2. Конструкция и неисправности упругого зубчатого колеса колесных пар тепловоза тэп70БС

2.2. Конструкция упругого зубчатого колеса колесных пар.


Зубчатое колеса (рис.2.2) имеет зубчатый венец 4, который через упругие элементы 23и 24 (по восемь каждого ) посредством тарелок 17, призонных втулок 2, болтов 9 и гаек 1, соединение 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 0,16-0,22мм .
Зубчатый венец изготовлен из стали 45ХН с поверхностей закалкой токами высокой частоты по рабочим поверхностям зуба ( секторная ) с последующим отпуском и их шлифования .Качественные показатели упрочнения зубьев венца следующие 4± 1 мм; твердость закаленной поверхности НКС 51,5±3; твердость



Зазор диаметральный 0,44-0,6
Рисунок 2.2. 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, II— шайба, 12 — полу* кольцо. 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
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 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 н 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. Восемь упругих элементов 23 имеют большую жесткость, равную (4500— 5000) Ю³Н/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. Не обрезиненная 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.
При сборке упругого зубчатого колеса между венцом и ступицей уста­навливают без сепаратора 90 роликов 8 размером 15x25 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 само уста- 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 ИКС 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.