Тяговая передача и узел подвешивания редуктора

Тяговая передача предназначена для усиления вращающего момента и передачи его с вала тягового двигателя на ось колесной пары.

Тяговая передача (рис. 19) состоит из тягового редуктора 3, смонтированного на оси колесной пары 4, и карданной муфты 2, соединяющей вал тягового двигателя 1 с валом редуктора.

Тяговый редуктор. Основным узлом редуктора является одноступенчатая зубчатая передача (рис. 20), состоящая из ведущего (шестерни) 1 и ведомого (большого зубчатого) 2 косозубых цилиндрических колес.

В косозубых передачах в зацеплении находятся одновременно не менее двух зубьев, что уменьшает нагрузку на них; передача приобретает спокойный, без ударов ход, снижается уровень шума.

Рис. 19. Тяговая передача: а - схема; б - общий вид

Ведущая шестерня выполнена заодно с валом и соединена через карданную муфту с валом двигателя. Ведомое колесо напрессовано на удлиненную ступицу первого колесного центра.

Основной характеристикой тягового редуктора является передаточное число, которое показывает, во сколько раз вращающий момент М₂ на оси колесной пары больше вращающего момента М_х на валу тягового двигателя. Передаточное число равно 5,33, т.е.

Одновременно с увеличением вращающего момента на оси колесной пары уменьшается частота ее вращения п .

Соответственно между размерами шестерни и большого зубчатого колеса, а также частотами их вращения существует аналогичная зависимость:

Отношение диаметров может быть заменено равнозначным отношением числа зубьев большого зубчатого колеса и шестерни:

Зубчатая передача - большое зубчатое колесо 1 (рис. 21) и шестерня 4 - заключена в корпус из алюминиевого сплава - силу-

Рис. 20. Зубчатая передача

Рис. 21. Корпус тягового редуктора

Корпус представляет собой массивную коробку, состоящую из двух половин 2 и 3.

Фланцы верхней 6 (рис. 22) и нижней 1 половин корпуса соединены болтами 10.

Тяговый редуктор состоит из следующих элементов: большого зубчатого колеса 26, напрессованного на удлиненную ступицу 22 первого колеса или втулку на оси колесной пары; шестерни, выполненной заодно с валом 11 и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом; двух больших подшипников - шарикового 21 и роликового 27, также напрессованных на удлиненную ступицу колеса; двух больших лабиринтных крышек 24 и 29 с лабиринтными кольцами 23 и 30; двух уплотнительных колец 25 и 28 раздельной смазки, установленных с внутренней стороны больших подшипников; двух малых подшипников - шарикового 17 и роликового 14, напрессованных на вал шестерни 11; уплотнительных колец 16 и 15 раздельной смазки, расположенных с внутренней стороны малых подшипников; запорного лабиринтного кольца 12, установленного с наружной стороны малого роликового подшипника; шайбы 19 и трех болтов 20, крепящих малый шариковый подшипник; крышек 18 и 13, прижимающих наружные кольца малых подшипников и тем самым фиксирующих малую шестерню в верхней половине 6 корпуса редуктора.

Тяговый редуктор имеет систему раздельной смазки. Она заключается в том, что полости подшипников заполняют консистентной (густой) смазкой 1-13 или 1-ЛЗ, а в полость редуктора заливают гипоидную (жидкую) смазку - нигрол. Нижняя часть большого зубчатого колеса должна находиться в смазке.

Полости друг от друга отделены лабиринтными уплотнителями раздельной смазки. В процессе эксплуатации густую смазку дополняют с помощью шприцев через пресс-масленки, установленные в крышках редуктора.

Через люк 5 в верхней половине корпуса редуктора осматривают зубья передачи и добавляют в редуктор смазку. Через люк 2 на торцовой стенке нижней половины корпуса можно осматривать зубья большого колеса, а также сливать загрязненную смазку. В крышке люка имеется резьбовое отверстие для контроля объема смазки, заливаемой в редуктор. Отверстие закрывают пробкой 3, прикрепленной к корпусу редуктора цепочкой. Снаружи к каждой половине корпуса приварены ручки 9.

На боковой стенке верхней половины корпуса имеются два резьбовых отверстия: в одно из них 8 ввертывают палец для крепления заземляющего устройства, в другое 7 - сапун. Сапун сообщает внутреннюю полость редуктора с атмосферой, что необходимо для предотвращения возможного выброса смазки через лабиринтные уплотнения под действием избыточного давления газов внутри редуктора, возникающего при его работе.

Рис. 22. Тяговый редуктор

В верхней половине корпуса снаружи под валом шестерни имеется проушина для крепления редуктора к раме тележки, выполненная в виде двух толстых ребер 4 с отверстиями под шаровые подшипники.

Узел подвешивания редуктора. Корпус редуктора, опирающийся на подшипники 21 и 27 (см. рис. 22) и поворачивающийся на них вокруг оси колесной пары, подвешивают к поперечной балке рамы тележки с помощью специальной сочлененной подвески, назначение которой - поддерживать вал ведущей шестерни редуктора на одном уровне с валом тягового двигателя.

Узел подвешивания редуктора (рис. 23) состоит из штампованной серьги 9, подвесного стержня 7 с двумя гайками 4 и 6 и двумя резиновыми амортизаторами 5. Подвесной стержень соединен с серьгой с помощью шарового подшипника 8 марки ШС-40. При этом наружное кольцо шарового подшипника составляет одно целое с подвесным стержнем, а внутреннее его кольцо - одно целое с серьгой. Относительно друг друга стержень и серьга могут перемещаться по шаровой поверхности.

В нижней точке серьгу соединяют с корпусом редуктора с помощью второго шарового подшипника. При этом внутреннее его кольцо составляет одно целое с корпусом редуктора, а наружное - одно целое с серьгой.

Корпус редуктора может поворачиваться на шаровом подшипнике во всех направлениях относительно оси колесной пары в зависимости от прогиба рессор буксового подвешивания.

Подвесной стержень 7проходит сквозь отверстие в литом кронштейне 2, вваренном в поперечную балку 1 рамы тележки Кронштейн оканчивается плитой, наклоненной к горизонту под углом 18°. На такой же угол отклонена от вертикали осевая линия подвески, чем обеспечивается минимальное вертикальное расхождение между валами шестерни и тягового двигателя при просадке буксовых рессор. Плита служит опорой для двух резиновых амортизаторов 5, расположенных на ней сверху и снизу и представляющих собой круглые резиновые шайбы. Резиновые амортизаторы обеспечивают смягчение вертикальных и боковых нагрузок, действующих на систему подвески редуктора и на кронштейн поперечной балки при прохождении неровностей пути.

К резиновым шайбам с обеих сторон привулканизированы стальные накладки, предохраняющие их от истирания. Амортизаторы прижимаются к плите двумя гайками: верхней 4 на меньшей резьбе и нижней 6 на большей резьбе стержня подвески. Затяжка гаек должна быть достаточной, но не чрезмерной, чтобы сохранить податливость резины. Это необходимо потому, что подвеска в верхней точке опоры на раму тележки должна так же поворачиваться относительно плиты кронштейна, как и в нижней точке соединения с редуктором, а возможность такого поворота обеспечивается только благодаря гибкости амортизаторов.

Подбором длины хвостовиков гаек можно создать нужную степень затяжки резины и ограничить ее заданным значением В некоторых случаях между этими упорными хвостовиками ставят регулировочные прокладки 3 в виде колец. Для контроля степени затяжки гаек замеряют высоту амортизаторов в сборе, которая должна быть в пределах 94+1 мм. Гайки крепят шплинтами. Гайками регулируют положение редуктора, а также и вала ведущей шестерни по высоте относительно вала тягового двигателя.

Чтобы поднять корпус редуктора, необходимо отпустить нижнюю гайку и подтянуть верхнюю. Регулировка должна обеспечивать расположение вала шестерни на свободной (без кузова) тележке ниже вала тягового двигателя на 3-4 мм. Тогда при опущенном на тележку кузове этот размер уменьшится на 1-1,5 мм, а при полной нагрузке с пассажирами вал тягового двигателя окажется ниже вала шестерни на 1-1,5 мм.

Таким образом вал тягового двигателя при просадке рессор опускается на большую величину, чем вал редуктора. Это происходит потому, что подвеска редуктора занимает наклонное положение и в процессе просадки изменяется ее угол наклона.

Высота нижней точки корпуса редуктора над уровнем головок рельсов под тарой вагона при новых бандажах и колесах должна быть не менее 76 мм, а при предельно проточенных бандажах и колесах - не менее 45 мм.

На вагонах обеспечивается комплексное предохранение узла подвешивания редуктора, что предотвращает опускание редуктора вниз как в случае обрыва стержня или выхода из строя других деталей подвески, так и при поломке несущего кронштейна, вваренного в раму тележки.

Предохранительное устройство выполнено следующим образом. К поперечной балке 1 (см. рис. 23) рамы тележки рядом с кронштейном 2 подвески редуктора приварен штампованный угольник 12 с гребенчатой накладкой 11. В обеих деталях отверстия под болты выполнены продолговатыми в вертикальном направлении. К гребенчатой накладке прикреплена вилка 10, которая также имеет гребенчатую поверхность, благодаря чему может быть установлена на любом необходимом уровне.

Крышка редуктора, закрывающая роликовый подшипник вала шестерни, имеет специальный выступ 13 (хвостовик), который должен поместиться в середине проема вилки. Между проемом вилки и выступом крышки редуктора имеется зазор, необходимый для свободного поворота корпуса редуктора при прогибе рессорного подвешивания. При обрыве деталей подвески выступ опирается на вилку и препятствует опусканию шестерни.

Уход за тяговым редуктором. Уход за редуктором во время эксплуатации заключается в регулярной проверке его состояния и объема смазки в кожухе, наблюдении за работой зубчатой передачи по звуку, проверке нагрева кожуха редуктора. Температура нагрева кожуха в зоне подшипника должна превышать температуру окружающей среды не более чем на 20 °С.

При осмотре редуктора убеждаются в отсутствии трещин и повреждений на его корпусе, крышках и запорном лабиринтном кольце. Проверяют надежность затяжки болтов, скрепляющих верхнюю и нижнюю половины кожуха редуктора, крепление заземляющего устройства, лючков, контрольных пробок, цепочки пробок. При обстукивании молотком болты должны издавать чистый металлический звук. Гайки и контргайки должны иметь шплинты. Ослабшие крепления подтягивают.

Убеждаются в отсутствии течи смазки через сапун, лабиринтные кольца и крышки подшипников, через крышки верхнего и нижнего люков редуктора.

Зубчатую передачу осматривают во время прокатки вагона. При этом проверяют плотность прилегания зубьев шестерни и зубчато го колеса. Трещины и надрывы в зубьях и у основания зубьев недопустимы. Оценивают на слух плавность работы зацепления (удары, стуки, вибрация, повышенный шум в зацеплении не допускаются).

Отвернув пробку нижнего лючка редуктора, проверяют наличие и состояние смазки. Проверяют резьбовые пробки в каналах для смазывания подшипника редуктора и смазку.

При осмотре узла подвешивания редуктора обращают внимание на состояние и крепление деталей подвески, резиновых амортизаторов, шпилек, гаек, контргаек, целость резьбы. Проверяют наличие и правильность постановки шплинтов корончатых гаек стержня подвески редуктора. Убеждаются в отсутствии выработки в проушинах корпуса, шаровых подшипниках. Контролируют состояние и крепление вилки комплексного подвешивания редуктора. Между хвостовиком крышки и вилкой должен быть зазор.

Контрольные вопросы 1. Для чего предназначен тяговый редуктор?

2. Что представляет собой зубчатая передача?

3. Что называется передаточным числом редуктора?

4. Из каких деталей состоит тяговый редуктор?

5. Почему в тяговом редукторе применена система раздельной смазки?

6. Для какой цели в корпусе редуктора установлен сапун?

7. Как подвешивается корпус редуктора к раме тележки и почему подвеска называется сочлененной?

8. Для чего в узле подвешивания редуктора установлены резиновые амортизаторы и что они собой представляют?

9. С какой целью осевая линия подвески редуктора отклонена от вертикали?

10. Как осуществляют регулировку по высоте вала шестерни редуктора относительно вала тягового двигателя?

11. Каким путем в эксплуатации обеспечивается подвижность корпуса редуктора относительно оси колесной пары?

12. Почему частота вращения колес меньше частоты вращения вала тягового двигателя? Во сколько раз?