Разработка надежной тяговой передачи с ремонтопригодной и контролепригодной муфтой электропоездов серии ЭР9
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
теля и осевого редуктора;
разрезного кольца и неразрезного кольца;
разгружающие втулки.
С помощью болтов к фланцам крепится торообразный резинокордовый упругий элемент, состоящий из каркаса двух металлических колец, наружного и внутреннего защитных резиновых покрытий.
Каркас оболочки выполнен из перекрещивающихся под углом 45? десяти слоёв капронового корда, пропитанного синтетической резиной. Края корда для надёжного его крепления в бортовых частях упругого элемента завёрнуты вокруг металлических колец. Для предотвращения механических повреждений кордовый каркас покрыт слоем резины, снаружи толщиной 9-12 мм и внутри 1,4-2 мм. В муфте нет подвижных соединений с поверхностным трением, по этому не требуется постоянный уход за ними, в частности её смазывание. Снижение торсионной жесткости по отношению к жёсткости кулачковой муфты привело к уменьшению максимальных динамических нагрузок передачи примерно в два раза.
Недостатки муфты:
высокая радиальная жёсткость;
значительные осевые силы, возникающие при высоких частотах вращения.
Появление этих сил объясняется тем, что под действием центробежных сил Рцi оболочка муфты (рис. 1.8 а) деформируется таким образом, что её боковые поверхности принимают коническую форму (показано штриховыми линиями).
Силы в каждой радиальной полоске корда действуют под углом ?цi к вертикали (рис. 1.8 б), при этом появляется осевая составляющая:
Т = ? Рцi sin ?цi, (1.4)
где: Рцi - результирующая центробежных сил в радиальных полосках корда.
Действие осевых сил на фланцы упругой муфты
Для снижения осевых сил Т впервые на скоростном электропоезде ЭР200 в 1973 году была изменена форма оболочки муфты (осевые линии старой и новой оболочек показаны соответственно на рис. 1.8 б и в), так, что угол ?ц стал близок к нолю при деформации оболочки и осевые силы снизились. В такой муфте резинокордовая оболочка снабжена дополнительным экваториальным кордным поясом, в результате чего каркас приобрёл вместо арочной характерную вогнутую форму. Экваториальный пояс имеет высокую жёсткость на растяжение, что препятствует развитию деформации, приводящей к появлению осевой составляющей реакции от центробежных сил. Такая конструкция резинокордовой оболочки позволило снизить аксиальные (осевые) силы в четыре-пять раз и теперь устанавливается на всех пригородных электропоездах, начиная с ЭР2Р.
Прежняя муфта с размером оболочки 580х130 мм обладала большой радиальной жёсткостью (порядка 700 кН/м) и передавала на валы двигателя и редуктора при раiентровке большие динамические силы. В новой муфте с размером оболочки 520х150 мм радиальные силы так же как и осевые были снижены в силы в четыре-пять раз.
В эксплуатации возможны следующие неисправности упругой муфты:
распрессовка фланцев двигателя или шестерни;
повреждение упругой оболочки или трещины верхнего слоя резины в месте крепления к металлическим поверхностям;
ослабление болтов, крепящих упругую оболочку.
Муфты, имеющие хотя бы одну из указанных неисправностей, к эксплуатации не допускаются.
При разборке муфты, которая необходима при ТР-2, ТР-3, КР-1, КР-2, происходит нарушение посадок как между разгружающими втулками и отверстиями во фланцах, так и в месте крепления резины к металлическими поверхностям.
Анализ характера неисправностей показал, что причина неисправностей является образование зазоров между втулками и отверстиями под эти втулки во фланцах муфты.
Схема образования зазоров во втулках и фланцах: а - во фланцах, б - во втулках, штриховкой показаны зона износа
Образование зазоров связано с рядом факторов:
1.низкая точность изготовления фланцев, особенно несоблюдение размеров отверстий, (разношаговость) их расположения по окружности;
2.выработка отверстий, которое происходит уже после образования зазоров, особенно это проявилось с применением на электропоездах электрического торможения.
Образование зазоров приводит к неравномерной выработке отверстий и создаётся такая схема передачи сил фланцам, при которой втулки передают силы только частью своей поверхности, которая контактирует с поверхностью отверстий фланцев.
Разная направленность передачи сил создаёт равнодействующую этих на валу, не равную нулю. Эта сила, действуя на вал и кольцо или полукольцо муфты, вызывает интенсивные радиальные колебания фланца, которые ещё больше разбивает отверстия. Кольца и полукольца иногда разрушают болты и резинокордовую оболочку, вылетает в вагон салона, выбивая смотровой люк.
Разработке отверстий способствуют крутильные колебания шестерни, которые поддерживаются плохим состоянием зубчатого зацепления или из-за пересопряжения зубьев.
Анализ посадочных размеров на чертежах показывает, что втулки в кольцо запрессовываются с натягом, а во фланцы с зазором, который может быть от 0,339 мм до 0,439 мм [2, стр. 78]. Это вызывает работу болтов на изгиб, так как посадочные размеры кольца во фланец допускают образование зазора.
Попытки увеличить прочность болтов за счёт применения лучших марок стали, изготовления резьбы методом накатки, дали временные незначительные увеличения межремонтых пробегов.
Из анализа работы тяговой муфты, проведенного в этом разделе, можем сделать следующие выводы:
1.несмотря на появление новых серий электропоездов и постоянное совершенствование тяговой передачи, она остаётся нен