Колесная пара с редуктором вагона КТМ-5
  • Кинематическая схема колесной пары с редуктором

Рисунок

    1 - подрезиненное колесо; 2, 8 - сферические роликовые подшипники; 3, 6 - шариковые подшипники; 4 - короткая часть кожуха; 5 - ведомая часть кожуха; 7 - длинная часть кожуха; 9 - ведущая часть кожуха; 10 - конические роликовые подшипники; 11 - тормозной барабан; 12 - цилиндрический роликовый подшипник; 13 - ось колесной пары.

  • Описание колесной пары с редуктором
    Колесная пара с редуктором вагона КТМ-5М3 состоит из оси колесной пары, двух подрезиненных колес, редуктора и кожуха редуктора, который состоит из короткой и длинной частей. Кожух редуктора обхватывает по длине всю ось колесной пары. В нем находятся сферические роликовые подшипники, расположенные у подрезиненных колес, и два шариковых подшипника у ведомого конического колеса. Одноступенчатый редуктор имеет одну пару конических шестерен со спиральным зубом с зацеплением Новикова и передаточным числом 7,143. Ведомое коническое зубчатое колесо со ступицей запрессовано на оси колесной пары.
    Ведущая коническая шестерня с валиком со стороны зубчатого колеса имеет цилиндрический подшипник 32413 (ГОСТ 8328-57) и конические роликовые подшипники 7213 (ГОСТ 383-59) на противоположном конце валика. На этом же конце валика шестерни находится конус, на который насажен тормозной барабан. К фланцу тормозного барабана прикреплен карданный вал.
    Зазор в конических роликовых подшипниках регулируют прокладками, расположенными между распорным кольцом и коническим подшипником. Пятно контакта регулируют прокладками, находящимися между горловиной (стаканом) и коротким кожухом. Боковой зазор в зубьях передачи регулируют прокладками, расположенными между торцом длинного кожуха и коьцом в горловине редуктора.
    В редукторе вагона КТМ-5М3 впервые на трамвайных вагонах применена шестеренная передача с зацеплением Новикова. До этого в шестеренных передачах применялось эвольвентное зацепление, которое имеет ряд недостатков.
    Недостатки эвольвентного зацеплениия: недостаточная контактная прочность зубьев из-за сравнительно малых значений приведенных радиусов кривизны, что не позволяет уменьшать размеры зубчатых колес, снижать их габариты и вес; чувствительность этих передач к повышенной деформации корпусов, дисков ободьев и зубьев колес, что не обеспечивает линейный контакт в работе передач; значительные потери на трение в зубчатой передаче.
    Из-за указанных недостатков эвольвентное зацепление не дает возможности в заданных габаритах и весах обеспечить необходимые нагрузки. Однако непрерывный рост нагрузок и скоростей в современных условиях требует создания более совершенного зацепления. Таким зацеплением и является зубчатая передача Новикова.
    Особенностью зацепления Новикова является разработка нового оригинального метода образования сопряженных поверхностей, базирующихся на контактных линиях.
    Зацепление Новикова теоретически является точечным зацеплением, а не линейным, как это имеет место при эвольвентном зацеплении. Долгое время считали, что точечное зацепление менее выгодно, чем линейное, в отношение износа и контактной прочности. Новиков предложил точечное зацепление, при котором точка зацепления движется по прямой, параллельной оси колес.
    Вследствие этого линией зацепления служит прямая, параллельная мгновенной оси, в то время как в эвольвентном зацеплении при линейном контакте получается плоскость зацепления, проходящая через мгновенную ось.
    Контактные линии в зацеплении Новикова предложены в виде винтовых линий, дающих точечное зацепление при вращении колес. Основные преимущества зацепления Новикова: несущая способность передач Новикова в два раза меньше по габаритам и весу; меньшие потери на трение и др. Преимуществом также является и то, что в ряде случаев можно отказаться от применения легированных сталей и дорогой обработки закаленных зубьев передач.
    Для предупреждения электроэррозии в подшипниках качения и зубчатой передаче на длинном кожухе редуктора предусмотрено, заземляющее устройство, а вместе с ним установлен датчик спидометра. На рисунке ниже показан редуктор с одноступенчатой передачей вагона КТМ-5М3.

  • Чертеж редуктора на оси колесной пары

Рисунок

    1 - ось колесной пары; 2 - маслоотражатель; 3, 10 - шариковые подшипники; 4 - короткий кожух; 5 - пробка заливного отверстия для смазки; 6 - кольцо; 7 - прокладка; 8 - венец конического зубчатого колеса; 9 - коническое зубчатое колесо со ступицей; 11 - длинный кожух; 12 - манжета; 13 - болт крепления венца зубчатого колеса; 14 - ведущая коническая шестерня; 15 - прокладка; 16 - цилиндрический роликовый подшипник; 17 - конические роликовые подшипники; 18 - сальник; 19 - конус валика; 20 - тормозной барабан; 21 - ведущий валик; 22 - манжета.

  • Подрезиненное колесо вагона

Рисунок

    Подрезиненное колесо вагона КТМ-5М3 состоит из стального внутреннего диска со ступицей 3, напрессованного на ось колесной пары, колесного центра 8 с насаженным в горячем состоянии бандажом 1 и стопорным кольцом 2, двух резиновых амртизаторов 4, нажимного диска 7, центральной гайки 5 и гибких кабелей 9.
    Нажимной наружный диск 7 со штифтом 6 прижат к ступице стального внутреннего диска периферийными болтами 10 и центральной гайкой 5, удерживаемой от отвинчивания планками 11.
    Колесный центр с бандажом зажат с двух сторон резиновыми амортизаторами, периферийными болтами и центральной гайкой.
    Для соединения бандажа с внутренним диском и ступицей предусмотрены два гибких кабеля 9. Внутренний диск со ступицей напрессован на ось колесной пары с натягом 0,09-0,13 мм.
    Переборку колеса можно делать без распрессовки с оси колесной пары. Диски резиновых амортизаторов перед сборкой опрессовываются трехкратным обжатием на прессе с усилием 21-223 тс и выдержкой 2-3 мин. Периферийные болты затягивают тарированным ключом М = 1500±75 кгс*см.
    Резиновые амортизаторы изготовляют из резины марки №1760; они армируются по плоскости стальными дисками толщиной 2 мм, привуканизированными к резине. Внутренний диск со ступицей изготовляют из стали Ст 5 (ГОСТ 380-60). Бандаж колесной пары шириной 83 мм изготовляют и мартеновской стали (ГОСТ 5257-50).

  • Сборка подрезиненного колеса
    При сборке подрезиненных колес вагона КТМ-5М3 соблюдаются следующие требования.
    Бандажи на колесный центр насаживают в горячем состоянии при температуре 250-300°С. Расточка в бандаже и обточка обода колесного центра должны быть выполнены с чистотой обработки 5 и натягом 0,6-0,8 мм. После охлаждения надетого бандажа устанавливают стопорное кольцо и соответствующим образом обжимают для предупреждения ослабления и провертывания в бандаже. концы стопорного кольца сваривают электросваркой. Приварка кольца к бандажу или колесному центру не допускается.
    После установки стопорного кольца производят визуальный осмотр бандажа для определения отсутствия трещин или других дефектов.
    Предварительно собранное подрезиненное колесо обжимают на прессе усилием 21-23 тс и в таком состоянии завертывают гайки периферийных болтов до упора в нажимной диск, после чего засверливают отверстия в ступице и нажимном диске без охлаждения сверла жидкостью. В высверленные отверстия вставляют штифты, после чего завертывают центральную гайку до упора в нажимной диск.
    Подрезиненные колеса на ось колесной пары напрессовывают в холодном состоянии с натягом 0,09-0,13 мм. Подступичную часть оси ступицу перед насадкой смазывают растительным маслом. Смазка машинным маслом не разрешается. При напрессовке колес самопишущим прибором снимается диаграмма. Длина кривой запрессовки на диаграмме должна быть не менее 855 длины теоретической кривой. Давление при напрессовке должно возрастать плавно. При неудовлетворительных результатах напрессовки колеса распрессовывают с оси.
    В случае двукратной распрессовки колес для следующей напрессовки подбирают колеса обмером подступичного места оси и ступицы колеса для обеспечения необходимого натяга 0,09-0,13 мм. После напрессовки колес на колесной паре обтачивают бандажи по поверхности катания.
    Колесная пара с обточенными бандажами имеет разницу диаметров колес колесной пары по кругу катания не более 0,5 мм, торцовое биение колеса не более 1 мм, эксцентриситет по кругу катания бандажа не более 1 мм.

  • Сборка редуктора на колесной паре вагона
    Шестерни для редуктора проверяют дефектоскопом на отсутствие трещин и других пороков.
    Ведомое коническое зубчатое колесо напрессовывают а ось колесной пары пере напрессовкой колес. Напрессовку производят в холодном состоянии на гидравлическом прессе с натягом 0,09-0,14 ммю Перед запрессовкой сопрягаемые поверхности оси и зубчатого колеса смазывают льняной олифой (ГОСТ 7931-56). При запрессовке зубчатого колеса снимают диаграмму. Ступицу напрессованного зубчатого колеса подвергают визуальному осмотру для определения возможных пороков.
    Все детали редуктора шестерни, подшипники и др. должны быть чистыми, без следов грязи, стружки и т.п.
    При сборке редуктора с ведущей шестерней необходимо обеспечить полноту зацепления по длине зуба до совпадения торца зубьев ведущей шестерни у меньшего основания конуса с торцом зуба зубчатого колеса за счет регулировочных прокладок между стаканом ведущей шестерни кожухом редуктора.
    Боковой зазор между зубьями передачи должен соответствовать чертежу. После проверки зазора поворачивают тормозным барабаном ведущую шестерню и устанавливают отсутствие заклинивания зубьев передачи. Величину бокового зазора проверяют полоской свинца. Ведущую шестерню с заложенной полоской свинца поворачивают до тех пор, пока полоска свинца не будет свободна. Полоску свинца вынимают и замеряют ее толщину. Боковой зазор измеряют по величине перемещения накерненной точки на тормозном барабане. Перемещение точки на величину 0,65-1,53 мм соответствует боковому зазору в зубьях 0,10-0,25 мм.
    Поверхност всех регулировочных прокладок смазывают свинцовым суриком.
    Герметичность собранного кожуха редуктора проверяют заливкой в картер 2-3 л керосина или машинного масла, нагретого до 50-80°С.

  • Техническое обслуживание колесных пар с редукторами
    В процессе эксплуатации подрезиненные колесные пары с редукторами изнашиваются, а при несвоевременном и неправильном их техническом обслуживании они могут ранее срока их службы выходить из строя. Так как с исправностью колесных пар связана безопасность движения вагонов на линии, техническое их обслуживание должно гарантировать бесперебойность работы. Такое же внимание должно уделяться уходу за редукторами, поскольку они по роду своей службы также должны гарантировать безопасность движения.
    Колесные пары с подрезиненными колесами по сравнению с обычными неподрезиненными имеют значительно большее количество деталей с креплением болтами.
    Наблюдению за креплением деталей должно быть уделено большее внимание. Поэтому при контрольном осмотре №0 осматривают и закрепляют ослабшие периферийные и ступичные болты, проверяют электрические соединители (шунты заземления), осматривают состояние бандажей.
    При ревизионно-предупредительном ремонте №1 осматривают резиновые вкладыши (в доступных местах) и определяют просадку их замерами расстояний между внутренними гранями бандажей и между бандажом и диском. Закрепляют ослабшие болты, замеряют реборды бандажей (один раз в месяц). Проверяют провисание горловин редукторов и состояние реактивного упора. ПОдтягивают болтовые крепления кожухов и крышек. Проверяют ослабление соединения стакана ведущей шестерни коротким кожухом редуктора и отсутствие утечки смазки. Проверяют крепление проводов, состояние корпуса, щеток заземляющего устройства на осях колесных пар.
    В таблице ниже приведены возможные неисправности подрезиненных колесных пар.

  • Возможные неисправности подрезиненных колесных пар
Характер неисправности Причина неисправности Способ устранения неисправности
Трещины в диске со ступицей или в нажимном диске Повышенное напряжение в диске или пороки в металле диска Заварка сваркой с предварительной вырубкой трещины
Прогиб колеса Разрушение резиновых вкладышей. Старение резины вкладышей Переборка колеса, проверка твердоси резины вкладышей и подборка их при установке в колесо
Неспокойный ход вагона (колебания при движении) Биение колеса вследствие остаточной деформации резины вкладышей. Разрушение выступов на вкладышах. Большая разность диагоналей колесных пар на тележке Переборка колса с проверкой биения. Проверка диагоналей колесных пар обеих тележекы
Поломка периферийных болтов Неравномерная нагрузка на болты, различная твердость вкладышей в колесе, усталостные трещины в болте Установка нового болта. При повторной поломке болта проверить твердость резиновых вкладышей и перебрать колесо
Шум и стук при движении вагона Поломка зуба на одной из шестерен редуктора, излом вала ведущей шестерни.
Неправильно отрегулирована коническая пара шестерен
Замена шестерни
Отрегулировать пятно контакта и радиальный зазор шестерен
Нагрев буксовых подшипников Отсутствие смазки
Разрушение подшипника
Добавление смазки
Замена подшипника
Заклинивание колесной пары Заедание шестерен редуктора при поломке зубьев
Разрушение подшипников
Замена шестерен
Замена подшипника
Нагрев подшипников горловины редуктора Неправильно отрегулирован предварительный натяг подшипников Проверка и регулировка предварительного натяга подшипников
© eltroll2 2019-2022