城軌車輛齒輪傳動系統(tǒng)運用性能研究

金思勤 朱 飛 郭其超 王鵬川

(中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011)

齒輪傳動系統(tǒng)是車輛的關(guān)鍵部件，自身易產(chǎn)生不平穩(wěn)振動并可通過轉(zhuǎn)向架傳遞振動，一旦齒輪傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將直接威脅到車輛的安全運行[1]。齒輪傳動系統(tǒng)要求壽命長、可靠性高。由于城軌車輛齒輪傳動系統(tǒng)安裝隱蔽、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于拆卸，故障類型多而復(fù)雜，加之測試條件的限制，為了保證其運行的穩(wěn)定性和可靠性，節(jié)約開發(fā)設(shè)計和試驗費用，在研發(fā)階段就需要開展運用性能研究評估，包括強度和壽命分析，確認齒輪傳動系統(tǒng)壽命周期內(nèi)的運用可靠性[2-3]。

1 產(chǎn)品概述

分析某城軌車輛齒輪傳動系統(tǒng)為平行軸圓柱斜齒輪單級傳動，采用上下分箱方式，如圖1所示。齒輪傳動系統(tǒng)要求長壽命，一般壽命要求20年以上。產(chǎn)品在運用過程中需要定期維護，包括日常運用過程中的檢查維護，以及架修(一般60萬km)和大修(一般120萬km)的定期檢修。通常情況下齒輪傳動系統(tǒng)箱體、齒輪要求全壽命，軸承使用一般要求滿足大修周期，即120萬km使用壽命，同時設(shè)計計算壽命要求大于200萬km。

圖1 齒輪傳動系統(tǒng)外形圖

齒輪傳動系統(tǒng)輸入端和輸出端均采用圓錐滾子軸承面對面配置方式(見圖2)，其中齒輪傳動系統(tǒng)電機側(cè)小軸承和車輪側(cè)小軸承型號相同；齒輪傳動系統(tǒng)車輪側(cè)大軸承和電機側(cè)大軸承型號也相同。

圖2 計算分析模型

計算分析模型建立后，利用已知條件，即可對其進行強度、壽命運用性能分析評估，并與理論計算結(jié)果進行對比。……