3B₀机车在小半径曲线通过及轮缘减磨上相对于2C₀机车均具有较大优势,在成本及技术难度上又要低于径向转向架机车,因此在曲率半径小、坡道大、弯道多的铁路线上大量运用。意大利、日本、南斯拉夫、法国、瑞士、英国、瑞典等国为山区铁路设计制造了多种3B₀机车,很好地满足了运能及营运速度的需要。但3B₀机车在通过曲线时中间转向架不承担车体离心力,因此导致前导轴横向力较大,增大了导向轮脱轨系数。如何在3B₀机车上减低端轴承担车体离心力的份额从而降低导向轮脱轨系数,以及减小导向轮冲角从而降低轮缘磨耗乃为本论文研究目的所在。横向弹性连接装置是达到上述目的的最佳选择之一。因其在曲线通过时使得前转向架后端向外轨横移,后端转向架前端向内轨横移,同时减小了两导向轮冲角及侧压力,所以从转向架本身结构上解决了导向轮侧压力及冲角大引起的过度磨耗问题。建立了采用扭杆式横向连接装置与否的3B₀机车多刚体动力学模型,对各项动力学指标进行对比计算,结果表明:该装置不仅不会影响机车直线运行品质,而且一定程度上提高了机车横向平稳性指标;通过小半径曲线时因导向轮冲角及侧压力减小,从而降低了导向轮脱轨系数以及摩擦功率,减磨效果明显。机车安全性是第一位的。如何保证装置的自由间隙、防止弹簧卡死、防止装置脱落等安全设计也是非常重要的。总的设计原则是:直线运行情况下,横连装置不能恶化机车运行的平稳性指标;曲线期间要一定程度地满足减磨目的,而且要关注第二轮对脱轨系数、横向力这些因横连过后产生的新的危险因素;结构装置需具有极高的安全性,保证不出现卡滞、掉落、断裂等影响机车运行安全性的因素。将横连装置用于3B₀机车上是进一步减磨及提高机车运行安全性的最佳方式之一,对有大量小半径曲线的我国山区铁路提供了一种减磨思路,应用前景广阔。