Что такое передаточное число редуктора электровоза (4 видео)

Назначение. Тяговая зубчатая передача служит для передачи вращательного момента с вала якоря ТЭД на колесную пару, а также для понижения частоты вращения колесной пары по отношению к валу ТЭД в заданное число раз.

Устройство. Зубчатая передача электровозов ВЛ80С — жесткая, двухсторонняя, косозубая и состоит из двух зубчатых колес и двух шестерен, попарно заключенных в защитный кожух.

Технические характеристики тяговой зубчатой передачи
Число зубьев колеса. 88

Передаточное отношение. 4,19

Межцентровое расстояние, мм. 604

Угол наклона зубьев колеса. 24°37’12»

Угол наклона зубьев шестерни. 24°34′

Просвет между кожухом и шестерней, мм. не менее 7

Масса смазки в каждом кожухе, кг. 4,2

Шестерня (рис. 1.9, а) — откована из хромоникелевой легированной стали 20ХНЗА с последующей цементацией и закалкой поверхностей зубьев по всему контуру. Внутри имеет коническое отверстие с уклоном 1:10 для напрессовки на вал якоря ТЭД. Сбоку отверстия выполнена выточка шириной 15 мм для гайки. На шестерне нарезается 21 косой зуб под углом 24°.

Готовые шестерни коническим отверстием притираются пастами к коническим концам вала якоря ТЭД (площадь прилегания не менее 85 %). Затем шестерни нагреваются до температуры 150+180 °С и напрессовываются на концы вала якоря ТЭД с натягом вдоль вала

2,5+3,0 мм. Одна шестерня напрессовывается на конец вала якоря ТЭД произвольно, а другая шестерня напрессовывается на другой конец вала после разметки по зубьям зубчатого колеса колесной пары.

Зубчатое колесо (рис. 1.9,б) — отковано из углеродистой стали 55 и состоит из ступицы, средней части в виде диска с отверстиями и венца с зубьями.

Откованное зубчатое колесо обтачивается со всех сторон, на средней части сверлятся 16 отверстий для облегчения, а на венце нарезаются 88 косых зубьев под углом 24°. Зубья цементируются и закаливаются.

Г ото вое зубчатое колесо в горячем состоянии напрессовывается на удлиненную ступицу колесного центра во время формирования колесной пары (натяг 0,25+0,33 мм, температура 200+250 °С).

Кожух зубчатой передачи — служит для защиты зубьев зубчатой передачи от попадания пыли, грязи, снега и является картером для смазки зубьев.

Кожух зубчатой передачи (рис. 1.10) выполнен сварным из стали толщиной 4+6 мм в виде коробки, состоящей из верхней и нижней половин. По линии разъема и по горловинам выполнены канавки, в которые закладывается войлок для уплотнения, выступающий наружу на 6 мм. Верхняя и нижняя половины соединены по торцам двумя болтами М30 (4 шт.) и по сторонам больших горловин тремя болтами М16 (6 шт.).

Собранный кожух прикреплен к остову ТЭД двумя болтами М42х2, которые завинчивают в бобышки кожуха, а к подшипниковому щиту одним болтом М30х2, через кронштейн кожуха.

На верхней половине кожуха выполнен люк с крышкой на болтиках для осмотра зубьев шестерни и зубчатого колеса без снятия кожухов зубчатой передачи. На крышке люка приварена трубка-сапун для выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным.

На нижней половине кожуха сбоку приварена масленка с крышкой для заливки масла в кожух и масломерная трубка со щупом, через которую контролируют уровень масла в кожухе. Масломерная трубка закрыта гайкой, в которую вмонтирован указатель уровня масла, имеющий риски наибольшего и наименьшего уровня.

Примечания. 1. Достоинства косозубой зубчатой передачи:

— косые зубья, расположенные под углом 24°37’12», обеспечивают одновременное зацепление зубьев шестерни и зубчатого колеса с обеих сторон (за счет осевого сдвига якоря ТЭД с двумя шестернями в роликовых подшипниках на 6+8 мм);

— при использовании косозубого зацепления уменьшается износ зубьев на 25 % (так как увеличивается площадь зацепления зубьев, и зубья входят в зацепление плавно, без удара и с меньшим шумом, чем в прямозубой передаче).

Читайте также: Передний редуктор бмв е90 325xi

2. На первых выпусках электровозов ВЛ80С кожуха зубчатых передач выполнены клееными из стеклоткани, пропитанной смолой.

3. Смазка зубчатых передач — осерненная по 3,5+4,2 кг в каждый кожух. На ТО-2 через 6 суток уровень смазки проверяется щупом в каждом кожухе и при необходимости добавляется через масленку.

4. Передаточным отношением называется отношение числа зубьев зубчатого колеса к числу зубьев шестерни. Оно показывает, во сколько раз частота вращения оси меньше частоты вращения якоря ТЭД. От величины передаточного отношения зависит сила тяги и скорость движения электровоза: чем больше эта величина, тем больше сила тяги, но меньше скорость.

5. Браковочные размеры зубчатой передачи:

— износ зуба по толщине допускается не более 3,5 мм, замеряется на высоте 10 мм от вершины зуба;

— боковой (аксиальный) зазор между зубьями шестерни и зубчатого колеса, находящимися в зацеплении, допускается не более 5,5 мм;
— радиальный зазор между зубьями шестерни и зубчатого колеса должен быть 2,5+5,3 мм и зависит от износа баббита у вкладышей моторно-осевых подшипников (МОП);

— свисание шестерни относительно зубчатого колеса допускается не более 6 мм;

— трещины в зубьях не допускаются;

— вмятины, выщербины, отколы на зубьях допускаются: на шестерне — не более 15 % (глубиной не более 3 мм), на зубчатом колесе не — более 25 % от поверхности зуба (число таких зубьев не лимитируется).

6. Ревизия зубчатой передачи:

— снимаются кожуха, сливается смазка, кожуха промываются и осматриваются, при необходимости войлочные уплотнения в канавках кожухов заменяют;

— проверяются все браковочные размеры зубчатой передачи при поддомкраченных колесных парах;

— все зубья шестерни и зубчатого колеса очищаются от смазки и осматриваются с лупой.

Рис. 1.9. Шестерня (а) и зубчатое колесо (б): 1 — лабиринтное кольцо 2 — ступица; 3 — средняя часть; 4 — венец

Рис. 1.10. Кожух зубчатой передачи: 1,2 — верхняя и нижняя половины кожуха; 3 — масленка; 4,8 — бобышки; 5 — указатель уровня масла;
6 — кронштейн; 7 — сапун

Видео:Как определить передаточное число редуктора?Скачать

Что такое передаточное число редуктора электровоза

Тяговый редуктор тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

Редуктор предназначен для повышения вращающего момента, передаваемого колесным парам, обеспечения заданной длительной и конструкционной скоростей движения тепловоза при соответственно выгодной (высокий к. п. д.) и максимальной угловых скоростях ТЭД.
Это требование обеспечивается одноступенчатым тяговым редуктором, который состоит из шестерни, упругого зубчатого колеса и кожуха. Основные параметры зубчатой передачи тягового редуктора приведены в табл. 30.

Зубчатая передача редуктора при опорно-осевом подвешивании ТЭД работает в тяжелых условиях, обусловленных переменными режимами работы и динамическими нагрузками, перекосом зубчатых колес от деформации оси и вала якоря, а также перекосом остова ТЭД вследствие зазоров в МОП, которые в эксплуатации могут достигать 2 мм и более. Вследствие тяжелых условий работы редуктора зубчатую передачу составляют самоуста-навливающийся зубчатый венец упругого колеса и ведущая шестерня, изготавливаемые из легированных сталей.

Шестерня изготовлена из стали 20Х2НЧА. Поверхности зубьев и впадин шестерен цементированы на глубину 1,6—1,9 мм (после шлифовки) и закалены до твердости HRC 59; твердость сердцевины зуба и обода HRC 35. Для повышения изгибной усталостной прочности шестерен исходный профиль впадин зубьев выполнен с выкружками (протуберанцами) и нешлифо-ван. Продольных скосов зубья шестерен не имеют, как на прежних жестких передачах, а влияние перекоса компенсируется самоустанавливающимся зубчатым венцом упругого колеса. После закалки и шлифовки профиль зуба и впадин шестерни подвергается магнитной дефектоскопии.

Читайте также: Сколько масло в редуктор мотоблока кентавр

Посадка шестерни производится в нагретом до температуры 170 °С состоянии на конический (конусность 1:10) хвостовик вала якоря ТЭД с осевым натягом 1,3—1,45 мм. Перед насадкой шестерни на вал сопрягаемые их посадочные поверхности проверяют на прилегание по краске (прилегание должно быть не менее 75 %). Для съема шестерни гидрораспрессовкой на торце вала ТЭД предусмотрено отверстие с резьбой с выходом на сопрягаемую посадочную поверхность под установку специального ручного гидропресса. На валу ТЭД шестерня от сползания с конуса в нагретом состоянии дополнительно закреплена гайкой с моментом затяжки 500 Н • м и законтрена отгибочной шайбой.

Зубчатое колесо (рис. 199) имеет зубчатый венец 4, который через упругие элементы 23 и 24 (по восемь каждого) посредством тарелок 17, призонных втулок 2, болтов 9 и гаек 1 соединен со ступицей 18 и жестко сцентрован через ролики 8 по сферической поверхности ступицы. Момент затяжки болтов крепления тарелок к ступице 80—90 Н • м. Собранное зубчатое колесо через ступицу насажено на ось колесной пары с натягом 0,16—0,22 мм.

Зубчатый венец изготовлен из стали 45ХН с поверхностной закалкой токами высокой частоты по рабочим поверхностям зуба (секторная) с последующим отпуском и обязательным упрочнением впадин накатыванием роликами без последующего их шлифования. Качественные показатели упрочнения зубьев венца следующие: толщина закаленного слоя после шлифовки

4±1 мм; твердость закаленной поверхности HRC 51,5±3; твердость сердцевины зуба не менее НВ 255; твердость накатанной поверхности впадины и переходной зоны от закаленного слоя выше исходной на 10 %. Окончательно готовый венец подвергается магнитной дефектоскопии.

Упругие элементы для получения нелинейной характеристики тангенциальной жесткости зубчатого колеса выполнены разной жесткости — двух типов. Восемь элементов 24 (малой жесткости) имеют жесткость (1250— 1350) 103 Н/м и установлены в отверстия (диаметром 70 мм) тарелок и зубчатого венца по скользящей посадке. Они состоят из пальца 20, на наружную профильную поверхность которого насажены резиновые амортизаторы 21 и 22, предварительно вставленные в металлические втулки 3,5 и 6. Втулки 3 и 6 выполнены с ограничительными буртами, препятствующими одностороннему свободному осевому перемещению по ним венца. Поэтому на каждой стороне зубчатого венца установлено по четыре сформированных упругих элемента 24. Упругие элементы в тарелках и венце закреплены стопорными пружинными кольцами 19.

Рис 199. Зубчатое колесо:
1 — гайка, 2— призонные втулки, 3, 5, 6, 14, 16—втулки, 4 — зубчатый венец, 7 — ограничительное кольцо, 8 — ролик, 9 — болт, 10 — отражательное кольцо, 11 — шайба, 12 — полукольцо, 13, 20 — пальцы, 15, 21, 22 — амортизаторы, 17 — тарелка; 18 — ступица, 19—пружинное кольцо, 23, 24 — упругие элементы, I — секторная закалка зубьев ТВЧ, II — контурная закалка зубьев ТВЧ

Восемь упругих элементов 23 имеют большую жесткость, равную (4500— 5000) 1000Н/м. Они установлены в отверстия тарелок по скользящей посадке, а в отверстия венца — с радиальным зазором 4 мм. Упругий элемент 23 также представляет собой профильный палец 13, на концы которого напрессованы резиновые амортизаторы 15, предварительно вставленные в металлические втулки 14 и 16. Для предотвращения сползания втулка 14 имеет ограничительный бурт и проточку, а втулка 16— две проточки под установку стопорных пружинных колец 19. Необрезиненная поверхность пальца выполнена бочкообразной (радиусом 270 мм)

Все резиновые амортизаторы упругих элементов изготовлены из масло-бензостойкой резины марки В14 по ТУ 38-005.295-77 с твердостью 70—80 условных единиц. Формирование упругих элементов производится способом запрессовки резиновых амортизаторов в металлическую арматуру, при этом посадочные поверхности предварительно смазывают смесью из 30 % касторового масла и 70 % этилового спирта. Сформированные упругие элементы для стабилизации сцепления резины с металлом выдерживают в течение 10 суток при температуре 15—30 °С без нагружения и доступа света.

Читайте также: Что такое редуктор давления в системе водоснабжения

При сборке упругого зубчатого колеса между венцом и ступицей устанавливают без сепаратора 90 роликов 8 размером 15 Х25 мм, которые обеспечивают относительное поворачивание венца и ступицы через тело качения, жесткую их центровку и разгрузку упругих элементов от радиальных усилий в зубчатом зацеплении тяговой передачи. Для возможности самоуста-новки зубчатого венца поверхность ступицы под ролики выполнена радиусом 300 мм и упругие элементы сформированы с зазором до 5 мм между ограничительными буртами втулок. Поверхности венца и ступицы под роликами термообработаны до твердости HRC 48. Полость размещения роликов заполнена пластичной смазкой. Для предотвращения выпадания пальцев 20 и 13 с наружных сторон тарелок приклепаны ограничительные кольца 7. Тарелки, втулки и пальцы изготовлены из стали 45 или 38ХС и термообработаны до твердости НВ 255—302 для повышения износостойкости гнезд под упругие элементы

Передача вращающего момента зубчатым колесом, имеющим упругие элементы разной жесткости двух типов, осуществляется как бы в два этапа: сначала при малом вращающем моменте в работу вступают упругие элементы 24 с меньшей жесткостью, а затем с увеличением вращающего момента (при трогании) венец поворачивается и при угле поворота примерно 1 ° вступают в работу более жесткие элементы 23 Таким образом обеспечивается требуемая нелинейная характеристика тангенциальной жесткости упругого зубчатого колеса

Для осмотра состояния деталей упругого зубчатого колеса при ремонтах, а также для замены упругих элементов предусмотрена возможность полной его разборки без расформирования колесной пары Разборка производится в сторону противоположного колесного центра. Применение в тяговом редукторе упругого зубчатого колеса позволило снизить на 40—50 % динамические нагрузки, возникающие в зацеплении при движении тепловоза, и за счет этого снизить повреждаемость тяговых двигателей, кожухов, а также примерно в 2 раза повысить долговечность шестерен и зубчатых колес.

Для создания масляной ванны и предохранения зубчатых колес и шестерен от песка, пыли и других абразивных материалов тяговые зубчатые передачи закрыты кожухом.

Видео:Как узнать передаточное число редуктора?Скачать

Тяговый редуктор

Тяговый редуктор предназначен для передачи крутящего момента с вала якоря тягового двигателя на ось колесной пары через соединительную муфту с учетом передаточного числа.

Зубчатая передача одноступенчатая, цилиндрическая, косозубая с эвольвентным профилем зуба.

Применение косозубых передач имеет следующие преимущества: в зацеплении одновременно участвуют не менее двух зубьев, тем самым уменьшается нагрузка на них, передача работает без ударов, понижен уровень шума. Профили рабочей поверхности зубьев у всех передач очерчены по эвольвенте – кривой, являющейся разверткой базовой окружности эволюты. Эвольвентное зацепление не чувствительно к смещению зубчатых элементов и увеличению расстояния между ними, что возможно при опорно-рамном подвешивании тяговых двигателей. Кроме того, преимуществом является простота получения профиля зубьев при нарезании их червячной фрезой.

Число зубьев зубчатого колеса выбирают четным, а шестерни – нечетным; при этом все зубья обкатываются друг об друга и лучше притираются. Для изготовления зубчатой пары применяют высоколегированные стали. Технологический процесс изготовления достаточно сложный.

Косозубое зацепление обеспечивает работу с меньшим шумом. В зацеплении всегда находятся одновременно не менее 2 зубьев, нагрузка на каждый зуб уменьшается. Недостатком косозубой передачи является осевое смещение, и торцевое давление на стенки корпуса редуктора, поэтому угол наклона зуба выбран небольшим