Обоснование выбора типа тяговой передачи

Тяговая передача предназначена для канализации потока мощности от вала тягового двигателя к колесной паре. Это механический узел, входящий в состав системы передачи мощности локомотива и состоящий из одного или нескольких, последовательно соединенных, передаточных механизмов (валы, муфты, редукторы).

Конструкция тяговой передачи во многом является определяющей с точки зрения уровня воздействия колес на путь с одной стороны, а с другой стороны динамических сил и моментов на тяговый двигатель – и далее на систему электромеханического преобразования энергии. Поэтому основные требования, предъявляемые к тяговым передачам можно сформулировать так: низкий уровень динамических моментов в передаточном механизме; минимально возможная неподрессоренная масса; минимум затрат на обслуживание и ремонт.

Одним из важных требований предъявляемых к локомотиву, грузовой службы, является реализация высоких значений силы тяги при относительно невысокой максимальной скорости движения, которая не превышает 140 км/ч.

Сравнительный анализ основных типов тяговых передач показал, что в наибольшей степени заданным условиям эксплуатации удовлетворяет привод с опорно-осевой подвеской тягового двигателя (привод первого класса). Это обусловлено такими его преимуществами как: способность обеспечения максимального передаточного отношения, что особенно важно для грузового подвижного состава; высокий к.п.д. и низкие затраты на производство и жизненный цикл.

В приводе первого класса (рис. 4.1) тяговый двигатель расположен параллельно оси колесной пары и с одной стороны жестко опирается на ее ось через два моторно-осевых подшипника. С другой стороны тяговый двигатель опорными выступами через пружинную подвеску или резинометаллические упругие элементы подвешивается к раме тележки.

Рис. 4.1. Тяговый привод первого класса: 1 – тяговый двигатель; 2 – вал ротора; 3 – шестерня редуктора; 4 – зубчатое колесо; 5 – корпус редуктора; 6 – моторно-осевые подшипники; 7 – ось колесной пары.

Ведущая шестерня тягового редуктора устанавливается на консоли вала якоря тягового двигателя или выполняется заодно с ним. В зацепление с шестерней входит зубчатое колесо, жестко установленное на оси колесной пары.

Основными недостатками привода первого класса являются большая неподрессоренная масса, вызывающая повышенное динамическое воздействие на путь и высокий уровень динамического воздействия на тяговый двигатель, и редуктор. Но при скоростях движения до 140 км/ч эти недостатки не оказывают решающего значения, особенно если используется асинхронный тяговый двигатель, обладающий более высокими показателями надежности и меньшей массой по сравнению с двигателем постоянного тока.