Файл: Mekhanika_konspekt_mashinisty (1).doc

Узел подвешивания редуктора состоит из штампованной серьги(6) , подвесного стержня (5) с двумя гайками (2,4) и и двумя резиновыми амортизаторами (3) . Подвесной стержень соединен с серьгой с помощью шарового подшипника марки ШС-40. При этом наружное кольцо шарового подшипника составляет одно целое с подвесным стержнем, а внутреннее его кольцо - одно целое с серьгой. Относительно друг друга стержень и серьга могут перемещаться по шаровой поверхности.

Рис. Подвешивание редуктора

В нижней точке серьгу соединяют с корпусом редуктора с помощью второго шарового подшипника. При этом внутреннее его кольцо составляет одно целое с корпусом редуктора, а наружное - одно целое с серьгой. Корпус редуктора может поворачиваться на шаровом подшипнике во всех направлениях относительно оси колесной пары в зависимости от прогиба рессор буксового подвешивания. Подвесной стержень проходит сквозь отверстие в литом кронштейне, вваренном в поперечную балку рамы тележки. Кронштейн оканчивается плитой, наклоненной к горизонту под углом 18º. На такой же угол отклонена от вертикали осевая линия подвески, чем обеспечивается минимальное вертикальное расхождение между валами шестерни и тягового двигателя при просадке буксовых рессор. Плита служит опорой для двух резиновых амортизаторов , расположенных на ней сверху и снизу и представляющих собой круглые резиновые шайбы. Резиновые амортизаторы обеспечивают смягчение вертикальных и боковых нагрузок, действующих на систему подвески редуктора и на кронштейн поперечной балки при прохождении неровностей пути. К резиновым шайбам с обеих сторон привулканизированы стальные накладки, предохраняющие их от истирания. Амортизаторы прижимаются к плите двумя гайками: верхней на меньшей резьбе и нижней на большей резьбе стержня подвески. Затяжка гаек должна быть достаточной, но не чрезмерной, чтобы сохранить податливость резины. Подбором длины хвостовиков гаек можно создать нужную степень затяжки резины и ограничить ее заданным значением. Для контроля степени затяжки гаек замеряют высоту амортизаторов в сборе, которая должна быть в пределах 94±1 мм. Гайки крепят шплинтами. Гайками регулируют положение редуктора, а также вала ведущей шестерни по высоте относительно вала тягового двигателя. Чтобы поднять корпус редуктора необходимо отпустить нижнюю гайку и подтянуть верхнюю. Регулировка должна обеспечивать расположение вала шестерни на свободной (без кузова) тележке ниже вала тягового двигателя на 2 - 4 мм. Тогда при опущенном на тележку кузове этот размер уменьшится на 1 - 1,5 мм, а при полной нагрузке с пассажирами вал тягового двигателя окажется ниже вала шестерни на 1-1,5 мм. Таким образом вал тягового двигателя при просадке рессор опускается на большую величину, чем вал редуктора. Это происходит потому, что подвеска редуктора занимает наклонное положение и в процессе просадки изменяется ее угол наклона. Высота нижней точки корпуса редуктора над уровнем головок рельсов под тарой вагона при новых бандажах и колесах должна быть не менее 76 мм, а при предельно проточенных бандажах и колесах - не менее 45 мм.

Подвеска редуктора имеет предохранительное устройство, состоящее из кронштейна поперечной балки рамы тележки, предохранительной вилки , закрепленной на кронштейне через зубчатую нарезку на прилегающей плоскости и имеющей выемку, в которую с зазором входит выступ крышки редуктора. Зазор, необходимый для свободного поворота корпуса редуктора при прогибе рессорного подвешивания, регулируют путем перемещения предохранительной вилки.

Карданная муфта

Карданная муфта соединяет вал тягового двигателя с валом шестерни редуктора и служит для передачи тягового усилия от двигателя к колесной паре или тормозного усилия от колесной пары к двигателю при торможении.

Рис. Карданная муфта

Тяговый двигатель укреплен на кронштейнах рамы тележки и полностью подрессорен вместе с ней на буксовых рессорах. Редуктор же укреплен на оси колесной пары. Вследствие этого в процессе движения вагона и при просадке буксовых рессор валы тягового двигателя и редуктора смещаются в пространстве один относительно другого во всех направлениях. Вследствие этого возможно только шарнирное соединение валов, для чего и применена карданная муфта.

Карданная муфта допускает:

параллельное смещение валов друг относительно друга до 8 мм
угловое смещение до 2,5°
взаимное продольное смещение до 10 мм

Устройство карданной муфты

Карданная муфта состоит из двух одинаковых полумуфт, соединенных после установки на

концах валов тягового двигателя и редуктора болтами.

Рис.Разбег карданной муфты Рис. Несоосность валов

кулачок с двумя игольчатыми подшипниками и двумя колпачками
закрепительная колпачковая гайка с пластинчатой шайбой
корпус-вилка
стакан
уплотнительный щит
четыре длинных болта с контрящими гайками

При соединении полумуфт между собой устанавливается общая центрирующая шайба и уплотнительная прокладка из прессшпана. Полумуфты соединяются четырьмя призонными болтами.

Кулачок представляет собой втулку с двумя цапфами диаметром 37 мм. Втулка имеет конусное отверстие (1:10) для горячей бесшпоночной посадки на конусный конец вала. Оси цапф перпендикулярны к оси отверстия. На цапфы надевают ролики в виде колец. Между роликом и цапфой размещают иглы, применяемые обычно в игольчатых подшипниках. Иглы устанавливают вплотную друг к другу. По ним происходит вращение ролика на цапфе.

Фото. Установка карданной муфты на тележке

Каждая цапфа на торце имеет гнездо под ножку грибовидного колпачка и уходящее вглубь отверстие с резьбой под болт крепления колпачка. Грибовидные колпачки служат для закрепления игольчатых подшипников на цапфах. Наружная поверхность колпачка имеет сферическую форму. Вилка представляет собой открытый цилиндр с фланцем. По образующей цилиндра расположены два полуовальных выреза, в которых размещают ролики колпачка. Места упора роликов в боковые кромки вырезов, где осуществляется передача усилия, наплавляют специальным твердым сплавом для повышения износостойкости и шлифуют. Во фланце корпуса имеется восемь отверстий, из которых четыре диаметром 16 мм служат для установки призонных болтов, соединяющих полумуфты между собой, и четыре других отверстия под болты, стягивающие укрепляющее кольцо и фланец вилки. Стакан, являющийся кожухом для полумуфты, выполнен в виде открытого полого цилиндра. Он размещен на корпусе и перекрывает вырезы в нем. В стенках цилиндра имеются два резьбовых отверстия, закрываемых пробками. Через них добавляют смазку в полумуфту. Передний торец стакана упирается во фланец вилки. Между ними для обеспечения плотности ставят прессшпановые прокладки. Задний торец стакана имеет небольшой бурт для крепления щита. По окружности щита предусмотрена кромка, которая, загибаясь, входит внутрь муфты, что препятствует выбросу смазки наружу. Укрепляющее кольцо, совместно с четырьмя длинными болтами, ввертываемыми во фланец вилки, зажимают стакан и уплотнительный щит, то есть соединяют в одно целое детали полумуфты. Уплотнительный щит изготавливают штамповкой из листовой стали. Внутренний диаметр его дополнительно отбортован внутрь, что препятствует выбросу смазки из муфт. Щит имеет выпуклость наружу.

Центрирующая шайба применяется одна на две полумуфты. Она представляет собой диск толщиной 14-16 мм. В средней части диска с обеих сторон вышлифованы вогнутые сферы - места упора шайбы в закрепительные гайки кулачков. Шайба центрирует собранные полумуфты. Для обеспечения точности соединения центрирующую шайбу выполняют под напряженную посадку в вилки полумуфт. В шайбе сделаны четыре отверстия, через которые внутренние плоскости полумуфт сообщаются одна с другой. Посаженный на вал кулачок зажимает гайка. Ее крепят пластинчатой шайбой, которая имеет две лапки, отгибающиеся в пазы на кулачке.

Принцип действия карданной муфты

Передача муфтой тягового усилия осуществляется следующим образом. Кулачок, насаженный на конус вала двигателя, вращаясь вместе с ним, передает вращение вилке полумуфты со стаканом через ролики и упоры. Вилка первой полумуфты жестко соединена фланцем с вилкой второй полумуфты и передает вращение через упоры на кулачок, насаженный на конус вала шестерни, которая приводит во вращение зубчатое колесо редуктора вместе с колесной парой. По принципу действия карданная муфта относится к универсальным шарнирам. Неподвижными элементами в ней являются кулачки, а подвижными - корпуса со стаканами и центрирующая шайба. Подвижный элемент муфты в процессе ее работы не имеет определенного положения и может располагаться наклонно в пространстве и перемещаться вдоль валов.

При движении вагона в карданной муфте происходит непрерывное трение скольжения отдельных металлических частей, поэтому их необходимо смазывать смазкой, способной проникать ко всем трущимся местам. Для карданной муфты применяется смесь ЛЗ-ЦНИИ (густой) - 60% и гипоидной (жидкой) - 40% в общем количестве смеси 1,5 кг. В эксплуатации проверяют нагрев карданной муфты. Он не должен превышать более, чем на 20°С температуру окружающей среды.

Сборка карданной муфты

Сборка состоит из двух операций:

посадка кулачков на вал тягового двигателя и малой шестерни
монтаж карданной муфты

Кулачок сажают на вал шестерни или тягового двигателя в горячем состоянии с натягом. Для обеспечения плотности посадки вал и кулачок должны иметь точно пригнанные друг к другу конусные поверхности, и каждый кулачок индивидуально притирается по валу пемзой или мелким наждачным порошком до прилегания не менее 80%.

Холодный кулачок одевают на вал и замеряют свес торца кулачка над концом конуса вала, который должен быть в пределах 2÷4 мм. После этого кулачок нагревают до температуры 175-180°С в течение 15-20 минут в трансформаторном масле. После этого свес должен уменьшиться на 0,9÷1,3 мм. Разница величин свесов в холодном и горячем состоянии называется линейным натягом.

Если при нагреве кулачка применялась масляная ванна, то непосредственно перед его посадкой на вал кулачок обезжиривается специальным раствором. Недостаточная притирка кулачка или малый натяг могут в эксплуатации привести к провороту кулачка на валу. Посаженный кулачок закрепляется колпачковой гайкой, которая в свою очередь стопорится лепестковой пластинчатой шайбой, лепестки которой отгибают в пазы кулачка и на грани гайки. Закрепительная гайка подвергается закалке и цементации.