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机车传动的弹性联轴节www.mg4355cc.com手机版

发布于:2019-01-25 20:54
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      自20世纪中后期以来,客运高速、货运重载己成为铁路发展的趋势。发达国家纷纷改进机车传动系统,德国的AEG公司为适应高速大功率要求研制了一种整体式传动结构,在德国称为GEALAIF。该结构是由传统结构改进而形成的一种全新的传动形式。该结构不仅适用于高速大功率机车,也适用于中低速机车和动车。其代表车型如:BR101,120,128,145,146机车等。从使用效果来看,这种整体式传动结构代表着当今机车传动系统的发展趋势。然而,我国生产的机车车辆仍采用传统的传动形式,性能明显落后,这使我国铁路运输难以实现以高速重载为目标的现代化要求,也不利于我国国民经济的快速发展。因此充分利用世界机车的先进技术,开发一种适合于我国国情的应用于高速重载机车和动车的传动装置,不仅是我国国产机车车辆适应世界发展趋势的基础和前提,而且对我国国民经济的快速发展也会产生积极的影响,下面介绍对联轴节的www.mg4355cc.com手机版
      新型机车传动系统的基本结构如图所示。由于牵引电机和牵引齿轮箱的组合,该结构取消了转子轴传动侧轴承盖板,转子通过一个无维护的易弯曲的而在圆周方向和半径方向均为刚性的联轴节支撑在小齿轮轴上,在非传动侧用滚动轴承支撑。此时电机轴只承受扭矩和自重,不承受由于齿轮啮合作用所形成的弯矩。与采用悬臂支撑小齿轮的电机相比,所受力明显减小。对于传统机车牵引电机,冷却空气从电机的非传动侧输入,热的废气在电机的齿轮箱侧排出,故承受大载荷的传动侧轴承还要承受废气的热负荷。在该传动装置中,冷却空气可以从传动侧引入。这样小齿轮轴轴承的冷却得到改善;同时电机内的空间加大,电机的冷却效果也可得到明显改善,从而可提高电机功率。
      可以看到,该种结构中有一个关键性零件的设计需要首先突破,即弹性联轴节的设计。只有在该零件首先确定的情况下才能对该项目进行进一步的研发,所以必须首先对弹性联轴节进行分析和设计。这里选用有限元法进行求解,将ANSYS软件作为计算工具,对弹性联轴节进行参数化的几何建模、有限元mg4355平台以及对弹性联轴节的截面形状进行mg4355平台。通过简化方法,单元确定SOLID45,使用ANSYS软件建立参数化模型。先产生关键点、线和面,再将面分网,通过面网格SWEEP即可得到如图所示模型。一共产生30215个单元和36936个节点。载荷主要有轴承3相对轴承2的轴线偏移(即位移载荷)、系统的重力、扭矩、离心载荷。节点载荷及边界条件见图。
      由于加上了角速度即加上了离心载荷,因此该计算模型表示系统运行时某一时刻的稳态模型。通过ANSYS软件计算,可得弹性联轴节的变形云图和应力云图。由图可见应力集中出现在弹性联轴节的根部即轴肩过渡圆弧处。
      上面是对弹性联轴节的某时刻的稳态强度计算,现在来分析在运动过程中任一时刻的应力分布情况。这种应力分布情况是在给定的条件下的理想情况,既考虑到轴承3为调心轴承,整个转子相当于一个刚体以及轴承2到弹性盘的悬臂距离较短,悬臂也可以作为刚体,又考虑到在整个系统旋转的每一个时刻,系统的应力场是一样分布的,即在任一时刻的应力场分布与上面计算出的应力场分布是一样的。因此每一个节点的应力呈周期性变化,并且同一圆周上的点的应力变化曲线是一样的。下面只对应力集中点所在圆周上的节点在运动时的每一时刻的应力、应变、变形等值的分布进行分析。通过查询,知道节点451(坐标为x-0,y-54.02,z-76.855)处的VonMises应力为最大值71.637MPa,因此选择该点所在圆周作为路径,将应力、变形等值映射到该圆形路径上,可得有关值的下列图标曲线。图中横坐标L表示圆形路径上的点与起始点(节点451)的距离,就是弧的长度。如果将弧长可以换算成旋转角度,用旋转角度除以角速度就可以得到时间,则下列图标曲线实际上就表示节点451的图标各量与时间的曲线关系,同时还表示节点451旋转到最高点时刻整个圆周上的节点的有关量的分布情况。而要得到该圆周上的其他节点的有关量与时间的曲线关系,只需将下以上是对弹性联轴节应力集中处在运动时的动mg4355平台,对于盘上的其他各点也可用类似的方法求出。



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