动车驱动齿轮箱轻型化的技术动向

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1、维普资讯http://www.cqvip.com一26I国外内{6I机g}1993年第3期(总第273期)动车驱动齿轮箱轻型化的技术动向(日本]木山颂树“．／——嫩批～摘要’以日本东海道铁路300系列动车用平行万向轴式驱动装置齿轮箱为倒，叙述j其轻型化的现状和投幕。驱动齿轮箱的主要减重措施是以AC4C铝合垒铸造的齿轮箱休代替原用的铸钢箱体，仅此一项可减重约l20kg。但箱休改用铝合垒后，由于其热膨胀未数比特钢太l倍，因而容易导致较太的热变形。针对这一问题采取了抑制润滑油的温升措施。开发j润滑油量自动调节装置。使用这一装置后，不但有效地抑制了润滑油温升，而且可使驱动齿轮箱的耗油量减少20

2、~50。同时逛介绍1实现轻型化的开发技术动向。’JJ主题词：车轴齿轮箱润滑装置高速转向架重量改进的现状和开发动向。1引言近年来，日本各铁路公司和私营铁路公司2新干线动车用驱动装置的轻型化正在迅速提高机车车辆运行速度。2．1驱动装置的构造特别就新干线用动车而言，东日本铁路公图1示出了0系列新干线电动车用驱动装司的952、953型及西日本铁路公司的500系列试置的结构(与100系列和200系列电动车驱动装验型动车目前正在制造中}东海铁路公司的300置的结构都基本相同)。系列动车已投入批量生产。此外，还有众多处在构想阶段的高速动车也在等待出台。这些高速动车的总体质量的减轻自不待说，实现走行装

3、置轻型化就是一大课题。一例如，走行装置中与簧下质量有关的部件就有如下几种：·驱动装置；·圆盘制动装置；·车轮、车轴；·轴箱轴承装置等。图lO系列新干线电动车的驱动装置结构本文以上述部件为对象，根0齿艳箱悬挂装置；@蠼冲椽控@电磁传痞晷t0大齿艳}@据其现状，以平行万向轴式驱动小齿轮j@滑行怙着检删器；0齿轮糟；@j由导槽l@油量计．装置为主题，叙述有关其轻型化维普资讯http://www.cqvip.com‘国外内糯机车)1993年第3辐(总第273期)27齿轮箱为铸钢制造的整体式结构，在齿轮箱内部目绕着大齿轮安装有润滑油导槽。通过大齿轮的旋转，把齿轮箱内的润糈油带入齿轮箱上部的贮油器

4、。在各轴承上均设有润滑油道。齿轮箱悬挂装置采用垂直悬吊方式。转向●架构架与齿轮箱通过缓冲橡胶连接。另外，在齿轮装置侧面设有接地装置，该装置与齿轮箱绝缘安装。此外，还采用了通过弹簧压力将碳刷压靠在与车轴配合安装的滑环上的结构。2．2减轻重量的部件图2为100系列新干线电动车驱动部件质量的巴列特曲线。由图可知，齿轮箱(包括上盖)、大齿轮、轴承压盏、齿轮箱支承轴承及小齿轮的质量占全部质量的8O。这些部件当然是减轻重量的对象。23具体的减重方案在对驱动装置实施减重时，由于其全部质图2100系列新干线电动车驱动装置的质量量并不很大，因而在实际减重过程中，即使对几(车轮和车轴除外)百克单位的减重措

5、施，也要进行可行性的研究①齿轮麓(包括上盖)t@大齿轮I@轴承压盖‘大齿轮)l0齿轮箱支承轴承

6、@小齿轮-@轴承压盖(小下面以日本东海道铁路300系列动车用驱动装齿轮)，0其它，@累计比事．置为例，介绍其主要减重措施。(1)齿轮箱箱内的导油槽，齿轮箱的形状剜按照大小齿轮在箱体材质方面，不再采用在0系列、i00的外形设计，因此，提高了依靠大齿轮旋转飞溅系列和200系列动车上使用的铸钢齿轮箱，而采油润滑的功能，做到了简化结构又缩小尺寸。用汽车变速箱和差动齿轮箱等所使用的铝合金采用铝合金俦件制造齿轮箱体存在着一系铸件。另外，在结构上也取消了焊接在原齿轮列问题，表1摘要示出了存在的闸题及其对策

7、，●表1铝合金铸造齿轮箱存在的同题与对策问题对燕r悬挂座安尘系数小破损采用高强度设计(增加悬挂座璧覃)容许应力小螺垃屈服螺纹牙破损采用镶套螺鼓(Insert螺纹)L抗飞散物冲击强度低破损采用日形庳壁结构杨匠模量低{耋小接：．采用高日U性设计F低温时轴承间隙减少轴承饶损提高轴承润滑性能(改进培油方式)热变形大高握时轴晕间隙增大轴承保持架损伤控制热膨胀(来用锕制轴承压盖)L齿接触不良齿轮损伤耐扎性差{罢极限低：薯表采面用处低理应、力溶设津计维普资讯http://www.cqvip.com‘国外内机车)1993年第3期(总第273期)实现这些对策是花费了很多时间的。加工的空心车轴．例如，考虑

8、到动车运行中粘附在地板下的雪块落下导致卷上道碴而猛烈撞击齿轮箱，进3自动油量调节装置行了在200~300km／h速度下以道碴实物撞击由采用铝合金帱件制造齿轮箱而产生的问齿轮箱的试验。题已如前述。其中，因铝合金的热膨胀系数接近一．通过上述改进，包括上盖在内，300系列动于帱钢的2倍而发生的热变形增大，是一个相当I车的铝合金铸件齿轮箱体与200系列动车的铸麻烦的问题。因而，如何抑制齿轮装置的温升是一钢箱体相比，重量减轻了12,0kg。一个非常重要的