Промышленный лизинг Промышленный лизинг  Методички 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

За исходную расчетную нагрузку принят крутящий момент Мад = 17,9 кН-м на I максимальном режиме, соответствующем длительной скорости. Далее в соответствии с ГОСТ 21354-75 определяют расчетные и допускаемые напряжения на контактную выносливость, а также на усталостную прочность. После этого рассчитывают контактные и изгибные напряжения, действующие на зубья передачи при максимальной нагрузке.

При расчете тяговых редукторов пассажирских локомотивов были получены следующие значения напряжений, МПа (в числителе- для шестерни, в знаменателе - для колеса).

ТЭПбО ТЭП70 ТЭП75

На усталостную прочность

Контактное напряжение:

расчетное ад........... 575/575 710/710 770/770

допускаемое а hp......... 943/698 959/720 957/715

Напряжение изгиба:

расчетное Ор........... 171/165 192/199 210/218

допускаемое арр......... 247/195 235/195 235/195

На статическую прочность при трогании

Контактное напряжение:

максимальное расчетное amax • • ЮЗЗ/ЮЗЗ 1147/1147 1240/1240

допускаемое предельное адашах . . 2320/2000 2320/2000 2320/2000

Напряжение изгиба:

максимальное х....... 275/306 347/397 387/443

допускаемое аррах ....... 665/490 665/490 665/490

§ 23. КАРДАННЫЕ ПРИВОДЫ

Карданные приводы состоят из карданных валов, раздаточных и осевых редукторов. При проектировании карданного привода стремятся обеспечить небольшие углы наклона карданных валов. Минимальные моменты инерции вращающихся масс и хорошую их балансировку. Карданные приводы должны быть максимально унифицированы, иметь однотипную конструкцию карданных валов, раздаточных и осевых редукторов.

В карданном приводе крутящий момент от коробки передач к осевым редукторам передается через карданные валы, наличие которых вследствие шлицевых и шарнирных соединений позволяет обеспечивать осевые и угловые смещения одного связываемого агрегата относительно другого. Это имеет место, например, при вписывании тепловоза в кривую.

Элементы карданного привода работают в тяжелых условиях. Так, осевой редуктор привода установлен на ось колесной пары, которая при движении локомотива испытывает удары на стыках и других неровностях пути. При этом ускорения оси и корпуса редуктора могут достигать 100 м/с и более. Передаваемый редукторами мощных локомотивов крутящий момент составляет 40 кН-м и более (при трогании).


Рис. 93. Карданные валы тепловоза ТГМ4:

а - с разъемными проушинами; б - с неразъемными; в - с бессепараторнымн подшипниками; / - фланец; 2 - игольчатый подшипник в сборе; 3 - крестовина; 4,7 - вилки; 5 - балансировочный, груз; 6 - уплотнение в сборе; * - болт

В элементах привода вследствие фрикционных автоколебаний при буксовании возникают динамические нагрузки, в 3-4 раза превосходящие максимальные статические нагрузки при трогании. Динамические нагрузки возникают также и в результате колебаний надрессорного строения, виляния тележек, наличия углов излома карданных валов, вибрации, источником которых являются главным образом зубчатые передачи. При таком сложном и тяжелом характере нагрузок масса, приходящаяся на единицу мощности, локомотивного привода обычно в 2-4 раза меньше такой же массы стационарного.

Карданный вал тепловозов ТГМ4, ТГМ6, (рис. 93, а) состоит из двух фланцев /, вилки 4 (сталь 37ХС) с внутренними шлицами, надеваемой на хвостовик второй вилки 7 (сталь 45Г2) с наружными шлицами. У карданного вала, связывающего осевой редуктор



с выходным валом коробки передач, вследствие большой длины вала хвостовик приварен к трубе, соединяюш,ей его с вилкой. Фланцы с разъемными проушинами отштампованы из стали 45 или 40ХНМА. Крестовина (сталь 12ХНЗА) через цапфы диаметром 60 мм опирается на игольчатые сепараторные подшипники 814712К1. Карданный вал, соединяющий коробку передач с осевым редуктором, имеет игольчатые подшипники типа 814715К1 с диаметром цапфы 75 мм. Цапфы крестовин с игольчатыми подшипниками вмонтированы в стальные стаканы, удерживаемые в гнездах вилок при помощи упорных буртов. На дне стаканов уложен капроновый упор.

Для подшипников применяют консистентную смазку ЦИАТИМ-203 (ГОСТ 8773-73), которая подается через пресс-масленку и каналы внутри крестовины. По торцам стаканов укреплены при помощи обойм манжеты, препятствующие вытеканию смазки и попаданию пыли в подшипник. Разъемные головки вилок и проушин стянуты болтами. Осевая компенсация карданного узла обеспечивается шлицевым соединением, которое смазывается смазкой ЦИАТИМ-203. Герметичность соединения создана уплотнительным кольцом, ладетым на центральную часть вала и поджатым гайкой, а также заглушкой, установленной у свободного торца вилки.

На тепловозах ТГМ4 более поздних выпусков карданные валы, соединяющие осевые редукторы, имеют вилки и фланцы с неразъемными проушинами (рис. 93, б). На цапфах крестовин устанавливают бессепараторные подшипники 824912 (рис. 93, в). Применение неразъемных проушин вилки и фланца позволяет уменьшить объем механической обработки и сборочных работ при изготовлении карданного вала, а также его массу.

Осевые редукторы бывают одноступенчатыми, двухступенчатыми, а в некоторых случаях и трехступенчатыми (рис. 94). Одноступенчатый редуктор (схема /) наиболее прост по конструкции. Он состоит из одной пары конических колес. Применение одноступенчатых редукторов позволяет уменьшить необрессоренную массу колесной пары. Однако для передачи крутящего момента необходимо иметь еще раздаточные, а иногда и промежуточные редукторы, устанавливаемые на раме тележки, или один из осевых редукторов должен быть раздаточным, выполненным, например, по схемам IV, V.

Наибольшее распространение получили двухступенчатые осевые редукторы. В зависимости от последовательности расположения зубчатых колес двухступенчатые редукторы разделяют на коническо-цилиндрические (схема ) и цилиндрическо-кониче-ские (схема /). Применение двухступенчатых редукторов для привода колесных пар позволяет обеспечивать в зависимости от требований широкий диапазон передаточных чисел при достаточной унификации редукторов. Двухступенчатый редуктор легко трансформировать в промежуточный редуктор, передавая кру-142

-г I


Рис. 94. Кинематические схемы осевых редукторов тепловозов с гидропередачей:

/ - одноступенчатый; - двухступенчатый коннческо-цнлнндрнческнй; / - двухступенчатый цнлиндрнческо-коннческнй; iv - двухступенчатый раздаточный; v - трехступенчатый раздаточный

тящий момент через карданный вал и на другие колесные пары. Трехступенчатые редукторы применяют как раздаточные. Такой редуктор используют в приводе тепловоза ТГЗОО фирмы МАК (схема У).

Осевой редуктор тепловоза ТГМ4 (рис. 95) имеет две пары зубчатых шестерен: коническую и цилиндрическую. Коническая пара выполнена из шестерен с круговыми зубьями 2 = 26 и = = 31, цилиндрическая - из шестерен с модулем m = 10 и числом зубьев 2з = 18 и 24 = 31. Общее передаточное число редуктора ы = 4,23. Корпус осевого редуктора стальной (литой) состоит из трех частей: верхней, средней и нижней. К верхней части корпуса приварен кронштейн для крепления горизонтальной реактивной тяги, предотвращающей поворот корпуса редуктора при передаче крутящего момента. В расточках верхней и средней частей корпуса расположены ведущий 7 и ведомый 14 валы. Ведущий и ведомый валы установлены на роликовых подшипниках. Осевые силы на валах воспринимаются шариковыми подшипниками с разъемным внутренним кольцом, установленным с радиальным зазором 0,14-0,18 мм.

Конические шестерни и фланец ведущего вала напрессовывают на валы с гарантированным натягом. Сборку шестерен и фланца осуществляют тепловым способом. Боковой зазор в зацеплении




конических шестерен регулируют подшлифовкой полуколец 3, 18, 20. Регулировочные полукольца с каждой стороны уплотнены разрезными картонными прокладками, установленными на лаке «Герметик». Корпус редуктора крепят на оси колесной пары на двух роликовых подшипниках типа 7031144М. Осевые усилия воспринимаются также шариковым подшипником 176144Л с разъемным внутренним кольцом.

Смазка подшипников и зацеплений шестерен принудительная. Для этой цели в нижней части картера редуктора имеется шестеренный насос 22, привод которого осуществляется от цилиндрической шестерни, установленной на оси. Масло забирается насосом через сетчатый фильтр из нижней части картера и поступает по трубопроводу к коллектору 12 смазки, из которого по трубкам распределяется во все точки. Осевой редуктор заправляют трансмиссионным маслом ТСп-14. При температуре ниже -25 °С необходимо применять масло ТС-10-ОТП.

В некоторых конструкциях двухступенчатых осевых редукторов смазка подшипников и зацеплений зубчатых колес осуществляется разбрызгиванием масла, например, в редукторах тепловозов ТГ102, ТГМЗА, ТГМ5, ТГМ6. Для этого верхняя часть корпуса редуктора разделена перегородкой так, что образуется верхний картер с масляной ванной для смазки конических шестерен и подшипников ведущего вала и нижний картер с масляной ванной для смазки цилиндрических колес и подшипников. Основные характеристики отечественных и зарубежных осевых редукторов приведены в табл. 10.

Таблица 10

Основные характеристики осевых редукторов

Тепловоз

Номинальный крутящий

Число ступеней

Тип колес осевой

Способ передачи смаз-

Передаточное число

Масса редукто-

момент *, Н-м

ступени *

ки •»•

(общее)

ра, кг

ТГ102, ТГМ5

38 ООО

1550

ТГМ6

4,25

ТГ16, ДР1, ДР2

38 ООО

2,61

1000

ТГМЗ, ТГМЗА

ТГМ4

34 ООО

4,23

23 ООО

1,86

ТГП50

38 ООО

2,61

Хеншель

32 400

2,61

Дейц

32 ООО

3700 (с колесной парой)

• Передаваемый осью колесной пары при \ = 0,33. *• Ц - цилиндрический; К - конический. *♦• Р - разбрызгиванием; П - принудительно.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58