懸掛式單軌齒輪箱軸承潤滑設計與驗證

秦 軍

(重慶凱瑞車輛傳動制造有限公司 重慶 401122)

0 引言

目前我國的懸掛式列車研發進入了高峰期，各整車廠不斷有新的懸掛式列車進行整車試驗。懸掛式列車齒輪箱相對于傳統軌道交通(比如地鐵、有軌電車)用齒輪箱增加了垂向、縱向和橫向承載的功能[1]，加上軌道限界的限制，齒輪箱的輸入軸通常被設計成很大的仰角，高達35°。齒輪箱輸入軸上仰的結構對輸入端軸承的潤滑提出了極大的挑戰，下文介紹一種大仰角懸掛式單軌齒輪箱輸入軸承的潤滑結構設計及試驗驗證。

1 齒輪箱總體及輸入軸承布置

齒輪箱結構如圖1所示：箱體作為齒輪箱的安裝主體，輸出軸通過2個圓錐滾子軸承水平安裝在齒輪箱箱體上，輸入軸通過3個軸承(圓柱滾子軸承1+四點接觸球軸承+圓柱滾子軸承2)傾斜安裝在齒輪箱箱體上(見圖2)，輸入軸與水平面成35°夾角。

圖1 齒輪箱總體結構布置

圖2 輸入軸軸承布置

2 大仰角軸承潤滑的難點分析

軸承潤滑的關鍵要素之一是軸承位置的油量，過多或者過少都不利于潤滑。潤滑油量過多會導致軸承滾子攪油功率增加，從而導致軸承發熱量增加，過多的潤滑油也可能導致迷宮密封出現滲油；潤滑油量過少會因為軸承滾子缺乏足夠的潤滑，導致軸承異常發熱。

此項目中由于外部結構的需要，齒輪箱輸入軸被設計成35°的大仰角。大仰角使得遠端軸承的最高位置高于攪油大齒輪的頂部，為使油池中的潤滑油能夠進入軸承位置(至少進入軸承中部位置)，油池必須設計在攪油齒輪的頂部附近，較高的油池收集到的飛濺潤滑油量就會大量減少。……