Снижение виброактивности корпусов редукторов тяговой передачи электропоездов

• Автор: Володин, Сергей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ДИНАМИКЕ ТЯГОВЫХ
ПРИВОДОВ И КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕДАЧ ТЯГОВОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
1.1. Краткий обзор исследований по динамике тяговых приводов
1.2. Обзор конструктивных особенностей корпусов тяговых редукторов подвижного состава
1.3. Постановка задачи исследования
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ КОРПУСОВ
ТЯГОВЫХ ПЕРЕДАЧ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
2.1. Обзор работ по исследованию и расчёту корпусных конструкций машин
2.2. Исследование динамических свойств корпусных конструкций
2.3. Выбор и обоснование критерия оценки динамических свойств корпусных конструкций
2.4. Использование выбранного критерия для оценки динамических свойств пластин и оболочек
2.5. Принципы разработки моделей корпусных конструкций, оценка точности расчётов, анализ свойств
2.6. Методика исследования вынужденных колебаний корпусов тяговых передач
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКТОРСКИХ
РЕШЕНИЙ НА ЧАСТОТНЫЕ СВОЙСТВА КОРПУСОВ РЕДУКТОРОВ
ТЯГОВЫХ ПРИВОДОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
3.1. Оформление наружных поверхностей корпусов
3.2. Влияние формы поперечных сечений цилиндрических частей корпуса редуктора и стержневых связей вертикальных стенок
3.3. Формы поперечных очертаний корпусов
3.4. Принципы проектирования корпусов тяговых передач с низкой виброактивностью для тяговых передач электроподвижного состава
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРПУСОВ ТЯГОВЫХ ПЕРЕДАЧ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
4.1. Динамические свойства корпусов тяговых передач Н-го класса
4.2. Корпуса редукторов для тягового привода класса III
4.3. Кожуха редукторов тяговых передач 1-го класса
5. СРАВНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИЙ КОРПУСОВ ТЯГОВЫХ ПЕРЕДАЧ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
5.1. Описание модели и методики исследования
5.2. Синтез формы корпуса редуктора с пониженной виброактивностью
5.3. Результаты расчётов и экспериментальных исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

В условиях рыночной экономики повышаются требования к транспортным железнодорожным средствам в отношении безопасности движения, надёжности, комфортабельности, экологической чистоты при минимальных эксплуатационных затратах.
В этой связи одним из основных требований, предъявляемых к тяговому подвижному составу, является снижение воздействия на путь за счёт снижения неподрессоренных масс при относительно интенсивном росте осевой мощности тяговых двигателей.
Одним из путей решения этой задачи является применение тяговых приводов с подрессоренными не только тяговыми двигателями, но и редукторами. При этом так же решается задача повышения надёжности элементов тяговых электрических двигателей и редукторов за счёт снижения действующих на них динамических нагрузок при движении экипажа по железнодорожному пути.
В настоящее время ряд отечественных заводов по производству подвижного состава и все зарубежные электровозостроительные фирмы перешли на разработку и выпуск тягового подвижного состава с асинхронным тяговым приводом, преимуществом которого по сравнению с традиционным является снижение эксплуатационных затрат и возможность создания универсальных электровозов для пассажирского и грузового движений и электропоездов для пригородного и местного сообщений.
Однако большая мощность асинхронных двигателей и большие номинальные частоты вращения роторов предъявляют повышенные требования к механической конструкции тягового привода в целом и тяговым редукторам в частности.
Относительно лёгкие опорно-осевые тяговые редукторы, широко применяемые на отечественных электропоездах серий ЭР, ЭД и на многих электропоездах зарубежных фирм, обладают низкой надёжностью, если в их конструкции
1.3. Постановка задачи исследования

Анализ опубликованных исследовательских и конструкторских литературных источников по прочности и динамике тяговых передач и, в частности, корпусов редукторов показал, что в большинстве работ по исследованию динамики тягового привода редуктор рассматривается как твёрдое тело с соответствующими характеристиками масс и моментов инерции.
Обширных исследований по прочности и динамике промышленных и тяговых редукторов не проводилось. Отчасти это обусловлено тем, что в промышленности накоплен большой практический опыт по конструированию корпусов редукторов. Этот опыт использовался при создании корпусов тяговых редукторов с учётом специфических требований, предъявляемых условиями эксплуатации подвижного состава:
- минимальная разборка корпуса при необходимости выкатки колёсной пары (в соответствии с этим появился разъёмный на две части корпус редуктора);
- минимальная неподрессоренная масса колёсной пары и находящихся на ней частей (в соответствии с этим - минимальная толщина стенок, уменьшение количества приливов для болтовых соединений, минимальное количество рёбер и т.п.).
При конструировании корпусов тяговых передач не учитывалось то обстоятельство, что корпус редуктора является резонансной механической системой и все расчёты велись в основном на квазистатические нагрузки с последующей оценкой усталостной прочности по результатам динамикопрочностных испытаний.
Необходимость проведения динамических расчётов возникла при массовом появлении трещин в корпусах редукторов электропоездов ЭР2 с унифицированным по устройству безопасности кронштейном подвески редуктора.