Кожух зубчатой передачи, смазка тяговой передачи.

Кожух зубчатой передачи – служит резервуаром для смазки и предохраняет редуктор от загрязнения (Рис. 4).

Ведущая шестерня и большое зубчатое колесо закрыты кожухом. Кожух разъемный: верхняя 3 и нижняя 1 его части сварены из стальных листов. По разъему кожух имеет резиновое уплотнение. В верхней части 3 кожуха сделана заливочная горловина 4, закрытая крышкой. Нижняя часть 1 кожуха снабжена патрубком 8 для замера уровня смазки с помощью щупа, который приварен к навернутой на патрубок крышке 7.

Рис. 4. Кожух тягового редуктора и его крепление:

1 – нижняя часть кожуха; 3 – верхняя часть кожуха; 2 – болт; 4 – заливочная горловина;
5 – верхняя скоба; 6 – нижняя скоба; 7 – крышка; 8 – патрубок; 9 – накладка; 10, 11 – крон-штейны.

При монтаже колесно-моторного блока кожух крепится к двум кронштейнам с помощью четырех болтов 2. Кронштейн 10 отлит за одно целое с шапкой моторно-осевого подшипника, а кронштейн 11 – за одно целое с задним подшипниковым щитом тягового электродвигателя. Кронштейны 10 и 11 располагаются между скобами 5 и 6, приваренными к торцам обеих частей кожуха. Болты крепления кожуха проходят через отверстия в скобах и кронштейнах. К верхней скобе 5 приварена накладка 9, не допускающая проворота головок болтов. С тепловоза №1615, сварной кожух заменен на штампованный.

Смазка тяговой передачи. Для смазывания тягового редуктора используется осерненная смазка или СТП (смазка для тяговых передач), которую заливают в кожух (3,5 кг) с таким расчетом, чтобы в смазку был погружен только один нижний зуб большого зубчатого колеса. Смазывание зубьев ведущей шестерни осуществляется за счет контакта их с зубьями большого зубчатого колеса, покрытыми масляной пленкой, липкость которой повышается добавлением в ту и другую смазки до 1,5% серы.

5. Конструкция колесных пар и передача вращающего момента от электродвигателя к оси колесной пары при опорно - осевом и опорно-рамным подвешивании тяговых электродвигателей.

Конструкция колесных пар тепловозов в основном определяется способом передачи вращающего момента от тяговых электродвигателей к оси колесной пары.

При опорно-осевом подвешивании тяговых электродвигателей 2ТЭ116, ТЭМ2 и др. детали колесных пар в основном унифицированы. Унифицированная колесная пара состоит из оси и двух колесных центров (литых или штампованных) с надетыми на них бандажами. Бандажи удерживаются на центрах за счет сил трения между соприкасающимися поверхностями; для дополнительного крепления в пазы бандажей заведены бандажные кольца из специального стального проката. Для передачи вращающего момента от тягового двигателя к колесной паре на ось насажено зубчатое колесо.

Колесные пары тепловозов с опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей (тепловозы ТЭП70) отличаются от унифицированных колесных пар отсутствием жестко посаженного на ось зубчатого колеса (Рис. 26). На ось 1 насажены колесные центры 2, из которых один (левый) имеет выгнутый наружу диск для размещения муфты привода, а второй (правый) – прямой с четырьмя пальцами 16, запрессованными в приливы центра.

Рис. 26. Колесная пара тепловоза ТЭП70:

1 - ось; 2 - колесные центры; 3 - палец; 4 - привод; 5 - кольцо бандажное; 6 - полый вал;
11 - бандаж; 14 - букса; 16 - палец.

Колесные центры. Центры могут быть литыми или катаными. Катаные центры легче литых на 42 кг. Изготовляют колесные центры из стали повышенного качества. В средней части на внутренней поверхности ступицы колесного центра делается проточка, соединенная каналом с наружной поверхностью ступицы. Проточка служит для гидравлического ослабления натяга между колесом и осью при демонтаже колесной пары.

Бандажи колесных пар. Бандажи тепловозов изготавливают из мартеновской стали с добавлением лигированых металлов. Высокий предел прочности (850 - 950 Н/мм²) достигается за счет термической обработки. Обточка бандажей производится после посадки их на колесные центры.

Зубчатые колеса. На тепловозах вращающий момент от тягового двигателя к колесной паре передается односторонним зубчатым редуктором, находящимся на оси между колесами. Для смены зубчатого колеса требуется расформирование колесной пары, поэтому его долговечность должна быть больше или равна долговечности оси, т.е. определяется пробегом тепловоза в 2,5 - 3 млн. км. В связи с этим к материалу и качеству изготовления зубчатых колес предъявляются высокие требования. Они изготовляются из легированной стали 45ХН, а шестерни двигателей - из высоколегированной стали 20ХНЗА.

Зубчатые колеса тягового редуктора имеют прямые зубья. Зубчатые колеса тяговых редукторов у всех тепловозов выполняют с модулем зацепления, равным 10 мм (модуль зацепления показывает, сколько миллиметров диаметра колеса приходится на один зуб). Поверхностное упрочнение зубьев значительно повышает их износостойкость. Чтобы исключить появление у корня зуба прижогов и шлифовочных трещин, впадину зубьев и переходные поверхности не шлифуют.

Упругое самоустанавливающееся зубчатое колесо. Все грузовые тепловозы оборудуются упругими самоустанавливающимися зубчатыми колесами (УСЗК). Непосредственное взаимодействие колесной пары с рельсовым путем связано с ударами и инерционными усилиями, передающимися тяговому приводу. Применение УСЗК дает возможность более равномерно распределить усилие, действующее на зуб, по всей его длине и снизить динамические нагрузки в приводе.

Венец 13 УСЗК (Рис. 27) относительно ступицы центрируется роликами 17. Наличие восьми эластичных элементов 14, дает значительный угол закручивания венца при допустимых значениях относительной деформации резиновых втулок. Упорные упругие элементы 19 ограничивают максимальные деформации тройных эластичных в момент трогания или боксования локомотива.

Зубчатый венец, поворачиваясь за счет деформации резиновых втулок блоков, упирается поверхностями своих отверстий в средние части упорных блоков (после выбора радиального зазора 4 мм). Дальнейшая деформация упругих элементов происходит совместно. Необходимость установки упругих элементов двух типов вызвана тем, что в момент трогания и разгона требуется оградить резиновые элементы от больших деформаций. С ростом скорости тепловоза сила тяги уменьшается, но значительно возрастают динамические нагрузки. Поэтому в данном случае зубчатый венец должен иметь малую жесткость в тангенциальном направлении. Благодаря снижению тяговой нагрузки упорные элементы выключаются из работы, а колебания венца под динамическими нагрузками происходят в радиальном зазоре между венцом и упорными элементами.

Рис. 27. Схема самоустановки упругого зубчатого венца в плоскость

вращения шестерни двигателя.

Зубчатый редуктор. Состоит из шестерни, насаженной в горячем состоянии на конический хвостовик вала якоря двигателя, зубчатого колеса, укрепленного на оси колесной пары, и кожуха редуктора, предохраняющего зубчатую пару от пыли и грязи и служащего резервуаром для масла (Рис. 27).

Наиболее эффективным средством снижения концентрации нагрузки на зубьях является применение упругих самоустанавливающихся зубчатых колес. Упругая связь зубчатого венца со ступицей, позволяет венцу занимать такое положение, при котором зубья колеса и шестерни прилегают друг к другу по всей длине. При перекосе осей шестерни и зубчатого колеса его венец поворачивается в поперечном направлении на некоторый угол, обеспечивая относительно равномерный контакт между зубьями. Поворот венца в поперечном направлении возможен за счет упругой деформации резиновых втулок в осевом направлении и зависит от их жесткости. За каждый оборот колесной пары зубчатый венец совершает поперечные отклонения в обе стороны от своей оси, приспосабливаясь к зубьям шестерни. По этой причине зубчатое колесо носит название самоустанавливающегося.

Упругое закручивание венца обеспечивает плавную безотрывную работу зубьев передачи, снижает пульсацию момента, передаваемого от двигателя колесной паре, уменьшает тепловую напряженность коллектора, так как при упругом закручивании венца пусковой ток распределяется между несколькими пластинами, постепенно включающимися в работу. Резиновые элементы упругих колес защищают элементы колесно-моторного блока от высокочастотных вибраций.

Смазка зубчатой передачи. Смазка зубчатой передачи работающей при высоких контактных напряжениях, должна отличаться большой липкостью. Смазка заправляется в сварной кожух редуктора, состоящий из разъемных верхней и нижней полостей. Между половинами кожуха в паз, образованный в верхней половине приваренными изнутри и снаружи накладками, положена по всему периметру уплотняющая резиновая прокладка. Верхняя и нижняя половины кожуха стягиваются болтами. К боковой стене кожуха и к обечайке нижней половины приварены специальные бонки, имеющие отверстия с резьбой, куда завертываются болты, крепящие кожух к тяговому электродвигателю.