CN105292138A - 一种大功率机车传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大功率机车传动装置，包括：固定套装于车轴上的大齿轮及安装于大齿轮外侧的齿轮箱；与大齿轮相啮合的小齿轮，小齿轮通过限位装置限定与大齿轮的轴向位置，限位装置与大齿轮可滑动接触。本发明提供的传动装置由小齿轮通过限位装置限定与大齿轮的轴向相对位置，限位装置承受原本应该由小齿轮轴和电机轴支撑处承受的轴向力，轴向力通过限位装置由大齿轮承受，而大齿轮直接套装到车轴上，通过轮对和轮轨接触，能够承受更大的轴向力，因此本发明中所提供的传动装置能够避免小齿轮轴和电机轴支承处承受轴向力，提高了传动装置承受轴向力的能力，因而可采用螺旋角更大的斜齿轮。

Description

一种大功率机车传动装置

技术领域

本发明涉及轨道交通机车驱动装置技术领域，具体地说是涉及一种大功率机车传动装置。

背景技术

驱动装置是机车的核心部分，驱动装置能否正常工作关系到机车的运行质量，目前低速大功率机车的驱动装置基本上均采用抱轴悬挂方式，尤其是速度小于120km/h的大功率货运机车。抱轴悬挂驱动装置多采用一级齿轮传动，其中小齿轮的布置方式至关重要。小齿轮可以采用悬壁梁结构布置，此布置方式在小齿轮传递载荷时导致小齿轮轴和电机轴承受巨大的弯矩，不利于载荷平稳传递，且齿轮齿向修型量较大，需要准确的齿向修型计算，对齿形设计、小齿轮轴和电机轴的结构设计要求很高，如果采用承载能力和传动平稳性更好的斜齿轮时，为抵消齿轮啮合产生的轴向力，通常还需电机轴的非传动端设置深沟球轴承，将导致电机轴承结构尺寸增大。另一种小齿轮的布置方式是小齿轮轴两端均设置支撑，该布置方式能够有效降低小齿轮轴和电机轴承受的弯矩，改善了齿轮轴和电机轴的受力状况，具有较好的载荷传递性能，但采用斜齿轮时同样存在如何抵消轴向力的问题。通常的做法是在小齿轮一侧支撑处设置能够承受轴向力的深沟球轴承，但该结构复杂，成本较高，且球轴承的轴向承载能力有限，无法采用螺旋角较大的斜齿轮，限制了斜齿轮承载能力的提升。

因此，如何设计一种能够承受较大轴向力的传动装置，是本领域的技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大功率机车传动装置，包括：

固定套装于车轴上的大齿轮及安装于所述大齿轮外侧的齿轮箱；

与所述大齿轮相啮合的小齿轮，所述小齿轮通过限位装置限定与所述大齿轮的轴向位置，所述限位装置与所述大齿轮可滑动接触。

可选地，所述小齿轮可整体加工于小齿轮轴上，所述限位装置固定设置于所述小齿轮轴上。

可选地，所述限位装置为推力滑动轴承，所述大齿轮的侧壁上设置机加工的滑动面，所述推力滑动轴承与所述大齿轮的侧壁之间相对滑动。

可选地，所述小齿轮的两侧各分别设置一个所述推力滑动轴承。

可选地，所述大齿轮与所述小齿轮采用斜齿轮，其螺旋角大于10度。

可选地，所述小齿轮轴的两端可采用圆柱滚子轴承支撑于所述齿轮箱上。

可选地，所述小齿轮轴与电机轴通过端面齿啮合传动。

可选地，电机的非传动端可采用圆柱滚子轴承进行支撑。

该机车传动装置用于大功率机车的传动过程，能够承受较大的作用力，在车轴上固定套装大齿轮，大齿轮用于驱动车轮转动，大齿轮的外侧设置有齿轮箱，对大齿轮等部件起到保护、润滑的作用。大齿轮作为从动齿轮，需要与小齿轮相互啮合传递动力，由于传动时需要采用斜齿轮，以达到提高承载能力，降低噪音，传动平稳的目的，必然会产生轴向分力，而本发明提供的传动装置由小齿轮通过限位装置限定与大齿轮的轴向相对位置，限位装置与大齿轮可滑动接触，两者接触产生方向相反的作用力与反作用力，齿轮啮合产生的轴向力均通过限位装置传递到大齿轮。而大齿轮直接套装到车轴上，通过轮对和轮轨接触，能够承受更大的轴向力，因此本发明中所提供的装置能够避免小齿轮轴和电机轴支撑处承受轴向力，提高了传动装置承受轴向力的能力，因而可采用螺旋角更大的斜齿轮。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的大功率机车传动装置的结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图。

其中：

车轴1、大齿轮2、齿轮箱3、小齿轮4、小齿轮轴41、推力滑动轴承5、电机轴6、电机7。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种大功率机车传动装置，该传动装置能够承受更大的轴向力，因而可以采用螺旋角更大的斜齿轮，提高传动装置的承载能力及运行平稳性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图和具体的实施方式对本发明所提供的大功率机车传动装置进行详细的说明。

如图1所示，为本发明一种实施所设计的大功率机车传动装置结构图。该装置包括了套装在车轴1上的大齿轮2、安装在大齿轮2外侧的齿轮箱3等部件，大齿轮2与车轴1过盈连接固定，通过车轴1带动车轮转动，齿轮箱3则是用于保护、润滑内部的部件。大齿轮2为从动轮，大齿轮2的外齿需要与小齿轮4相互啮合以传递动力，在传动时为了达到更大的承载能力、更加平顺、减小噪音的目的，需要承受轴向力，因此大齿轮2和小齿轮4均设置为斜齿轮。与小齿轮4相对固定位置设置限位装置，限位装置用于限定大齿轮2与小齿轮4之间的轴向位置，在小齿轮4与大齿轮2相对啮合传动时限位装置与大齿轮2相对滑动，小齿轮4与限位装置保持相对静止。

具体地，将限位装置过盈固定套装到小齿轮轴41上，使与整体加工在小齿轮轴41上的小齿轮4与限位装置相对固定，而且可以方便安装与拆卸的操作。具体地，本发明中所提供的限位装置采用推力滑动轴承5，推力滑动轴承5的内环与小齿轮轴41为过盈配合，推力滑动轴承5与大齿轮2的侧壁面可相互接触发生摩擦，大齿轮2上与推力滑动轴承5相接触摩擦的外侧壁面为机加工面，作为滑动平面与推力滑动轴承5之间存在油膜，两者之间间隔油膜相互滑动转动，而推力滑动轴承5则用于限制小齿轮轴41使其无法产生轴向移动。

由于采用了轴向推力滑动轴承5与大齿轮2接触滑动，能够限制大齿轮2与小齿轮4之间无法相对轴向移动，因此本发明所提供的传动装置不会对小齿轮4和电机轴6支撑处产生轴向推力。斜齿轮啮合过程中会产生轴向力，本申请所提供的装置使大齿轮2与推力滑动轴承5相互接触，轴向力由推力滑动轴承5传递到大齿轮2承受，因此轴向力不会传递到小齿轮4和电机轴6支撑处。也就是说原本应该由小齿轮4和电机轴6支撑处承受的轴向力现在由推力滑动轴承5承担，而推力滑动轴承5又与大齿轮2接触，因此推力滑动轴承5又将轴向力传递到大齿轮2上，而大齿轮2直接与车轴1固连，通过轮对和轮轨接触，能够承受更大的轴向力，在运行过程中小齿轮4和电机轴6支撑处并不承受轴向推力，因此能够承受大功率机车产生的更大的驱动力。

本发明所设计的机车传动装置，在使用时可以承受更大的轴向推力，因此能够采用螺旋角更大的斜齿轮，本发明所提供的机车传动装置能够采用螺旋角大于10度的斜齿轮，这在原有的传动装置中是无法做到的，原有的装置斜齿轮基本上只能采用4度到6度的螺旋角，螺旋角过大会因为轴向分力过大而使轴承失效。如图2所示，为小齿轮4及其周围部件的局部放大图。由于车轴1需要正转与反转两种情况的运动，因此在小齿轮4处会产生两个不同方向的轴向推力，需要在小齿轮4的两侧各分别设置一个推力滑动轴承5，在不同方向的轴向力作用下由不同的推力滑动轴承5传递作用力，大齿轮2在任何情况下均与某一侧的推力滑动轴承5滑动接触。

小齿轮4的两端分别通过圆柱滚子轴承支撑到齿轮箱3上，承担齿轮啮合产生的径向力。进一步，本发明所设置的机车传动装置设置了电机7，通过电机带动轮对运动，电机7的一端可采用抱轴式悬挂支撑的方式连接到车轴1上，而另一端可吊挂到机车转向架的构架上，以确保对电机7的有效支撑。电机7的输出端，即电机轴6与小齿轮轴41连动，具体地可采用端面齿咬合传动，在传递较大扭矩时不会相对滑动，避免传动失效。在电机7的另一端，即非传动端采用圆柱滚子轴承进行支撑。本装置中的齿轮箱3可通过滚动轴承支撑在车轴1上，套装的滚动轴承，可设置在齿轮箱3距离车轮较近的一侧。

本发明所提供的大功率机车传动装置，能够适应更大的轴向推力，采用螺旋角更大的斜齿轮，能提高齿轮承载能力，使动力传递更为平稳，保证大功率传动的高效性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种大功率机车传动装置，其特征在于，包括：

固定套装于车轴(1)上的大齿轮(2)及安装于所述大齿轮(2)外侧的齿轮箱(3)；

与所述大齿轮(2)相啮合的小齿轮(4)，所述小齿轮(4)通过限位装置限定与所述大齿轮(2)的轴向位置，所述限位装置与所述大齿轮(2)可滑动接触。

2.根据权利要求1所述的大功率机车传动装置，其特征在于，所述小齿轮(4)可整体加工于小齿轮轴(41)上，所述限位装置固定设置于所述小齿轮轴(41)上。

3.根据权利要求2所述的大功率机车传动装置，其特征在于，所述限位装置为推力滑动轴承(5)，所述大齿轮(2)的侧壁上设置机加工的滑动面，所述推力滑动轴承(5)与所述大齿轮(2)的侧壁之间相对滑动。

4.根据权利要求3所述的大功率机车传动装置，其特征在于，所述小齿轮(4)的两侧各分别设置一个所述推力滑动轴承(5)。

5.根据权利要求1所述的大功率机车传动装置，其特征在于，所述大齿轮(2)与所述小齿轮(4)采用斜齿轮，其螺旋角大于10度。

6.根据权利要求2至5任一项所述的大功率机车传动装置，其特征在于，所述小齿轮轴(41)的两端可采用圆柱滚子轴承支撑于所述齿轮箱(3)上。

7.根据权利要求6所述的大功率机车传动装置，其特征在于，所述小齿轮轴(41)与电机轴(6)通过端面齿啮合传动。

8.根据权利要求7所述的大功率机车传动装置，其特征在于，电机(7)的非传动端可采用圆柱滚子轴承进行支撑。