆将左右两个拐臂连接起来，用来保证左右牵引的同步。
图5.5 平行牵引杆
1—牵引座；2—牵引杆销Ⅰ；3—拐臂销；4—拐臂组装；5—连接杆销；6—连接杆；7—牵引杆组装；8—牵引底座；9—牵引杆销Ⅱ
直线运行时，牵引力经转向架构架→拐臂→牵引杆→车体；曲线运行时，拐臂转轴随转向架移向曲线内侧，拐臂和牵引杆同步转动，但不影响牵引力的传递。
2）摆式连接装置
摆式连接示意图如图5.6所示。每个转向架通过两个中央支承及旁承接受车体传来的重力。中央支承上下两端均为弹性结构，旁承也采用弹性旁承。
图5.6 摆式车体连接装置示意图
1—中央支承；2—构架；3—轮对；4—复原装置；5—弹簧旁承；6—一系悬挂
中央支承在机车纵向的刚度很大，不能产生倾斜现象，能够可靠地传递牵引力和制动力。
但是在机车横向的刚度则很小，可以发生较大的倾斜。这样，转向架也就能够相对车体回转一定角度，也可以适当的横向位移。
为了保持中央支承的横向安定，在每个中央支承的中部左右侧，安装了复原装置。当转向架回转或偏倚时，中央支承倾斜，两侧复原装置的弹簧同时受到压缩，促使中央支承恢复居中位置，如图5.7（a）所示。
当车体发生侧倾时，由于左右旁承弹簧的载荷、挠度不同，产生的反力也不同，形成反力矩，促使车体恢复铅垂位置，如图5.7（b）所示。在转向架构架侧梁与车体底架侧梁之间，左右各设了橡胶制成的弹性侧挡称为侧向限制器，以限制转向架的横向位移不得超过规定数值。
图5.7 车体偏倚和侧倾的复原
1—复原力；2—反力大；3—反力矩；4—反力小
这种摆式连接装置，无论中心支承还是旁承，都是弹性的，成为机车的二系弹簧悬挂。
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