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Aufhängung für den elektrischen Zugmotor eines Schienenfahrzeugs
Die
Erfindung betrifft die Aufhängung von elektrischen Zugmotoren in Schienenfahrzeugen,
von der Bauartt bei welcher der Motor an einer Seite einer Buchse oder Hülse aufgehängt
ist, welche die Achse des vom Motor anzutreibenden Radsatzes des Fahrzeugs umgibt.
Der Motor ist auf im Abstand voneinander auf der Achse angeordneten lagern abgestütztt
wobei die Lager auf,der Buchse ruhen. Bei einer derartigen Anordnung sitzt auf der
Achse des Radaatzes ein Stirnzahnrad, das von eJ2em auf der Welle des Motors sitzenden
Ritzel angetrieben wird; die Motorwelle liegt quer zum Fahrzeug und parallel zur
Achse. Infolgedessen sind dieLager und die Antriebszahnräder den Schienenstößen
ausgesetztt was beträchtliahe Schwierigkeiten hervorruft@ 1 Suspension for the electric train motor of a rail vehicle The invention relates to the suspension of electric train motors in rail vehicles, of the type in which the motor is suspended on one side of a bushing or sleeve which surrounds the axle of the wheel set of the vehicle to be driven by the motor. The motor is supported on bearings arranged at a distance from one another on the axis, the bearings resting on the bushing. In such an arrangement, a spur gear sits on the axle of the wheel set, which is driven by a pinion which is seated on the shaft of the motor; the motor shaft is perpendicular to the vehicle and parallel to the axis. As a result, the bearings and the drive gears are exposed to the rail impacts, which causes considerable difficulties @
Zur Dämpfung der Übertragung der Stöße hat man schon den Einbau
eines
elastischen Gliedes zwischen Motorgehäüse und der die Achse umgebenden Buchse vorgeschlagen.
Bei der Durchführung dieses Vorschlages tritt jedoch eine weitere Schwierigkeit
-t.*4tt auf, nämlich die erforderliche Fluchtung zwischen Radachse und Motorwelle
in zulässigen Grenzen zu halten und einen einwandfreien Eingriff des Ritzels im
Stirnzahnrad aufrecht zu erhalten. Da nämlich der Antrieb vom Motor nur,auf ein
Ende der Achse übertragen wird, haben die durch die Trennung von Ritzel und Stirnzahn-rad
und die zwischen diesen beiden Zahnrädern auftretenden Gegendrehmomente die Tendenzl
die Vielle des Motors aus der Fluohtungslage zur Radachse herauszudrängen.,Dadurch
können hohe Beanspruchungs- bzw. Spannungsspitzen in den Zähnen der Antriebszahnräder
auftreten; um dem entgegenzuwirken, hat man vorgeschlagen, den-Zahnflanken einen
von der üblichen Form abweichenden Verlauf zu geben, was aber auch mit Nachteilen
verbunden ist. Gemäß -der-Erfindung ist bei einer Aufhängung für einen elektrischen
Zugmötor der oben beigehriebenen Art das Motorgehäuse auf der --- die Achse
des angetriebenen Radsatzes umgebenden Buchse durch zwei beidseits des Motorgelläuses
vorgeseheneg Gummi enthaltende Lager elastisch abgestützt,-deren Wirkungslinien
auf die längsachse
sind. Diese Anordnung bewirkt, daß die elastischen Lager zumindest die senkrechten
Belastungen bzw. Beanspruchungen zwischen dem Motorgehäuse und der Buchse bei gleichzeitiger
Beanspruchung des Gummis auf Schub und lbr--u'i6k in Pinkten tragen, die weiter
auseinanderliegen alii"die--
Durch Vergrößerung des Abstandes zwischen
den tatsächlichen Wir-, kungepunkten der elastischen Lager zur Aufnahme von Belastungen
in der durch die Formachse der Buchse gehenden senkrechten Ebene wird die Neigung
des Motorgehäusel in Ebenen parallel dazu vermindert und die elastische Lagerung
verringert die ffirkung der Schienenstöße auf die Lager des Motors und die Antriebs-#-
bzw. Übertragungszahnräder. Die Lagerung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie
den zwisehen dem MotorgehäuBe und der die Achse umgebenden Buchse auftretenden waagerechten
Beanspruchungen bzw. Kräften, die senkrecht zur und au oh in Richtung der Pormachse
dieser Buchse verlaufen, durch gleichzeitiger Schub- und Druckapannung im Gummimaterial
Widerstand leistet. Es ist zweckmäßig, die, Anordnung so zu treffen, daß jedes elastisehe
Lager zwei V-förmig liegende Gummiteile enthält, die in einer senkrechten Ebene
angeordnet sind, in der auch die FormachseThe installation of an elastic member between the motor housing and the bushing surrounding the axle has already been proposed to dampen the transmission of shocks. When carrying out this proposal, however, another difficulty arises, namely to keep the required alignment between the wheel axle and motor shaft within permissible limits and to maintain proper engagement of the pinion in the spur gear. Since the drive from the motor is only transmitted to one end of the axle, the counter-torques caused by the separation of pinion and spur gear and the counter-torques that occur between these two gears have the tendency to force the motor out of its fluidic position to the wheel axle high stress peaks can occur in the teeth of the drive gears; In order to counteract this, it has been proposed to give the tooth flanks a course that deviates from the usual shape, but this is also associated with disadvantages. According to -the-invention is applicable to a suspension for an electric Zugmötor beigehriebenen the above manner, the motor housing on the axis of the driven wheel set --- the surrounding sleeve by two on both sides of the rubber-containing Motorgelläuses vorgeseheneg bearing elastically supported, -whose lines of action to the longitudinal axis are. This arrangement has the effect that the elastic bearings carry at least the vertical loads or stresses between the motor housing and the bushing with simultaneous loading of the rubber on thrust and lbr - u'i6k in pinks that are further apart alii "the-- By enlarging the Distance between the actual points of action of the elastic bearings to absorb loads in the vertical plane passing through the axis of the bushing, the inclination of the motor housing in planes parallel to it is reduced and the elastic bearing reduces the effect of the rail joints on the motor and bearings The bearing is preferably designed in such a way that it is able to cope with the horizontal loads or forces occurring between the motor housing and the bushing surrounding the axis, which run perpendicular to and in the direction of the Pormachse of this bushing simultaneous shear and pressure stress in the rubber mat rial offers resistance. It is useful to make the arrangement so that each elastic bearing contains two V-shaped rubber parts which are arranged in a vertical plane in which the mold axis
der die Achse des Radaatzes umgebenden Buchse liegt, eine über und
eine unter dieser Formachse, wobei die elastischen Lager in Acherichtung der Buchse
vorgespannt-einde Auch ist es zweckmäßig, in Winkelform ausgebildete Gummifedern
vorzusehen. ßin Ausführungsbeispiel des L-rfindungsgegenstandes ist in den ...Zeichnungen
dargestellt. Es ze:Lgtt
Nig., 1, eine Aufhängung gemäß der Erfindung für Zugmotoren
in.AnBiehtg teilweise geschnitten;
Fig. 2 einen Schnitt in der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 einen Teil der Aufhängung in Ansicht in Richtung
des Pfeiles 3 der Fig. 1;
Fig.- 4 einen.Schnitt in der Linie-4,- 4.der-Fig.
1 und
Fig.'-5 eine Ansicht-der Aufhängung-in-Richtung des
Pfeil es
5 der Pig. 4.-
Der Zugmotor 10 ist auf der der Achse abgekehrten'ieite mittels einer Pratzlagerung
40 (vgl. Fig. 5) elastisch aufgehängt, durch die er mit dem Drehgestell oder
dem Fahrzeugrahmen in VerXindung steht. Auf-der de'r-Achse zugekehrten Seite ist--der
Motor-anof the bushing surrounding the axis of the wheel set, one above and one below this mold axis, the elastic bearings being prestressed in the axis direction of the bushing. It is also expedient to provide angular rubber springs. An exemplary embodiment of the object of the invention is shown in the ... drawings. It ze: Lgtt Nig., 1, a suspension according to the invention for traction engines
in.AnBiehg partially cut;
Fig. 2 is a section on the line 2-2 of Fig. 1;
3 shows a part of the suspension in a view in the direction
the arrow 3 of Fig. 1;
Fig. 4 shows a section in the line -4, -4 of the Fig. 1 and
FIG. 5 is a view of the suspension in the direction of the arrow
5 the Pig. 4.-
The traction motor 10 is elastically suspended on the side facing away from the axle by means of a claw bearing 40 (cf. FIG. 5) , by means of which it is connected to the bogie or the vehicle frame. On the side facing the axis, the motor is on
der Buchse 11 aufgehängt, die die'Achse 12 des vom Motor aniü-#'
treibenden Radsatzes umgibt. Der Antrieb wir . d vom Motor - l-'ö-aufdie
Achse 12 über das auf der Welle den Motors sitzände-Ant.#ieb's,-ritzdl 41 und ein
Stirnzahnrad 42 (vgl. Fig. 4) in-'bekä;nn:ter >
Weise übertragenothe bushing 11 which surrounds the axle 12 of the wheel set driven by the engine. The drive is us . d from the engine - l-'ö-aufdie axle 12 via the on the shaft of the engine would-Ant. # ieb's, -ritzdl 41 and a spur gear 42 (see. Fig. 4) in-'bekä; nn: ter > way transferred o
Die-Buchse 11 ist mittels zweier Kegelrollenlager
13 auf der Achse 12 gelagert, d ie an je-einein-Eiide der Achse sitzen.
Statt KegelrollenlAgern können auch Zylinderrollenlager, Tonn'enlager oder Gleitlager
angeordnet werden.The bushing 11 is mounted on the axle 12 by means of two tapered roller bearings 13 , which sit on each one on the axle. Instead of tapered roller bearings, cylindrical roller bearings, barrel bearings or plain bearings can also be used.
-Das Motorgehäuse ist auf der die Achse 12 umgebenden Buchse
11
durch eine Lagerüng elastisch abgestützt, die aus je zwei V-för-
(vgl- Pige 4) der Buchse enthaltenden a enkrechten Ebene angeordnet.'Bin
Lager befindet sich oberhalb und- einen unterhalbder Achsee,
Jedes
Lagerpaar,45 ist derart zur Achse 47 orientiert, daß sich die Kompressionsachsen
48 eines, Lagerpaares in den Punkten 49 schneiden. Die Metazentren M der Lagerpaare
liegen in weit größe-.rem Abstand zueinander als die Lagerpaare selbst. Man sieht,
daß ..der tataächlich7e Wirkungspunkt eines jeden Lagerpaares 45 zur Abstützung
der zwischen Motorgehäuse und Buchse 11 auftretenden senkrechten Beanspruchungen
im Metazentrum der beiden Lager liegt, und daß man die Lager als in diesen Punkten
zur Abstützung der senkrechten Belastung wirkend betrachten kann. Die V-förmigen
Lager bestehen aus zwei V-förmigen metallenen Endplatten 50 und
519 zwischen deren einander zugekehrten Flächen sich Gummiteile
52 befinden# die an der Spitze bei 53 eine Ausnehmung enthalten. Die
Gummiteile sind mit den Metallteilen durch Vulkanisation oder Klebung fest verbunden.
Das Lager is-Awischen gegenüberliegendeng V-förmigen Flächen am Ansatz 54 der Buohse
11
und dem Paßatück 55 des Motorgehäuses eingespannt. Die Ansätze 54
werden vo»zugsweise mit der Buchse 11 als ein-Stück gegossen; sie haben einen
quer verlaufenden Befeatigungssohlitz 56 für"äen Brückenteil 57 sowie
das zugehörige V-Iiager. Die Stützflächen auf den Ansätzen 54 erind (maschinell)
bearbeitet. Zwei Gehäuseteile 60, angesohweißte Platten, liegen ober- bzw.
unterhalb der Buchse 11 und haben an ihren Bnden eine rechteckige Nalterung
61 zur Aufnahme des Paßstüokes 55. Die Teile 60 halten die
V-Lager ober- und unterhalb der Buchse 11 in deren axialer Richtung gegeneinander
unter Vorspannung. Die rechteckigen Halterungen sind an bearbeiteten Flächen
62 des Notorgehäuaes mittels Schrauben 63 befestigt# die durch die
Paßotüoke hindurchgehen;
die halterungen sind auf den Sitzflächen
durch Paßstifte 64 fixiert. An den Paßstücken sind Zungen 66g die in Schlitzein
den Halterungen passen, zur senkrechten Fixierung der Paßstücke 55 vorgesehen.
Die Gummiteile 52 reichen über die Kanten der inneren ßndplatten heraus und
bilden Puffer 70. An die Paßstücke angesehraubte Pufferplatten
71 dienen zur Begrenzung der gegenseitig senkrechten Bewegung zwischen Buchse
und Motor im Zusammenwirken mit den Puffern 70. Die Pufferplatten
71 berühren die Kanten der äußeren Endplatten 51 und halten die V-Lager
gegen die Paßstücke fest. Die V-förmigen Lager geben eine in allen RIchtungen wirkende
Elastizität zum Schutz des Motors bzw. des Antriebs gegen Schienen stöße. Die weit
auseinanderliegenden Metazentren M gewährleisten, daß die Achse des angetriebenen
Radsatzes und die Welle des Zugmotors im wesentlichen in parallelen waagerechten
Ebenen bleibeng wodurch starke Beanspruchungespitzen in den Zähnen der Antriebszahnräder
vermieden werden. Die Vorspannung in den lagern reicht aus, um di6se unter allen
Belastungäbedingungen - mit ihren Stützflächen in Kontakt zu halten. Die
Puffer 7() sind so ausgebildet bew. angebrachtg daß sie bei einer bestimmten Größe
des übertragenen DreJ=oments, die etwa-The motor housing is elastically supported on the bushing 11 surrounding the axis 12 by a bearing, each of which consists of two V-conveyors (cf.- Pige 4) of the a vertical plane containing the bushing. One bearing is located above and one below the axle, each pair of bearings 45 is oriented to the axis 47 in such a way that the compression axes 48 of a pair of bearings intersect at points 49 . The metacentres M of the bearing pairs are at a far greater distance from one another than the bearing pairs themselves. It can be seen that .. the actual point of action of each bearing pair 45 for supporting the vertical stresses occurring between the motor housing and the bush 11 lies in the metacenter of the two bearings, and that the bearings can be regarded as acting in these points to support the vertical load. The V-shaped bearings consist of two V-shaped metal end plates 50 and 519 between the surfaces facing each other are rubber parts 52 which contain a recess at the tip at 53. The rubber parts are firmly connected to the metal parts by vulcanization or gluing. The bearing is clamped between opposing V-shaped surfaces on the shoulder 54 of the socket 11 and the fitting 55 of the motor housing. The lugs 54 are preferably cast as a one-piece with the bush 11; have edited a transverse Befeatigungssohlitz 56 for "AEEN bridge portion 57 and the associated V-Iiager. The support surfaces on the projections 54 Erind (by machine). Two housing parts 60, angesohweißte plates lying above and below the bushing 11 and have at their Bnden a rectangular Nalterung 61 for receiving the Paßstüokes 55. hold parts 60 above the V-bearing and below the bush 11 in the axial direction against each other under preload. the rectangular brackets are attached to machined surfaces 62 of the Notorgehäuaes by means of screws 63 # The brackets are fixed on the seat surfaces by dowel pins 64. Tongues 66g are provided on the adapters which fit into slots in the brackets for vertical fixation of the adapters 55. The rubber parts 52 extend over the edges of the inner end plates and out form buffers 70. Buffer plates 71 screwed to the fitting pieces serve to limit the counter Inward vertical movement between the bushing and motor in cooperation with the buffers 70. The buffer plates 71 contact the edges of the outer end plates 51 and hold the V-bearings against the fitting pieces. The V-shaped bearings provide elasticity in all directions to protect the motor or the drive against rail impacts. The widely spaced metacentres M ensure that the axis of the driven wheel set and the shaft of the traction motor remain essentially in parallel horizontal planes, whereby strong stress peaks in the teeth of the drive gears are avoided. The bias in the store is enough to di6se among all Belastungäbedingungen - to keep up with their support surfaces in contact. The buffers 7 () are designed so that they are moved
bei der Hälfte des Maximal-Drehmomente.liegen kann, wirksam werden.
Zweck der Puffer ist eng die relative Winkelabweiohung zwischen der Welle des Motors
und der Buchse auf der Achse des Radsatzen in senkrechten Ebenen auf das zulässige
Maß zu begrenzen* Die Puffer - wirken außerdem alqtieherheit a.vorrichtung
für dencan be at half the maximum torque. Purpose of the buffer is closely relative Winkelabweiohung between the shaft of the motor and the sleeve on the axis of Radsatzen in planes perpendicular to the permissible level to limit * The buffer - also act a.vorrichtung alqtieherheit for the
Fallt: daß der Gummi eines,oder#mehrerer V-Lager zu Bruch gehen
sollte.
in diesem Fall liegen die Pufferplatten gegen die Ansätze an derb Buchse an Und
stützen so den Motor auf dieser Buchse ab. Infolge des Winkels, den die V-förmigen
Lager bilden, wird gegenseitgen waagerechten Bewegungen der Buchse auf der Radsatzachse
und des Mo'tor,g4häÜses durch den gleichzeitig auf Schub und Druck beanspruch tän
dÜnimi»iiderstand geleistet. Die V-Schenkel des V-förmigen Lagers bilden einen spitzen
Winkel, so daß einer Abstandsvergrößerung Zwischen Motorwelle und Buchse in der
Waagerechten grundsätzlich'durch Druokbeanspruchung des Gummis entgegengewirkt wirdp
während einer entsprechenden Verkantung der Welle des Motors und der die Radeatzachse
umgebenden Buchse, wodurch eine Abstandsvergrößerung twischen Ritzel und Stirnzahnrad
eintreten kanng starker-Widerstand entgegengesetzt wird. RelativEnBewegungen des
Motors in Richtung der Formachse (Längsachse) der die Radeatzachse umgebenden Buchse
wird in Kombination von Schub und Kompression durch die Winkelfedern Widerstand
geleistet, jedoch hauptsächlich durch Schub infolge des verhältnismäßig spitzen
Winkels.der elastischen Lager und der Ausnehmungen an der Spitze der V-förmigen
Gummiteile. In Querrichtung auf die Räder wirkende Stöße werden deshalb verhältnismäßig
weich abgefedert. Anstelle von Gummi kann auch anderes gummiähnliches Material Verwendung
finden.If: the rubber of one or more V-bearings break
should.
in this case the buffer plates lie against the lugs on the rough socket and
support the motor on this socket. As a result of the angle that the V-shaped
Form bearings, mutual horizontal movements of the bushing on the wheelset axle
and the motor, g4häÜses due to the simultaneous load on thrust and pressure
Thinly resisted. The V-legs of the V-shaped bearing form a pointed one
Angle so that an increase in the distance between the motor shaft and the bushing in the
The horizontal is basically counteracted by pressure on the rubber
during a corresponding tilting of the shaft of the motor and the Radeatzachse
surrounding bush, which increases the distance between the pinion and the spur gear
strong resistance is opposed. Relative movements of the
Motor in the direction of the mold axis (longitudinal axis) of the bushing surrounding the Radeatzachse
resistance is created by the angle springs in a combination of thrust and compression
done, but mainly by thrust as a result of the relatively sharp
Winkel.der elastic bearings and the recesses at the top of the V-shaped
Rubber parts. Impacts acting on the wheels in the transverse direction are therefore proportionate
softly cushioned. Instead of rubber, other rubber-like material can also be used
Find.