Совершенствование тягового привода грузового электровоза за счет изменений геометрии и технологии посадки зубчатых колес тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шарапов Александр Тахирович

• Шарапов Александр Тахирович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Шарапов Александр Тахирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Постановка задач и пути их решения

1.2 Анализ отказов тяговых передач электровозов 2ЭС6 по дефектам сборки колесно-моторных блоков

1.3 Анализ причин механических повреждений тяговых зубчатых передач грузовых электровозов

1.4 Построение дерева отказов тягового редуктора грузового электровоза на основе диаграммы Исикавы

1.5 Анализ научных работ, посвященных классифицированию видов изнашивания пар трения

1.6 Обзор методов и исследований в области повышения ресурса тяговой зубчатой передачи локомотивов

1.7 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЯГОВОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС6

2.1 Общие положения методики определения качественных показателей зацепления для оценки тяговой зубчатой передачи

2.2 Образование скорости скольжения и коэффициент удельного скольжения зубьев

2.3 Коэффициент ускоренного скольжения зубьев в передаче

2.4 Имитационное моделирование тяговой зубчатой передачи грузового электровоза 2ЭС6

2.5 Проверка результатов моделирования по предложенной методике расчета коэффициентов скольжения

2.6 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. ВАРЬИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРО-КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗАЦЕПЛЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ТЯГОВОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ ГРУЗОВОГО ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС6

3.1 Моделирование существующей зубчатой передачи грузового электровоза с уточненными параметрами корригирования

3.2 Экспериментальные исследования зубчатой передачи грузового электровоза 2ЭС6, проводимых ВНИКТИ

3.3 Верификация результатов моделирования с результатами стендовых испытаний

3.4 Влияние угла наклона и коэффициентов смещения на качество зацепления тяговой зубчатой передачи грузового электровоза 2ЭС6

3.5 Проектирование тяговой зубчатой передачи с использованием нестандартного исходного контура

3.6 Сравнительный анализ существующей и оптимизированной тяговых зубчатых передач по геометро-кинематической методике оценки качества зацепления

3.7 Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОСАДКИ ШЕСТЕРНИ НА ВАЛ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

4.1 Определение допустимых значений диаметрального натяга и температуры нагрева при посадке шестерни на вал якоря тягового двигателя

электровоза 2ЭС6

4.2 Имитационное моделирование посадки с натягом шестерни на вал двигателя электровоза 2ЭС6

4.3 Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Подбор коэффициентов смещения и расчет основных показателей качества зацепления

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Документы о внедрении результатов диссертационного исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование тягового привода грузового электровоза за счет изменений геометрии и технологии посадки зубчатых колес»

ВВЕДЕНИЕ

Повышение ресурса узлов тягового подвижного состава всегда являлось приоритетной задачей для отечественного локомотивостроения. Условия работы современного оборудования на грузовых электровозах особо сопряжены с повышенными, как тепловыми, так и ударными нагрузками. В связи с этим к отдельным узлам предъявляют высокий уровень требований. Это относится, в первую очередь, к обеспечению надежной работы тягового привода. Тяговый привод -один из главных, наиболее ответственных узлов, который является индикатором состояния электровоза в целом, т. к. его отказ, приводит к потере работоспособности всего электровоза.

Значительную опасность для электровоза представляет износ механической части тягового привода. К ней относятся: тяговый двигатель, тяговая передача и колесная пара. Самая труднодоступная для анализа и оценки состояния - тяговая передача, из-за конструктивных особенностей исполнения. Ее условия работы сопряжены с воздействием значительных осевых и контактных нагрузок, повышенных температур и коррозионно-активной среды. Поэтому она представляет особый интерес для исследований.

Тяговая передача, в своем большинстве, состоит из редуктора, муфты и ва-лопроводов. При опорно-осевом подвешивании редуктора в муфте нет необходимости. Значительные проблемы, в плане изнашивания, возникают в тяговом редукторе, который представлен в виде следующих блоков: зубчатого колеса (напрессованного на ось колесной пары), шестерни (смонтированного на валу двигателя) и кожуха.

Основные причины, снижающие долговечность привода, кроются в повышенном износе тяговой передачи. Некачественное зацепление, нарушение плавности хода, повышенная вибрация, несовершенство технологии посадки, макро- и микрорельефа поверхности зубчатых колес - неполный список причин, снижающих долговечность тягового привода.

Актуальность темы исследования. В настоящее время особое внимание со стороны ОАО «РЖД» уделяется внедрению современного тягового подвижного состава. На полигоне Свердловской железной дороги на замену грузовым электровозам ВЛ11 приходят локомотивы нового поколения 2ЭС6 и на момент 28.04.2023 г. их количество насчитывает 1373 электровоза. Экипажная часть этих электровозов имеет ряд конструктивных недостатков, обусловленных передачей 2/3 веса колесно-моторного блока на ось колесной пары, которые приводят, в том числе, к повышенному износу механической части тягового привода. Проведение средних ремонтов не решает проблему, а лишь временно улучшает ситуацию, откладывая необходимость замены на капитальном ремонте. Отказы элементов механической части тягового привода в эксплуатации относительно общего числа неисправностей варьируются в зависимости от серии электровоза и составляют 15...36 %. Следует отметить, что большая их часть принадлежит к первой категории отказов.

Так, отказы тягового редуктора, в своем большинстве, представлены в виде неисправностей, связанных с тяговой зубчатой передачей, причины которых заключаются:

- в некачественном зацеплении (геометро-кинематические параметры передачи не обеспечивают ресурс в 1,8 млн км), вследствие чего возникает ускоренное появление механических повреждений зубчатых колес: частичный или полный износ зубьев, появление сколов, изломов и выщербин, выкрашивание рабочих поверхностей;

- в несовершенстве технологии посадки зубчатых колес, следствие этого: сползания, ослабления посадки, срывы шестерен с валов двигателей.

Вышеперечисленные отказы составляют порядка 15 % от всех отказов, приходящихся на экипажную часть грузовых электровозов 2ЭС6.

При этом методы повышения долговечности, применяемые в настоящее время, не обеспечивают должного ресурса на уровне, заявленного программой «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года».

Представленная работа направлена на решение актуальной проблемы износа механической части тягового привода грузового электровоза, посредством разработки, теоретического обоснования и реализации методов повышения ресурса тяговой зубчатой передачи на конструктивно-технологической основе.

Степень разработанности темы исследования. Проблеме высокой степени износа, при контакте механических элементов, посвящены труды исследователей, занимавшиеся классифицированием видов изнашивания, на которые опирался автор, при анализе указанной проблемы: Ю. А. Бринелль, Д. Н. Гаркунов [1], А. К. Зайцев [2], Б. И. Костецкий [3, 4], И. В. Крагельский [5, 6], В. Ф. Лоренц [7], М. М. Хрущев и М. А. Бабичев [8, 9], В. В. Шаповалов [10], J. T. Burwell и C. D. Strang [11, 12] и другие ученые.

Исследования, посвященные повышению ресурса тягового привода локомотивов, в т. ч. тяговой зубчатой передачи, связаны с трудами следующих ученых, чьи работы были наиболее значимы при выполнении диссертационного исследования: B. C. Авраменко [13], А. И. Беляев [14, 15-17, 18, 19], И. В. Бирюков [14, 20, 21], А. П. Буйносов [22-38], Т. В. Вельгодская [39], С. В. Володин [40],

A. А. Воробьев [41, 42], В. И. Воробьев [43-60], И. И. Галиев [61-66],

B. В. Грачев [67-69], А. В. Грищенко [67-69], Ю. А. Давыдов [70, 71], А. П. Евдокимов [72], А. С. Евстратов [73], В. Н. Иванов [18, 19, 74, 75], М. Ю. Капустин [43, 47, 48, 56-60, 76], А. С. Космодамианский [43, 47-49, 51, 54, 56-60, 77, 78], В. А. Кручек [61-63, 79, 80], О. В. Мельниченко [81], Г. И. Михайлов [82-84], В. В. Москвичев [85-88], В. В. Орлов [89, 90],

C. И. Проскуряков [91-98], А. А. Пугачев [46, 48, 50-55], Е. К. Рыбников [14, 99101], А. Н. Савоськин [20], Е. В. Самойлова [102], А. А. Шацилло [103] и другие ученые.

Особое внимание уделено работам ученых, чьи исследования лежат в области теории зубчатого зацепления: Э. Л. Айрапетов [104-113], М. Ю. Большакова [114], М. А. Буракова [115], В. А. Гавриленко [116], М. Д. Генкин [107, 111-113, 117-120], Ю. А. Евдокимов [121, 122],

О. И. Косарев [105, 106, 123], В. В. Кочергин [124], С. Д. Крушев [101, 125], А. И. Петрусевич [126], Б. П. Тимофеев [127-129] и другие ученые.

Зарубежные ученые, занимающиеся исследованиями в области зубчатых передач, в том числе тягового подвижного состава, на результаты работы которых опирался автор: Z. Tang [130], W. Zhu [131], S. Ghosh [132], M. Divandari [133], Q. Xun [134], X. Ru [135], W. Hu [136], Z. Wang [137] и их соавторы.

Направление исследования соответствует паспорту научной специальности 2.9.3. Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация (технические науки), а именно пункту 4 «Совершенствование подвижного состава, включая тяговый привод и энергетические установки автономных локомотивов; тяговых и трансформаторных подстанций, тяговых сетей, включая накопители энергии, преобразователи, аппараты, устройства защиты системы тягового электроснабжения. Улучшение эксплуатационных показателей подвижного состава и устройств электроснабжения, канализация обратного тягового тока».

Цель диссертационной работы - совершенствование тягового привода грузового электровоза за счет реализации методов повышения ресурса зубчатой передачи на конструктивно-технологической основе.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научные задачи:

1. Провести сравнительный анализ научных работ, посвященных проблеме исследования, и усовершенствовать методику расчета качественных показателей зацепления для оценки геометрии контакта зубчатых колес.

2. Выполнить имитационное моделирование тяговой зубчатой передачи грузового электровоза с дальнейшей оптимизацией по критериям износостойкости и плавности зацепления.

3. Исследовать применение нестандартного исходного контура при проектировании с целью повышения ресурса тяговой зубчатой передачи грузового электровоза, путем изменения геометро-кинематических параметров зацепления.

4. Усовершенствовать технологию посадки малого зубчатого колеса на вал тягового двигателя грузового электровоза.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Усовершенствована методика расчета качественных показателей зацепления, оценивающая коэффициенты удельного скольжения и давления по всей линии контакта зубчатых колес.

2. Разработана имитационная модель тяговой зубчатой передачи грузового электровоза, оптимизированная по критерию износостойкости, в совокупности с плавностью работы передачи, позволяющая варьировать показатели качества зацепления с целью повышения ресурса.

3. Исследовано и обосновано применение нестандартного исходного контура для тяговой зубчатой передачи грузового электровоза, заключающееся в изменении формы зубьев, на основе комплексного подбора показателей качества зацепления.

4. Разработана трехмерная конечно-элементная модель соединения «вал-шестерня» для исследования технологических параметров при посадке с натягом шестерни на вал двигателя электровоза с возможностью вариации: геометрии соединения, осевого и диаметрального натягов.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Усовершенствованная методика расчета качественных показателей зацепления позволяет оценить и сравнить любую жесткую цилиндрическую эволь-вентную косозубую передачу в аспектах износостойкости, контактной и изгибной прочности, виброустойчивости, плавности и бесшумности работы.

2. Имитационная модель тяговой зубчатой передачи грузового электровоза позволяет оптимизировать параметры исходного контура по критериям качества зацепления: износостойкость и плавность при вариации геометро-кинематических параметров.

3. Применение определенных параметров нестандартного исходного контура позволяет добиться повышения ресурса тяговой зубчатой передачи грузового электровоза.

4. Конечно-элементная модель конического соединения шестерни и вала двигателя грузового электровоза позволяет выполнять анализ напряженно-

деформированного состояния и оценивать прочность объектов при посадке с натягом.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались: основные положения локомотивостроения, трибологии, теории механизмов и машин, деталей машин, теоретической механики, методы статистического анализа.

Создание и анализ имитационной модели выполнены с помощью ПЭВМ в расчетном модуле «Валы и механические передачи 3D» в среде АСКОН КОМ-;OAC-3D с использованием приложения «Оптимизация IOSO-K». При построении 3D моделей была использована CAD-система в виде программного комплекса Autodesk Inventor.

Анализ напряженно-деформированного состояния и определение запаса прочности при посадке с натягом шестерни на вал тягового электродвигателя выполнены с использованием системы автоматизированного проектирования и инженерного анализа Solidworks в модуле Simulation.

Для проведения расчетов и анализа статистических данных применялись программные продукты Microsoft Excel и Mathcad.

Положения, выносимые на защиту:

1. Усовершенствованная методика расчета качественных показателей зацепления, позволяющая оценить зубчатые передачи на ранних этапах проектирования путем сравнения геометро-кинематических параметров.

2. Результаты имитационного моделирования, применение которых позволит повысить износостойкость тяговой зубчатой передачи грузового электровоза.

3. Геометро-кинематические параметры нестандартного исходного контура, использование которых повышает ресурс тяговой зубчатой передачи грузового электровоза.

4. Конечно-элементная модель «вал-шестерня», позволяющая анализировать напряженно-деформированное и прочностное состояние объектов конического соединения при посадке с натягом.

Реализация результатов работы

Практическая значимость исследования подтверждается получением актов внедрения в ООО «НПЦ ПРОМТЕХ», ООО «Тяговые компоненты», ООО «СТМ-Сервис», на Южно-Уральской железной дороге и в учебном процессе ФГБОУ ВО «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС).

Степень достоверности результатов обеспечивается совпадением результатов моделирования и аналитических расчетов с результатами стендовых испытаний с использованием высокоточного измерительного оборудования и программной обработкой полученных результатов исследований. Адекватность результатов, полученных в ходе моделирования, обеспечивается использованием сертифицированного компьютерного программного обеспечения.

Модель, имитирующая тяговую зубчатую передачу электровоза, верифицирована стендовыми испытаниями зубчатых колес. Отклонение результатов моделирования от результатов эксперимента составляет не более 7 %.

Расхождение значений радиального давления натяга, полученных в модуле Simulation, в сравнении с результатами аналитического расчета, не превышает 3 %, следовательно, результаты моделирования при имитации натяга в коническом соединении «вал-шестерня» достоверны.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на Всероссийской научно -технической конференции «Транспорт Урала» (УрГУПС, Екатеринбург, 2020 г.), 12-й Международной научно-практической конференции «Перспективы развития локомотиво-, ваго-ностроения и технологии обслуживания подвижного состава» (РГУПС, Ростов-на-Дону, 2020 г.), XIII Международной научно-практической конференция «Наука и образование транспорту» (СамГУПС, Самара, 2020 г.), VI Всероссийской научно-технической конференции «Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов» (ОмГУПС, Омск, 2021 г.), Международной научно-практической конференции «Железнодорожный транспорт и технологии» (УрГУПС, Екатеринбург, 20212023 гг.), XII Международной научно-практической конференции «Транспортная

инфраструктура Сибирского региона» (ИрГУПС, Иркутск, 2021 г.), Международной научно-практической конференции «Транспорт: логистика, строительство, эксплуатация, управление» (УрГУПС, Екатеринбург, 2022-2023 гг.), семинаре аспирантов УрГУПС (2024 г.), заседаниях кафедры «Электрическая тяга» УрГУПС (2021-2024 гг.).

Публикации. Основные положения и результаты исследования опубликованы в виде четырнадцати печатных работ: восемь из которых входят в перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК по научной специальности 2.9.3., одна представлена в виде статьи в издании, индексируемом международной базой данной Scopus, в том числе одна печатная работа издана под единоличным авторством.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Основное содержание работы представлено на 123 страницах машинописного текста, включает 21 таблицу, 56 рисунков, список литературы состоит из 157 библиографических источников. Общий объем работы составляет 153 страницы.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Постановка задач и пути их решения

Совершенствование механической части тягового привода электровозов связано с повышением качества работы его составляющей - тяговой зубчатой передачи (ТЗП), которое достигается за счет решения следующих задач: разработки имитационной модели с целью улучшения тяговой зубчатой передачи (в аспектах износостойкости, плавности и бесшумности работы, обеспечения максимальной контактной и изгибной прочности, виброустойчивости, что будет способствовать повышению ее ресурса), совершенствования и использования на первоначальных этапах проектирования методики расчета качественных показателей зацепления, применения нестандартного исходного контура при проектировании и изменении угла наклона зубьев, совершенствования технологии и технологических параметров при посадке с натягом зубчатых колес, путем выполнения конечно-элементной модели «вал-шестерня» для анализа напряженно-деформированного и прочностного состояния объектов конического соединения.

Наиболее остро проблема повышения долговечности характерна для электровозов с тяговой передачей привода первого рода. При опорно-осевом подвешивании 60-70 % массы узлов (тягового двигателя и редуктора) передается на ось колесной пары, остальная масса приходится на раму тележки. Главный недостаток состоит в том, что удары, воспринимаемые колесной парой, жестко передаются на двигатель (через моторно-осевые подшипники) и редуктор, что способствует их повышенной повреждаемости.

На железных дорогах Российской Федерации, в своем большинстве, указанный тип привода представлен сериями электровозов: ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ80, 2ЭС4К, 2ЭС5К, 2ЭС6, 2ЭС7, 2ЭС10, 3ЭС8.

В этом плане больший интерес, исходя из широкого диапазона климатических условий и неблагоприятных воздействий со стороны окружающей среды,

представляет полигон Свердловской железной дороги (СвЖД), на котором тяговый подвижной состав с опорно-осевым подвешиванием представлен рядом следующих электровозов: ВЛ10 и ВЛ11 (разных модификаций), 2ЭС6, 2ЭС10, 3ЭС8.

Особое внимание, из перечисленных выше серий локомотивов, уделяется электровозам 2ЭС6, представляющим самый массовый тяговый подвижной состав на постоянном токе на полигоне СвЖД, и спроектированный на замену электровозов серии ВЛ.

Пути решения поставленных задач отражены в виде структурной схемы последовательных этапов диссертационного исследования, на рисунке 1.1.

Совершенствование тягового привода грузового электровоза за счет конструктивно-технологических изменений зубчатой передачи

И митацион ное модел ирован I [е тяговой зубчатой передачи Ввод исходных параметров передачи в виде геометрии, материалов, ограничений, расчетной нагрузки, режимов работы

Выбор критерия оптимизации + ~

Оценка Парето-множества

результатов и выбор наилучшего значения для заданных критериев

оптимизации +

Прогнозирование ресурса

тяговой зубчатой передачи

+ -

Синтез и верификация результатов моделирования

Состояние вопроса и задачи исследования

Постановка задач и пути их решения

Анализ отказов тяговых передач электровозов 2ЭС6 по дефектам сборки колесно-моторного блока

Анализ причин механических повреждений тяговых зубчатых _передач грузовых электровозов_

Построение дерева-отказов тягового редуктора на основе _диаграммы Испкавы_

Анализ научных работ, посвященных классифицированию видов _изнашивания пар трения_

Обзор методов и исследований в области повышения надежности _тяговой зубчатой передачи локомотивов_

Совершенствование методики расчета качественных показателен зацепления

Оценка износостойкости передачи путем расчета удельных и ускоренных коэффициентов скольжения

Определение коэффициентов торцового и осевого перекрытия, как критериев плавности, непрерывности и бесшумности зацепления

Определение коэффициентов удельного давления и формы зуба, как критериев обеспечения контактной и изгибной прочности

Совершенствование технологии посадки шестерни на вал тягового электродвигателя

Определение допустимых значений натяга и температуры нагрева шестерни

Создание сборки из моделей шестерни и вала тягового электродвигателя

Задание граничных условий и выполнение КЭ модели для статического анализа

Анализ напряженно-деформированного состояния объектов соединения «вал-шестерня»

Определение запаса прочности, подбор и анализ значений величин диаметрального и осевого натягов

Рисунок 1.1 - Структурная схема диссертационного исследования

1.2 Анализ отказов тяговых передач электровозов 2ЭС6 по дефектам сборки

колесно-моторных блоков

Для исследования влияния качества посадки на прочность соединения был проведен статистический анализ отказов технических средств (ОТС) 1-ого уровня электровозов 2ЭС6, приписанных к эксплуатационному локомотивному депо «Свердловск-Сортировочный». По сведениям, полученных с плановых видов ТО и ТР, за период с 01.01.2020-31.03.2022 гг. было установлено, что отказы, относящиеся к экипажной части в совокупности с тяговыми электрическими машинами, составляют наибольшее число неисправностей (рисунок 1.2).

иВЭМ и ПБиР

и Сист. вентиляции

* САУРТ, САУТ и электрон. оборудование

* торм. и пневм. оборудование

* ТЭМ

* Экип. часть и мех. оборудование

и электрооборудование СЦ, ВЦ и ЦУ

Примечание: ВЭМ - вспомогательные электрические машины;

ПБиР - приборы безопасности и радиосвязь;

САУРТ и САУТ - системы автоматического управления режимами тяги и торможением;

ТЭМ - тяговые электрические машины;

СЦ, ВЦ и ЦУ - силовая цепь, вспомогательные цепи и цепи управления

Рисунок 1.2 - Количество отказов узлов электровозов 2ЭС6, устраненных на

плановых видах ТО и ТР

Особое внимание уделено одному из наиболее уязвимых узлов экипажной части тягового подвижного состава - тяговой зубчатой передаче электровозов 2ЭС6 (ТЗП). Отказы ТЗП, устраненные на плановых видах ТО и ТР, приведены в таблице 1.1 и на рисунке 1.3.

Таблица 1.1 - Отказы тяговых зубчатых передач электровозов 2ЭС6, устраненные

на плановых видах ТО и ТР

Наименование отказа Количество, случаев Категория отказа

Отсутствие болтов крепления КЗП 8 3

Срыв резьбы болтов 2 3

Обрыв болтов КЗП 2 3

Излом болтов крепления КЗП 9 3

Трещина бобышки КЗП 1 3

Сползание малой шестерни с вала ТЭД 2 1

Низкий уровень смазки в редукторе вследствие ее вытекания или выдавливания 5 2 или 3 (в зависимости от задержки на перегоне (станции) пассажирского или грузового поезда);

Ослабление посадки малой шестерни на валу якоря ТЭД 1 3

Посторонний шум КРБ 2 3

Раскручивание крышки заправочной горловины КЗП 2 1 (постепенное снижение уровня смазки)

Отказы, устраненные на плановых видах ТО и ТР, приходящиеся на тяговую зубчатую передачу (ОТС второго уровня), в основном, относятся к «экипажной части и механическому оборудованию локомотива» (31) и лишь небольшая часть связана с тяговыми электрическими машинами локомотива (3).

2; 6%

отсутствие болтов крепления КЗП

срыв резьбы болтов

обрыв болтов КЗП

излом болтов крепления КЗП

и трещина бобышки КЗП

и сползание малой шестерни с вала ТЭД

низкий уровень смазки в редукторе вследствие её вытекания или выдавливания

Рисунок 1.3 - Отказы тяговых зубчатых передач электровозов 2ЭС6, устраненные на плановых видах ТО и ТР

Суммарная продолжительность задержки локомотивов составила 47,8 ча-

Для сравнения, статистика отказов по электровозам ВЛ11, относящаяся к первой категории, следующая:

- сползание малых шестерен с вала ТЭД (15);

- срыв малых шестерен с вала ТЭД (1);

- зафиксированные механические повреждения ЗП (4).

Количество и процентное соотношение отказов, устраненных на неплановых видах ремонтов, по электровозам серии 2ЭС6 приписанных к эксплуатационному локомотивному депо «Свердловск-Сортировочный», за период с 01.01.2020 - 31.03.2022 гг. представлены на рисунке 1.4.

сов.

□ ВЭМ

687; 10%

704; 10%

300; 4%

□ ПБиР

□ Сист. Вентиляции

376; 5% 48; 1%

107; 1% □ САУРТ, САУТ и

электрон. оборудование

□ Торм. и пневм. оборудование

□ ТЭМ

□ Экип. часть и мех. оборудование

□ Электрооборудование СЦ, ВЦ и ЦУ (+ ПСН)

□ Токоприем. и крыш. оборудование

395' 6% □ Прочие неисправнсоти

Рисунок 1.4 - Количество отказов узлов электровозов 2ЭС6, устраненных на НР

Количество отказов технических средств, устраненных на неплановых видах ремонтов, для тяговых зубчатых передач электровозов 2ЭС6, приписанных к депо «Свердловск-Сортировочный», за период с 01.01.2020-31.03.2022 гг. указано в таблице 1.2 и на рисунке 1.5.

Таблица 1.2 - Отказы тяговых зубчатых передач электровозов 2ЭС6, устраненные

Наименование отказа Количество, случаев Категория отказа

Отсутствие болтов крепления КЗП 23 3

Излом болтов крепления КЗП 33 3

Срыв резьбы болтов КЗП 10 3

Окончание таблицы 1.2

Наличие потертости или трещины КЗП 1 и 8 1 (опасность вытекания смазки, что приведет к масляному голоданию зубчатых колес)

Сползание малой шестерни с вала ТЭД 2 1

Срез малой шестерни с вала ТЭД 4 1

Наличие стружки в КЗП 1 3

Выдавливание смазки через уплотнение КЗП 1 3

Перекос КЗП 1 2

и отсутствие болтов крепления КЗП

и излом болтов крепления КЗП

и срыв резьбы болтов КЗП

- наличие потёртости или трещины КЗП

* сползание малой шестерни с вала

тэд

и срез малой шестерни с вала ТЭД

* наличие стружки в КЗП

и выдавливание смазки через уплотнение КЗП перекос КЗП

Рисунок 1.5 - Отказы тяговых зубчатых передач электровозов 2ЭС6, устраненные

на неплановых видах ТО и ТР

Отказы, устраненные на неплановых видах ремонтов, приходящиеся на тяговую зубчатую передачу (ОТС второго уровня) в основном относятся к «экипажной части и механическому оборудованию локомотива» (78) и лишь небольшая часть связана с тяговыми электрическими машинами локомотива (6).

Для сравнения за 2020 г. продолжительность задержки локомотивов при ожидании и прохождении неплановых ремонтов по причине отказа тяговых зубчатых передач и сопутствующих деталей узлов грузовых электровозов 2ЭС6 составила 440,71 часов, в 2021 году 770,3 часов, в 2022 (до 31.03.2022 г.) 77,1 часов.

Обобщив статистические данные, отказы электровозов 2ЭС6 можно охарактеризовать следующими причинами:

- высокая вибронагруженность тягового редуктора из-за недостатков в конструкции кожуха зубчатой передачи, вследствие этого частые потери, изломы, срывы резьбы болтовых соединений и т. д. [40, 71, 72, 81, 85-88];

- недостаточная герметичность кожухов зубчатых передач, вследствие чего низкий уровень смазки, наличие стружки и эмульсии в КЗП;

- несовершенство технологии посадки зубчатых колес, вследствие чего сползания, ослабления посадки и срезы шестерен с вала ТЭД [70, 141].

Первоочередной причиной, относящейся к первой категории отказов, является несовершенство технологии посадки зубчатых колес. Влияние резких колебаний температурной среды в отношении указанных выше отказов минимально, так как их интенсивность, примерно, одного уровня в любое время года. Следовательно, необходимо совершенствовать технологию самого процесса, технологические условия и допуски параметров, принимаемых при посадке с натягом шестерни на вал двигателя.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шарапов Александр Тахирович, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гаркунов, Д. Н. Триботехника / Д. Н. Гаркунов. - М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

2. Зайцев, А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин / А. К. Зайцев. - М.- Л.: Машгиз, 1947. - 256 с.

3. Костецкий, Б. И. Классификация видов поверхностного разрушения и общая закономерность трения и изнашивания / Б. И. Костецкий // Вестник машиностроения. -19S4. - № 11. - С. 10-13.

4. Костецкий, Б. И. Трение, смазка и износ в машинах / Б. И. Костецкий.

- К: Техника, 1970. - 396 с.

5. Шевцова, Е. М. Классификация видов разрушения поверхности деталей машин в условиях сухого и граничного трения / Е. М. Шевцова, И. В. Крагельский // Трение и износ в машинах. - М.: Изд-во АН СССР, 1953. - Вып. 8.

- С. 18-3S.

6. Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

7. Лоренц, В. Ф. Износ деталей сельскохозяйственных машин / В. Ф. Лоренц. - М.: Машгиз, 1948. - 100 с.

8. Хрущев, М. М. Исследование изнашивания металлов / М. М. Хрущев, М. А. Бабичев. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 315 с.

9. Хрущев, М. М., Бабичев, М. А. Абразивное изнашивание / М. М. Хрущев, М. А. Бабичев. - М.: Наука, 1970. - 252 с.

10. Burwell, J. T. Metallic Wear I J. T. Burwell, C. D. Strang II Proc. Roy. Soc. Ser. A. - 1952. - Vol. 212. - P. 470-477.

11. Шаповалов В. В. Триботехника: учебник / В. В. Шаповалов, В. А. Ко-хановский, А. Ч. Эркенов; под ред. В. В. Шаповалова. - Ростов н/Д: Феникс, 2017.

- 348 с.

12. Burwell, J. T. On The Empirical Law of Adhesive Wear / J. T. Burwell, C. D. Strang // Journal of Applied Physics. - 1952. - Vol. 23. - № 1. - P. 18-28.

13. Авраменко, B. C. Влияние износа тяговой передачи на динамику ко-лесно-моторного блока / B. C. Авраменко, С. М. Королев, В. А. Лысак // В сб.: Исследование узлов и агрегатов тепловозов. Труды ВНИТИ. - Коломна, 1980. - Вып. 52. - С. 63-68.

14. Бирюков, И. В. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог / И. В. Бирюков, А. И. Беляев, Е. К. Рыбников. - М.: Транспорт, 1986. -256 с.

15. Беляев, А. И. Исследование динамики опорно-рамного привода конструкции ВНИТИ / А. И. Беляев, В. П. Баранов, В. Ш. Джамалов // Труды МИИТа. - М.: Транспорт, 1971. - Вып. 390. - С. 78-85.

16. Беляев, А. И. Исследования виброударных колебаний в жесткой и упругой тяговых передачах тепловозов / А. И. Беляев, В. Ш. Джамалов // Труды МИИТа. - М.: Транспорт, 1971. - Вып. 390. С. 5-12.

17. Беляев, А. И. Опорно-рамный тяговый привод / А. И. Беляев, В. А Кондратов, Л. И. Родова // В сб.: Исследование узлов и агрегатов тепловозов. Труды ВНИТИ. Вып. 52. - Коломна, 1980. - С. 69-73.

18. Иванов, В. Н. Анализ работы осевого редуктора тягового электродвигателя с учетом зазоров между зубьями шестерен / В. Н. Иванов, А. И. Беляев // Труды МИИТа. - М.: Транспорт, 1964. - Вып. 184. С. 63-72.

19. Иванов, В. Н. Метод расчета параметров тяговой передачи с упругими элементами при опорно-осевом подвешивании электродвигателя / В. Н. Иванов, А. И. Беляев // Труды МИИТа. - М.: Транспорт, 1967. - Вып. 243. С. 25-33.

20. Бирюков, И. В. Механическая часть тягового подвижного состава / И. В. Бирюков, А. Т. Савоськин, Г. П. Бурчак и др. - М.: Транспорт, 1992. - 440 с.

21. Бирюков, И. В. Прогнозирование динамических свойств тяговых приводов электрического подвижного состава: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.22.07 / Бирюков Иван Вячеславович. - М., 1974. - 478 с.

22. Буйносов, А. П. Повышение ресурса бандажей колесных пар электровозов в условиях эксплуатации: дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Буйносов Александр Петрович. - М., 1992. - 336 с.

23. Буйносов, А. П. Методы повышения ресурса бандажей колесных пар тягового подвижного состава: дис. д-ра техн. наук: 05.22.07 / Буйносов Александр Петрович. - Екатеринбург, 2011. - 455 с.

24. Буйносов, А. П. Влияние износа элементов тяговой передачи на долговечность привода грузовых электровозов / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов // Транспорт Урала. - 2021. - № 1(68). - С. 61-63.

25. Буйносов, А. П. Проверка качества зацепления тяговой зубчатой передачи электровоза 2ЭС6 / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, С. А. Чебаков // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2020. - № 4(48). -С. 13-20.

26. Буйносов, А. П. Совершенствование геометрического расчета зубчатой передачи грузовых электровозов / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов // Научно-технический вестник Поволжья. - 2020. - № 2. - С. 40-43.

27. Буйносов, А. П. Анализ основных причин отказов тяговых передач электровозов / А. П. Буйносов, Е. С. Юдт, А. Т. Шарапов // Научно-технический вестник Поволжья. - 2020. - № 3. - С. 14-17.

28. Буйносов, А. П. Исследование качества зацепления тяговой зубчатой передачи электровоза 2ЭС6 по геометрическим показателям / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов // Наука и образование транспорту. - 2020. - № 1. - С. 29-33.

29. Буйносов, А. П. Анализ влияния электрических параметров контактной сети на механическую часть тягового привода электровозов / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, С. А. Чебаков // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2020. - № 4(53). - С. 12-15.

30. Buynosov, A. Mathematical modeling of a freight electric locomotive gearing / A. Buynosov, A. Sharapov // Proceedings II International Scientific Conference on Advances in Science, Engineering and Digital Education (ASEDU-II-2021): Conference

Proceedings, Krasnoyarsk, 28 октября 2021 года. Vol. 2647 А. - Krasnoyarsk: AIP PUBLISHING, 2021. - P. 60008. - DOI 10.1063/5.0104717.

31. Буйносов, А. П. Определение допустимых значений натяга при посадке шестерни на вал двигателя электровоза 2ЭС6 / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, Е. В. Федоров, М. С. Чепижко // Вестник транспорта Поволжья. - 2022. - № 6(96).

- С. 7-13.

32. Буйносов, А. П. Проектный расчет зубчатой передачи грузового электровоза с оптимальными параметрами корригирования / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, М. С. Чепижко // Транспорт Урала. - 2022. - № 1(72). - С. 30-34.

33. Буйносов, А. П. Адаптация классификаций видов изнашивания применительно к механической части тягового привода локомотивов / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2022. - № 1(53). - С. 31-39.

34. Буйносов, А. П. Использование нестандартного исходного контура при проектировании тяговой зубчатой передачи / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов // Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов: Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Омск, 12 ноября 2021 года. - Омск: Омский государственный университет путей сообщения, 2021. - С. 131-134.

35. Буйносов, А. П. Совершенствование методики расчета качественных показателей зацепления тяговой зубчатой передачи электровоза / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, М. С. Чепижко // Научно-технический вестник Поволжья. - 2021.

- № 10. - С. 98-101.

36. Буйносов, А. П. Совершенствование расчета коэффициентов скольжения и имитационное моделирование зубчатой передачи грузового электровоза 2ЭС6 / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, Е. А. Долгих // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. - 2023. - № 8. - С. 17-25.

37. Буйносов, А. П. Влияние геометрических параметров на качество зацепления тяговой зубчатой передачи грузового электровоза 2ЭС6 / А. П. Буйно-

сов, А. Т. Шарапов, Е. А. Долгих // Инновационный транспорт. - 2023. - № 2(48).

- С. 61-65.

38. Буйносов, А. П. Имитационное моделирование посадки с натягом шестерни на вал тягового двигателя электровоза / А. П. Буйносов, А. Т. Шарапов, Е. А. Долгих // Транспортное машиностроение. - 2024. - № 2(26). - С. 31-39.

39. Вельгодская, Т. В. Повышение работоспособности тягового редуктора тепловоза: дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Вельгодская Татьяна Владимировна. -Омск, 2007. - 163 с.

40. Володин, С. В. Снижение виброактивности корпусов редукторов тяговой передачи электропоездов: дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Володин Сергей Вячеславович. - М., 1999. - 189 с.

41. Воробьев, А. А. Анализ современных технологий при изготовлении зубчатых колес локомотивов / А. А. Воробьев, А. М. Будюкин, В. Г. Кондратенко // Новые материалы и технологии в машиностроении. - 2019. - № 30. - С. 7-11.

42. Посохов, С. С. Оценка современных методов повышения качества поверхностных слоев зубчатых колес тяговых передач локомотивов / С. С. Посохов, А. А. Воробьев // Повышение работоспособности деталей и узлов подвижного состава железнодорожного и автомобильного транспорта: Сборник трудов III Национальной научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых, Санкт-Петербург, 06 декабря 2022 года. - Санкт-Петербург: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2023. - С. 125-130.

43. Патент на полезную модель № 200670 Ш Российская Федерация, МПК В61С 9/48. Тяговый привод локомотива : № 2020110145 : заявл. 11.03.2020 : опубл. 05.11.2020 / В. И. Воробьев, О. В. Измеров, А. С. Космодамианский [и др.].

- 7 с.

44. Патент на полезную модель № 176168 Ш Российская Федерация, МПК В61С 15/00. Тяговый привод локомотива : № 2017105547 : заявл. 20.02.2017 : опубл. 11.01.2018 / В. И. Воробьев, Д. Я. Антипин, Д. В. Воробьев [и др.] ; заявитель БГТУ. - 6 с.

45. Патент на полезную модель № 173559 Ш Российская Федерация, МПК В61С 9/00. Тяговый привод локомотива : № 2017105598 : заявл. 20.02.2017 : опубл. 30.08.2017 / Д. Я. Антипин, В. И. Воробьев, Д. А. Бондаренко [и др.] ; ; заявитель БГТУ. - 5 с.

46. Патент на полезную модель № 157038 Ш Российская Федерация, МПК В61С 9/48, В61С 9/50. тяговый привод локомотива : № 2015125764/11 : заявл. 29.06.2015 : опубл. 20.11.2015 / В. И. Воробьев, В. Г. Новиков, О. В. Измеров [и др.] ; заявитель БГТУ. - 6 с.

47. Патент на полезную модель № 190846 и1 Российская Федерация, МПК В61С 9/48. тяговый привод локомотива : № 2019101371 : заявл. 18.01.2019 : опубл. 15.07.2019 / В. И. Воробьев, О. В. Измеров, А. С. Космодамианский [и др.].

- 7 с.

48. Патент на полезную модель № 215944 Ш Российская Федерация, МПК В61С 9/50. тяговый привод локомотива : № 2022129824 : заявл. 17.11.2022 : опубл. 11.01.2023 / А. С. Космодамианский, О. В. Измеров, С. О. Копылов [и др.].

- 11 с.

49. Патент на полезную модель № 217859 Ш Российская Федерация, МПК В61С 9/38, В61С 9/46. тяговый привод локомотива : № 2022128487 : заявл. 01.11.2022 : опубл. 21.04.2023 / В. И. Воробьев, С. Н. Злобин, О. В. Измеров [и др.] ; заявитель ОГУ им. И. С. Тургенева. - 10 с.

50. Воробьев, В. И. Метод объектного моделирования при разработке патентоспособных конструкций узлов тягового привода / В. И. Воробьев, А. А. Пугачев, С. О. Копылов, Е. В. Николаев // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. - 2021. - № 3-4(13-14). - С. 4-13.

51. Классификация магнитных усилителей сцепления и поиск новых решений тягового привода / А. С. Космодамианский, В. И. Воробьев, О. В. Измеров, А. А. Пугачев [и др.] // Транспорт Урала. - 2022. - № 2(73). - С. 50-58.

52. Развитие классификации механической части тяговых приводов локомотивов / В. И. Воробьев, О. В. Дорофеев, О. В. Измеров [и др.] // Фундаменталь-

ные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2022. - № 1(351). - С. 130138. - Б01 10.33979/2073-7408-2022-351-1-130-138.

53. Анализ и разработка конструктивных решений экипажной части для повышения тяговых свойств локомотивов / А. А. Пугачев, В. И. Воробьев, О. В. Измеров, Е. В. Николаев // Транспортное машиностроение. - 2023. - № 6(18). - С. 52-62.

54. Применение агрегатных тяговых приводов для локомотивов с повышенными тяговыми свойствами / А. С. Космодамианский, А. А. Пугачев, В. И. Воробьев [и др.] // Транспорт Урала. - 2023. - № 2(77). - С. 41-48. - Б01 10.20291/1815-9400-2023-2-41-48.

55. Поиск новых вариантов конструкции тягового привода низкопольных экипажей / В. И. Воробьев, А. А. Пугачев, О. В. Измеров, Е. В. Николаев // Транспортное машиностроение. - 2023. - № 9(21). - С. 54-64.

56. Развитие классификации механической части тяговых приводов железнодорожных локомотивов / А. С. Космодамианский, В. И. Воробьев, О. В. Измеров, М. Ю. Капустин [и др.] // Наука и техника транспорта. - 2021. - № 2. - С. 63-69.

57. Методы поиска оптимальных параметров динамической системы тягового привода в процессе выбора вариантов конструкции / А. С. Космодамиан-ский, В. И. Воробьев, О. В. Измеров, М. Ю. Капустин [и др.] // Известия Транссиба. - 2019. - № 2(38). - С. 90-100.

58. Прогнозирование нагрузок в приводе локомотива при боксовании по результатам испытаний аналогов / А. С. Космодамианский, М. Ю. Капустин, А. В. Самотканов [и др.] // Транспорт Урала. - 2019. - № 2(61). - С. 3-10. - Б01 10.20291/1815-9400-2019-2-3-10.

59. Особенности оптимизации свойств динамической системы тягового привода локомотива / А. С. Космодамианский, В. И. Воробьев, М. Ю. Капустин, Д. Н. Шевченко // Наука и техника транспорта. - 2019. - № 2. - С. 63-69.

60. Ограничение амплитуды автоколебаний в приводе локомотива выбором конструктивных решений / А. С. Космодамианский, М. Ю. Капустин, А. В.

Самотканов [и др.] // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2019. - № 2(74). - С. 66-76.

61. Предупреждение неисправностей кожухов зубчатой передачи электровозов / М. П. Пахомов, И. И. Галиев [и др.] // Железнодорожный транспорт. -1971. - № 11. - С. 43-44.

62. Галиев, И. И. Анализ причин неисправностей кожуха зубчатой передачи локомотива 2ЭС6 «Синара» / И. И. Галиев, М. Х. Минжасаров, Д. В. Липу-нов // Известия Транссиба. - 2023. - № 3(55). - С. 33-44.

63. Галиев, И. И. Оценка динамической нагруженности колесно-моторных блоков электровозов 2ЭС6 / И. И. Галиев, М. Х. Минжасаров, Д. В. Ли-пунов // Известия Транссиба. - 2022. - № 3(51). - С. 71-79.

64. Галиев, И. И. Анализ отказов узлов экипажной части магистральных электровозов / И. И. Галиев, В. А. Николаев, К. О. Серяков // Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава (Ремонт и Динамика) : Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Омск, 16 ноября 2023 года. - Омск: Омский государственный университет путей сообщения, 2023. -С. 5-11.

65. Галиев, И. И. Формирование математической модели вертикальных колебаний электровозов 2ЭС6 с учетом динамики колесно-моторных блоков / И. И. Галиев, М. Х. Минжасаров, Д. В. Липунов // Известия Транссиба. - 2021. -№ 4(48). - С. 96-108.

66. Galiev, I. I. Mathematical Model of Traction Rolling Stock Oscillations for the Assessment of Dynamic Loading of Its Components / I. I. Galiev, M. K. Minzhasa-rov, D. V. Lipunov // Advances in Intelligent Systems and Computing. - 2020. - Vol. 1115. - P. 443-454.

67. Интеллектуальная система управления тяговым приводом постоянного тока / В. В. Грачев, Д. Н. Курилкин, А. В. Грищенко, В. А. Кручек [и др.] // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2019. - № 5. - С. 34-37.

68. Интеллектуальная система обнаружения боксования колесных пар в тяговом приводе постоянного тока / В. В. Грачев, А. В. Грищенко, В. А. Кручек [и др.] // Электротехника. - 2019. - № 10. - С. 17-23.

69. Кручек, В. А. Процесс устойчивой реализации силы тяги локомотивов с групповым тяговым приводом колесных пар / В. А. Кручек, А. В. Грищенко, В.

B. Грачев // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2018. - Т. 15, № 4. - С. 560-575.

70. Давыдов, Ю. А. Исследование посадки с натягом шестерни на вал якоря тягового электродвигателя / Ю. А. Давыдов, О. О. Мухин, В. В. Заболотный // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. - 2022. - № 3(32). - С. 34-41.

71. Давыдов, Ю. А. Исследование механических воздействий на кожух зубчатой передачи электровозов 2(3, 4)ЭС5К / Ю. А. Давыдов, О. О. Мухин, В. В. Заболотный // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. - 2021. - № 3(28). -

C. 15-19.

72. Евдокимов, А. П. Теоретическое исследование разрушающих напряжений защитного кожуха привода тягового редуктора электровозов / А. П. Евдокимов, Е. В. Крылова, Е. А. Пыткина // Тяжелое машиностроение. - 2023. - № 3. -С. 35-38.

73. Евстратов, A. C. Экипажные части тепловозов / A. C. Евстратов. - М.: Машиностроение, 1987. - 136 с.

74. Иванов, В. Н. Нелинейные колебания зубчатого венца с упругими элементами тяговой передачи тепловоза / В. Н. Иванов, В. М. Горский // Труды МИИТа. - М.: Транспорт, 1967. - Вып. 243. - С. 57-62.

75. Иванов, В. Н. Конструкция и динамика тепловозов / Под ред. В. Н. Иванова. - М.: Транспорт, 1974. - 336 с.

76. Капустин, М. Ю. Методы комплексного анализа динамической системы тягового привода локомотива / М. Ю. Капустин, Д. Н. Шевченко, О. В. Измеров // Наука и техника транспорта. - 2019. - № 2. - С. 15-21.

77. Космодамианский, А. С. Особенности рационального выбора узла подвески осевого редуктора тягового привода локомотива / А. С. Космодамиан-

ский, В. И. Воробьев, О. В. Измеров // Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта. - 2015. - № 11. - С. 131-138.

78. Особенности износа трущихся соединений в упругих зубчатых колесах с призматическими резиновыми элементами / А. В. Людаговский, А. А. Локтев, А. С. Космодамианский, М. А. Полякова // Наука и техника транспорта. -2015. - № 4. - С. 34-38.

79. Кручек, В. А. Тягово-экономические показатели синтеза компоновки группового тягового привода колесных пар локомотива / В. А. Кручек, А. С. Соловьев, С. А. Селезнев // Специальная техника и технологии транспорта. - 2022. -№ 16. - С. 169-176.

80. Кручек, В. А. Возможности, перспективы и особенности модульной конструкции грузового электровоза в современных эксплуатационных условиях /

B. А. Кручек, О. Р. Хамидов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2020. - Т. 17, № 1. - С. 96-107.

81. Портной, А. Ю. О вибрации колесно-моторного блока вследствие взаимодействия колеса с рельсом и работы зубчатой передачи электровоза 3ЭС5К в условиях горно-перевального участка / А. Ю. Портной, О. В. Мельниченко, К. П. Селедцов, А. О. Линьков, Д. А. Яговкин, С. Г. Шрамко, Г. Г. Грузин // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2020. - Т. 24, № 3(152). - С. 527-547.

82. Михайлов, Г. И. Об оптимизации и дальнейшей систематизации технических требований в ГОСТ 30803 "Колеса зубчатые тяговых передач тягового подвижного состава" / Г. И. Михайлов // Вестник Института проблем естественных монополий: Техника железных дорог. - 2017. - № 2(38). - С. 19-25.

83. Михайлов, Г. И. Надежность тяговых зубчатых передач магистральных грузовых электровозов/ Г. И. Михайлов // Вестник ВНИИЖТ. - 2001. - № 6. -

C. 43-46.

84. Михайлов, Г. И. Повышение надежности и несущей способности тяговых зубчатых передач / Г. И. Михайлов. - Казань: Алгоритм+, 2023. - 560 с.

85. Андриевский, А. Г. Оценка долговечности и рациональное крепление кожуха зубчатой передачи к тяговому двигателю электровоза / А. Г. Андриевский, Е. А. Чабан, В. В. Москвичев // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2022. - Т. 19, № 2. - С. 182-192.

86. Андриевский, А. Г. Анализ нагруженности кожуха зубчатой передачи электровоза при условии ослабления затяжки болтов его крепления к тяговому двигателю / А. Г. Андриевский, Е. А. Чабан, В. В. Москвичев // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2021. - Т. 18, № 2. - С. 201-210.

87. Андриевский, А. Г. Расчетно-экспериментальное определение динамических характеристик кожуха тяговой зубчатой передачи электровоза / А. Г. Андриевский, В. В. Москвичев, Е. А. Чабан // Известия Транссиба. - 2020. - № 3(43). - С. 47-57.

88. Москвичев, В. В. Проблемы кожухов зубчатой передачи электровозов: отказы, нагруженность, виброзащита / В. В. Москвичев, Е. А. Чабан, А. Г. Андриевский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2020. -№ 1(65). - С. 31-42.

89. Орлов, В. В. О деформационном поверхностном упрочнении зубчатых колес / В. В. Орлов, Д. Л. Юдин, А. П. Петраков, А. П. Корноухов // Вестник машиностроения. - М.: Машиностроение, 1979. - №1. - С. 17-19.

90. Орлов, В. В. Технологические основы повышения работоспособности тяговых зубчатых передач локомотивов: дис. д-ра техн. наук: 05.22.07 / Орлов Виктор Владимирович. - М., 1998. - 374 с.

91. Проскуряков, С. И. Надежность тяговых зубчатых передач электровозов ВЛ10 / С. И. Проскуряков // Труды УЭМИИТ: Повышение надежности ЭПС и безопасности движения поездов. - Свердловск, 1987. - Вып. 79. - С. 41-47.

92. Проскуряков, С. И. Исследование возможности применения зубчатых передач с двумя линиями зацепления в тяговом приводе электровозов: автореф. дис. канд. техн. наук: / Проскуряков Степан Иванович. - М., 1967. - 18 с.

93. Проскуряков, С. И. Износ зубьев косозубых передач электровозов / С. И. Проскуряков // Вестник ВНИИЖТ. - М, 1965. - Вып. 1. - С. 13-16.

94. Проскуряков, С. И. Пути повышения эксплуатационной надежности тяговых передач электровозов ВЛ10 / С. И. Проскуряков // Труды 7 научно -технической конф.: Совершенствование локомотивов, методов их ремонта и эксплуатации. - Свердловск, 1974. - Вып. 18. - С. 37-40.

95. Проскуряков, С. И. Прибор для измерения несоосности зубьев колес передач электровозов / С. И. Проскуряков // Труды 7 научно-технической конф.: Совершенствование локомотивов, методов их ремонта и эксплуатации. - Свердловск, 1974. - Вып. 18. - С. 40-43.

96. Проскуряков, С. И. Результаты наблюдений за работой тяговых косо-зубых передач электровозов / С. И. Проскуряков // Труды ВНИИЖТ: Вопросы ремонта и эксплуатации электровозов на дорогах Урала и Сибири. - Свердловск, 1962. - Вып. 246. - С. 97-112.

97. Проскуряков, С. И. Тяговые зубчатые передачи электровозов с доза-полюсным зацеплением М. Л. Новикова / С. И. Проскуряков // Труды ЦНИИ МПС: Повышение надежности и срока службы электровозов. - М., 1962. - Вып. 386. - С. 55-76.

98. Проскуряков, С. И. Методы расчета торцевых профилей зубьев доза-полюсных передач М. Л. Новикова и предварительные результаты эксплуатационных испытаний этих передач на электровозе ВЛ22М / С. И. Проскуряков, К. А. Умецкий // Повышение надежности локомотивов и увеличение пробегов между их ремонтами: материалы IV научно-технической конференции. - Свердловск, 1965. - Вып. 11. - С. 112-124.

99. Рыбников, Е. К. Исследование динамических качеств тягового привода электропоездов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Рыбников Евгений Константинович. - М., 1973. - 24 с.

100. Бусаров, В. Г. Тяговая передача, как один из основных источников возмущений элементов редуктора / В. Г. Бусаров, Е. К. Рыбников // Труды АКХ. -1980. - Вып. 157. - С. 4-19.

101. Ремонт тяговых редукторов электропоездов / В. Г. Бусаров, С. Д. Крушев, В. И. Кутовой, Е. К. Рыбников // Электрическая и тепловозная тяга. -1977. - № 5.

102. Самойлова, Е. К. Повышение износостойкости зубчатых передач тяговых редукторов тепловозов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.02.18 / Самойлова Елена Викторовна. - С.-П., 2010. - 20 с.

103. Шацило, А. А. Тяговый привод электроподвижного состава / А. А. Шацило. - М.: Трансжелдориздат, 1961. - 222 с.

104. Айрапетов, Э. Л. Модель контактного динамического взаимодействия зубьев в цилиндрических зубчатых передачах / Э. Л. Айрапетов, В. И. Апархов, Н. А. Евсикова и др. // Доклады междунар. симпоз.: Прогрессивные зубчатые передачи. - Ижевск, 1994. - С. 3-7.

105. Влияние концентрации нагрузки на уровень возмущающих сил в косо-зубых передачах / Э. Л. Айрапетов, В. И. Апархов, О. И. Косарев и др. // В сб. статей: Вибрации механизмов с зубчатыми передачами - М.: Наука, 1978. С. 8-11.

106. Возбуждение колебаний в зубчатых передачах / Э. Л. Айрапетов, В. И. Апархов, О. И. Косарев и др. // В сб. статей: Динамические процессы в механизмах с зубчатыми передачами - М.: Наука, 1976. С. 3-18.

107. Айрапетов, Э. Л. Колебания механизмов с зубчатыми передачами / Э. Л. Айрапетов, М. Д. Генкин. - М.: Наука, 1977. - 149 с.

108. Айрапетов, Э. Л. Концентрация нагрузки по длине зубьев зубчатой передачи / Э. Л. Айрапетов, В. И. Ковалевский, И. С. Сулейманов. // В сб. статей: Статика и динамика механизмов с зубчатыми передачами - М.: Наука, 1974. -201 с.

109. Роль кромочного контакта в обеспечении контактной прочности зубчатых колес / Э. Л. Айрапетов, Э. Д. Браун, А. В. Чичинадзе и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2002. - № 9. - С. 36-38.

110. Айрапетов, Э. Л. О расчетной оценке контактных разрушений на зубьях зубчатых колес / Э. Л. Айрапетов // Вестник машиностроения. - 1999. - № 8. - С. 3-20.

111. Генкин, М. Д. Вибрации механизмов с зубчатыми передачами / М. Д. Генкин, Э. Л. Айрапетов. Сборник статей. - М.: Наука, 1978. - 126 с.

112. Генкин, М. Д. Динамические процессы в зубчатых передачах / М. Д. Генкин, Э. Л. Айрапетов. Сборник статей. - М.: Наука, 1976. - 154 с.

113. Генкин, М. Д. Статика и динамика механизмов с зубчатыми передачами / М. Д. Генкин, Э. Л. Айрапетов. Сборник статей. - М.: Наука, 1974. - 214 с.

114. Большакова, М. Ю. Исследование влияния состава и структуры упрочненного поверхностного слоя на долговечность тяжелонагруженных зубчатых колес: дис. канд. техн. наук: 05.16.09 / Большакова Марина Юрьевна. - Пермь, 2011. - 151 с.

115. Буракова, М. А. Повышение износостойкости зубчатых передач путем стабилизации режимов трения конструктивными и технологическими методами: дис. канд. техн. наук: 05.02.04 / Буракова Марина Андреевна. - Ростов-на-Дону, 2000. - 139 с.

116. Гавриленко, В. А. Зубчатые передачи в машиностроении / В. А. Гав-риленко - М.: Машгиз, 1962. - 531 с.

117. Генкин, М. Д. Виброакустическая активность механизмов с зубчатыми передачами / М. Д. Генкин. - М.: Наука, 1971. - 254 с.

118. Генкин, М. Д. Методы и средства повышения допустимых нагрузок на зубчатые передачи путем уменьшения динамических усилий и интенсивностей вибраций в зацеплении / М. Д. Генкин // В сб.: Вопросы геометрии и динамики зубчатых передач. - М.: Наука, 1962. - 346 с.

119. Генкин, М. Д. Динамические нагрузки в передачах с косозубыми колесами / М. Д. Генкин, В. К. Гринкевич. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 119 с.

120. Генкин, М. Д. Повышение надежности тяжелонагруженных зубчатых передач / М. Д. Генкин, М. А. Рыжов, Н. М. Рыжов. - М.: Машиностроение, 1981. - 232 с.

121. Браун, Э. Д. Моделирование трения и изнашивания в машинах / Э. Д. Браун, Ю. А. Евдокимов, А. В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 1982. - 191 с.

122. Евдокимов, Ю. А. Повышение надежности и сроков службы деталей путевых машин / Ю. А. Евдокимов, А. К. Алферов, A. A. Бураков, В. В. Шаповалов. - М.: Транспорт, 1985. - 88 с.

123. Косарев, О. И. Вибровозбуждение и динамические процессы в цилиндрических зубчатых передачах: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.02.18 / Косарев Олег Иванович. - М., 1997. - 47 с.

124. Кочергин, В. В. Исследование нагруженности и напряженного состояния элементов тяговых приводов локомотивов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Кочергин Виктор Васильевич. - М., 1981. - 184 с.

125. Крушев, С. Д. Исследование влияния погрешностей изготовления и износов зубчатых колес редукторов на динамические нагрузки тяговой передачи: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Крушев Стамат Димитров. - М., 1975. -24 с.

126. Петрусевич, А. И. Динамические нагрузки в зубчатых передачах с прямозубыми колесами / А. И. Петрусевич, М. Д. Генкин, В. К. Гринкевич. - М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 134 с.

127. Тимофеев, Б. П. Определение коэффициента перекрытия в эвольвент-ных цилиндрических передачах внешнего зацепления / Б. П. Тимофеев, М. Х. Чан // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2020. - № 8. - С. 283-290.

128. Тимофеев, Б. П. Влияние параметров исходного контура на коэффициент перекрытия эвольвентных передач / Б. П. Тимофеев, М. Х. Чан // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2020. - № 12(729). - С. 34-39.

129. Тимофеев, Б. П. Анализ эффективности применения зубчатых передач с модифицированным профилем / Б. П. Тимофеев, Н. Т. Данг, М. Х. Чан // Проблемы машиностроения и автоматизации. - 2021. - № 1. - С. 19-27.

130. Tang, Z., Tang, S., Sun J., Yan L. Multi-Condition Contact Stress Analysis of High-Speed Train Helical Gear / Z. Tang, S. Tang, J. Sun, L. Yan // Periodica Poly-technica Transportation Engineering. - 2016. - 44(4). - P. 193-200. DOI: 10.3311/PPtr.8870.

131. Zhu, W., Lin, H., Sun, W., Wei, J. Vibration Performance of Traction Gearbox of a High-Speed Train: Theoretical Analysis and Experiments / W. Zhu, H. Lin, W. Sun, J. Wei // Actuators. - 2023. - Vol. 12. - P. 103. https://doi.org/10.3390/act12030103.

132. Ghosh, S., Chakraborty, G. On optimal tooth profile modification for reduction of vibration and noise in spur gear pairs / S. Ghosh, G. Chakraborty // Mechanism and Machine Theory. - 2016. - Vol. 105. P. 145-163. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2016.06.008.

133. Divandari, M., Aghdam B. H., Barzamini, R. Tooth profile modification and its effect on spur gear pair vibration in presence of localized tooth defect / M. Divandari, B. H. Aghdam, R. Barzamini // Journal of Mechanics. - 2012. - Vol. 28. - No. 2. - P. 373-381. doi: 10.1017/jmech.2012.42.

134. Xun, Q., Wei, J., Wu, H., Li, W. Study on the influence of curving parameters on the dynamic response of high-speed train traction gear transmission system / Q. Xun, J. Wei, H. Wu, W. Li // J. Vib. Shock. - 2022. Vol. 41. - P. 283-293.

135. Ru, X., Wang, G., Lai, Y., Zhu, W. Experimental study on traction gear box of high-speed railway based on test rig / X. Ru, G. Wang, Y. Lai, W. Zhu // Mech. Strength. - 2018. Vol. 3. - P. 589-595.

136. Hu, W., Liu, Z., Liu, D., Hai, X. Fatigue failure analysis of high-speed train gearbox housings / W. Hu, Z. Liu, D. Liu, X. Hai // Eng. Fail. Anal. - 2017. - Vol. 73. -P. 57-71.

137. Wang, Z., Mei, G., Zhang, W., Zou, H., Huang, G., Li, F. Effects of polygonal wear of wheels on the dynamic performance of the gearbox housing of a highspeed train / Z. Wang, G. Mei, W. Zhang, H. Zou, G. Huang, F. Li // Proc. Inst. Mech. Eng. Part F J. Rail Rapid Transit. - 2016. Vol. 232. - P. 1852-1863.

138. ГОСТ 27674-88. Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 21 с.

139. Волков, Ю. В. Долговечность машин, работающих в абразивной среде / Ю. В. Волков, З. А. Волкова, Л. М. Кайгородцев. - М.: Машиностроение, 1964. -116 с.

140. Гаркунов, Д. Н. Триботехника / Д. Н. Гаркунов, Э. Л. Мельников, В. С. Гаврилюк. - М.: КНОРУС, 2015. - 408 с.

141. Чеботарев, Е. А. Повышение надежности тяговой зубчатой передачи грузовых электровозов / Е. А. Чеботарев, П. В. Губарев, Д. В. Глазунов // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2017. - № 8. - С. 379-383.

142. ГОСТ 13755-2015. Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Исходные контуры. - Введ. 01.01.2017. -М.: Стандартинформ, 2016. - 15 с.

143. Шарапов, А. Т. Повышение ресурса тяговой зубчатой передачи грузового электровоза изменением геометро-кинематических параметров в зацеплении / А. Т. Шарапов // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2024. - № 1(61). - С. 91-100.

144. Butov E. S. Optimization of the geometry of engagement of a heavily loaded tooth gear using the criteria of wear and score resistance of teeth / E. S. Butov, M. A. Butakova, A. E. Butov // Journal of Friction and Wear. - 2001. - Vol. 22, No. 4. - P. 394-399.

145. Голованев В. А. Применение оптимизационных методов и интерактивного блокирующего контура при выборе коэффициентов смещения (корригировании) цилиндрических эвольвентных зубчатых передач внешнего зацепления / В. А. Голованев // САПР и графика. - 2014. - № 11(217). - С. 89-93.

146. ГОСТ 16532-70 (дата актуализации текста: 06.04.2015). Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет геометрии. -Введ. 01.01.1972. - М.: Издательство стандартов, 1983. - 43 с.

147. ГОСТ 21354-87 (дата актуализации текста: 06.04.2015). Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность. - Введ. 01.01.1989. - М.: Издательство стандартов, 1993. - 129 с.

148. Электровоз грузовой 2ЭС6. Руководство по эксплуатации. Часть 6. Механическое оборудование и системы вентиляции. - Введ. 26.02.2010. -Екатеринбург: ОАО «УЗЖМ», 2010. - 97 с.

149. Участковая и техническая скорости: итоги первого полугодия 2023 г. [Электронный ресурс] // - URL: https://f-husainov.liveiournal.com/862542.html (дата обращения 19.09.2023).

150. Протокол испытаний №24ЛМ-18-22. Проведение испытаний колеса зубчатого чертеж 2ЭС6.31.110.002 на изгибную усталостную прочность зубьев. Коломна : АО «ВНИКТИ», 2022. - 14 с.

151. Протокол испытаний №24ЛМ-29-22. Проведение испытаний колеса зубчатого чертеж 2ЭС6.31.110.002 на контактную усталостную прочность зубьев. Коломна : АО «ВНИКТИ», 2022. - 23 с.

152. ГОСТ 30803-2014 (дата актуализации текста: 01.02.2020). Колеса зубчатые тяговых передач тягового подвижного состава. Технические условия. -Введ. 01.07.2015. - М.: Стандартинформ, 2019. - 15 с.

153. Дунаев, П. Ф. Конструирование узлов деталей машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений 11-е изд., стер. / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. -М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 496 с.

154. Руководство по среднему и капитальному ремонту электровозов 2ЭС6 ЦАРВ.050.10.00.000 РК. Утверждено 26.12.2013. ПКБ ЦТ ОАО «РЖД», 2015. -179 с.

155. Иванов, И. А. Основы метрологии, стандартизации, взаимозаменяемости и сертификации: учебное пособие для вузов ж. д. транспорта / И. А. Иванов, С. В. Урушев. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 287 с.

156. Курносов, Н. Е. Аспекты обеспечения герметичности посадок с натягом в сложных условиях эксплуатации изделий / Н. Е. Курносов, А. В. Тарнополь-ский, Ю. Ю. Накашидзе // Транспортное машиностроение. - 2022. - № 7(7). - С. 24-33.

157. Леонов, О. А. Расчет посадок с натягом при комбинированном нагру-жении / О. А. Леонов, Н. Ж. Шкаруба, Ю. Г. Вергазова // Вестник машиностроения. - 2021. - № 3. - С. 25-28. - DOI 10.36652/0042-2021-3-25-28.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

ПОДБОР КОЭФФИЦИЕНТОВ СМЕЩЕНИЯ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Расчёт и выбор коэффициентов смещения

Параметры передачи: 1}=25, ^=86, щ, = 10, а=20°, 0=20°, Ъ}=200, Ь2=200, с^=617.5, хЕ=3,0 Осранычения : зпа]>0.4-т^, ^„>0.4 //^, 8а>1

9.0008.000-

7.000-

О По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для кинематических передач Ое вод вручную /

о х,=0, х: = 0 |-18,8715 Х,= 121.9186 5.000- /

По рекомендациям ГОСТ 16531-70 (Приложение 2) для оиповых передач о По рекомендациям ISO 4.000- у / -f-

х,=0, X=0 хл = 0, Xj = 0 3.000- а я точ

® х 1.000-

(Вес критериев принят одинаковым) /

Критерии оптимизации Коэффициенты смещения Коэффициенты запаса прочности Удельное скольжение профилей зубьев в нижних Коэффициент торцового перекрытия -1.000-2.000-3.000- А* гЧСIL

контакт изгиб V kvif ■ __

*1 •2 *з *4 *5 Xj х3 «Fj

X-

1 |п п П п п

2 3 4 В Тип -I, ннч пп рекомен! ациям ГО CTHISO (3)

□ □ □ □ □ 0 0 4.901 3.904 13,488 9,758 -1,4712 -0,0161 1,0998 -6.000-7.000-

1 1 1 1 1 1 1 0 0 4.901 3.904 3.904 13,488 13,488 9,758 9,758 -1,4712 -0,0161 1,0998

п п п п п 0 0 4.901 -1,4712 -0,0161 1,0998

£► 6 7 е 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 □

R R П п R №1 -4.000 -3.000 -2.000 -1.000 -0.000 1.000 2.000 3.000 4.000

а а в в □ 0.826 2,2211 4.836 3.852 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906 Х1

а а в и и 0.826 2,2211 4.836 3.852 16.259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

и в □ в в 0.8926 2,1545 4.823 3.841 16,459 9,948 -0,4162 -0,4149 1,0851

и и □ в □ 0.8932 2,1539 4.823 3.841 16,461 9,948 -0,4157 -0,4152 1,085

и и □ □ □ 0.826 2,2211 4.836 3.852 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

а и У в в 0.826 2,2211 4.836 3.852 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

и U и и и 0.826 2,2211 4.S36 3.052 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

и 1 и 1 м 0.826 2,2211 4.836 3.052 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

и п и п п 0.826 2,2211 4.836 3.852 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

и п п и и 0.8922 2,1549 4.823 3.842 16,458 16,46 16.259 9,948 -0,4165 ■0,4148 1,0851

и п п и п 0.8928 2,1543 4.823 3.841 9,948 9,977 -0.416 -0,415 1,0851

и п п п и 0.826 2,2211 4.836 3.852 -0,4677 -0,3852 1,0906

а □ □ □ □ 0.8259 2,2212 4.836 3.852 16,259 9,977 -0,4678 -0,3851 1,0906

и а в в в 0.826 2,2211 4.836 3.852 16,259 9,977 -0,4677 -0,3852 1,0906

*1) Контактная прочность *2) Прочность по изгибу

*3) Равнопрочность по изгибу зубьев ведущего и ведомого колеса *4) Износостойкость и наибольшее сопротивление заеданию

(выравнивание удельных скольжений в нижних точках активных профилей зубьев) *5) Плавность работы (максимальное значение коэффициента перекрытия)

Рисунок А.1 - Подбор коэффициентов смещения и расчет основных показателей

качества зацепления при в = 20°

Расчёт и выбор коэффициентов смещения

Параметры передачи: z, =25, ^=86, т„ = 10, а =20°, ß = 21°, b3 =200, Ы=200, aw = 617.5, xz =2,5641. Расчётная нагрузка: Тта Ограничения : smij >04 -п^, s^^ 0.4 -п^, £а>1

= 10300 Н м, П] = 750 об/мин

О По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для кинематических передач О Ввод вручную

х1 = 0, х2 = 0

По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для силовых передач

Х]= 11.314 |, Х3 = 11,2501 О По рекомендациям ISO

Xj =0, X, = 0

О По методике многокритериальной оптимизации зубчатого зацепления (автор - Голованёв В,А.) (Вес критериев принят одинаковым)

Критерии оптимизации Коэффициенты Коэффициенты запаса прочности Удельное скольжение профилей зубьев в нижних Коэффициент

смещения контакт изгиб перекрытия

1 *2 *3 *5 «F! 'Ъ. Еа

5 ► п п п PI

Б В и и в п 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

7 И и и п п 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

В и и п п и 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

9 в в □ в в 0.7753 1,7888 4.916 3.916 16.836 10.579 -0.4659 -0,4645 1,1591

10 в в U в и 0.7759 1,7882 4.916 3.915 16.837 10.579 -0.4655 -0,4648 1,159

11 в в □ □ □ 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

12 в □ в в в 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

13 в □ в в □ 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

14 в п и п и 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

15 в п и п п 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

16 и п п и и 0.7751 1,789 4.916 3.916 16.835 10.579 -0.4661 41.4644 1,1591

17 и п п и п 0.7757 1,7885 4.916 3.915 16.837 10.579 -0.4657 -0,4647 1,1591

16 в □ □ □ в 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

19 в и U U и 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

20 □ в в в в 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

21 □ в в в □ 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

22 □ в в □ в 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

23 п и и п п 0.498 2,0661 4.971 3.959 16.036 10.745 -0.7276 -0,3351 1,1804

24 п и п в и 0.7761 1,788 4.916 3.915 16.838 10.579 -0.4653 -0,4649 1,159

25 п и п в п 0.7767 1,7875 4.916 3.915 16.84 10.578 -0.4649 -0,4651 1,159

26 □ в □ □ в 0.5526 2,0115 4.962 3.952 16.199 10.721 -0.6705 -0,3606 1,1771

Блокирующий контур

2 0001.000-j 0,000 ■ -1 000 -2.000-3.000-

1 //

-

-—И 1, чёлшая

< /

V

\

4.000 -3.000 -2.000 -1.000 -0.000 1.000 2.000 3.000

*1) Контактная прочность *2) Прочность по изгибу

*3) Равнопрочность по изгибу зубьев ведущего и ведомого колеса *4) Износостойкость и наибольшее сопротивление заеданию

(выравнивание удельных скольжений в нижних точках активных профилей зубьев) *5) Плавность работы (максимальное значение коэффициента перекрытия)

Рисунок А.3 - Подбор коэффициентов смещения и расчет основных показателей

качества зацепления при в = 22°

ыбор ксэффицие>

Параметры передачи: = 25, ^ =36, гц, = 10, а =20°, $ = 23°, Ъ} =200, Ь2 = 200, а^. = 617.5, х1 = 1,562. Расчётная насрузка: Т1пт = 10300 Н -м, лJ = 750 од/мин Ограничения : ^¡¡>0.4 -щ,, ^„>0.4 /п^, £а>1

О По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для кинематических передач О Ввод вручную

= 0, х, = £>

X] = 11.0344 |. Х3= 10.5276

О По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для силовых передач

,=0, х, = 0

О По рекомендациям ЕО

® По методике многокритериальной оптимизации зубчатого зацепления (автор - Голованёв В.А.) (Вес критериев принят одинаковым)

Критерии оптимизации Коэффициенты смещения Коэффициенты запаса прочности Удельное скольжение профилей зубьев в нижних точках активных профилей Коэффициент торцового перекрытия

кокгакт изгиб

*1 *2 *3 *4 *5 ч х2 "я? 0,1 Еа

1 |п п п п п 1.0344 0.5276 4.872 3.881 18,279 10,583 -0.1738 -0.836 1.2186

2 3 4 В Тип зацепления: По реконендашям ГОСТ и 150 (3)

п п п п п 0 0 5.158 4.108 15,966 12,107 -1.3612 -0.2946 -0.2946 -0.2946 1.3353

п п п п п 0 0 5.158 4.108 15,966 12,107 -1.3612 1.3353

п п п п п 0 0 5.158 4.108 15,966 12,107 -1.3612 1.3353

17 6 7 в 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 В ЗЭЦ епле КИ Па

И и И и п ■0.144 1.706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

и и И п п 0.1401 1.7021 5.179 4.125 15,566 12,184 -1.6721 -0.2223 -0.2359 1.3373

и и п п И ■0.11Э9 1.6759 5.175 4.122 15,643 12,173 -1.6088 1.3372

0 0 □ 0 0 0.5451 1.0169 5.031 4.007 17,323 11,476 -0.5784 -0.5768 1.2942

и 0 и и и 0.5455 1.0165 5.031 4.007 17,323 11,476 -0.578 -0.577 1.2942

и 0 и и и II. 10 35 1.6623 5.173 4.12 15,682 12,166 -1.5769 -0.2429 1.3371

и и И 0 -0.144 1.706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

и и 0 И и 0.144 1-706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

и □ 0 □ 0 0.1401 1.7021 5.179 4.125 15,566 12,184 -1.6721 -0.2223 1.3373

и □ 0 □ □ 0.144 1.706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

и □ □ 0 0 0.5451 1.0169 5.031 4.007 17,323 11,476 -0.5784 -0.5768 1.2942

и □ □ 0 □ 0.5455 1.0165 5.031 4.007 17,323 11,476 -0.578 -0.577 1.2942

и □ □ □ 0 0.144 1.706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

и □ □ □ □ 0.144 1.706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

□ 0 0 0 0 0.144 1.706 5.179 4.125 15,554 12,185 -1.6818 -0.2203 1.3373

Контактная прочность *2) Прочность по изгибу

*3) Равнопрочность по изгибу зубьев ведущего и ведомого колеса Износостойкость и наибольшее сопротивление заеданию

(выравнивание удельных скольжений в нижних точках активных профилей зубьев) '5) Плавность работы (максимальное значение коэффициента перекрытия)

Блокирующий контур

/

«яТедя

ч

4.000 -3.000 -2.000 -1.000 -0.000 1.000 2.000 3.000 4.000

Расчёт и выбор коэффициентов смещения

Параметры передачи:

, ^¡=86, 1^ = 10, а = 20°, $ =24°, Ь} = 200, Ь2=200, ^ = 617.5, хг = 1,0469. Расчётная нагрузка: Тя Ограничения: >0.4 -и^, ^>0.4 £а>1

= 10300 Н - и, п} = 750 об/мин

Блокирующий контур

О По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для кинематических передач О Ввод вручную

х,=0, х, = 0

X, = 10.9332 |, Х3= 10.1137

0 По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для силовых передач х, =0, х, = 0

О По рекомендациям КО

х, = 0, = 0

(§)По методике многокритериальной оптимизации зубчатого зацепления (автор - Голованёв В.А.) (Вес критериев принят одинаковым)

Критерии оптимизации Коэффициенты смедвия Коэффициенты запаса прочности Удельное скольжение профилей зубьев в нижних точках активных профилей Коэффициент торцового перекрытия

контакт изгиб

+1 *2 *3 «4 *5 Х1 х2 "я,. "Г7

1 □ □ □ □ □ 0,9332 0.1137 4.869 3.878 18.216 10.587 -0.1851 -0.9236 1.268

1 г \ В Тип за1£пле»тя: По рекомендациям ГОСТ и 150 (3)

□ □ □ □ □ 0 0 5.172 4.119 16.513 12.426 -1,315 -0.4008 1.3946

□ □ □ □ □ 0 0 5.172 4.119 16.513 12.426 -1,315 -0.4008 1.3946

□ □ □ □ □ 0 0 5.172 4.119 16.513 12.426 -1,315 -0.4008 1.3946

5 ► Б 7 а 5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 В Ти1 за!епл&1ия; По методике (30)

0 и и и п -0.3653 1.4122 5.237 4.172 15.556 12.782 -2.3487 -0.2004 1.4025

0 и и п п -0.448 1.4949 5.246 4.178 15.311 12.819 -2.7013 -0.1549 1.4002

И и п п и -0.3164 1.3633 5.231 4.167 15.695 12.752 -2.1673 -0.2273 1.4031

И и п и и 0.4338 0.6131 5.049 4.022 17.428 11.694 -0.6421 -0.6404 1.3528

в в □ 0 □ 0,434 0.6129 5.049 4.022 17.429 11.693 -0.6418 -0.6405 1.3528

и и 1 1 1 -0.3304 1.3773 5.233 4.168 15.656 12.761 -2.2173 -0.2196 1.4029

в □ и 0 0 -0.3653 1.4122 5.237 4.172 15.556 12.782 -2.3488 -0.2004 1.4025

в □ и 0 □ -0.3653 1.4122 5.237 4.172 15.556 12.782 -2.3488 -0.2004 1.4025

в □ и □ 0 -0.448 1.4949 5.246 4.178 15.311 12.819 -2.7013 -0.1549 1.4002

в □ и □ □ -0.448 1.4949 5.246 4.178 15.311 12.819 -2.7013 -0.1549 1.4002

в □ □ 0 0 0,4.34 0.6129 5.049 4.022 17.429 11.693 -0.6418 -0.6405 1.3528

в □ □ 0 □ 0,4.34 0.6129 5.049 4.022 17.429 11.693 -0.6418 -0.6405 1.3528

и □ □ □ 0 -0.448 1.4949 5.246 4.178 15.311 12.819 -2.7013 -0.1549 1.4002

и 11 1 1 1 -0.4487 1.4955 5.246 4.178 15.309 12.819 -2.7044 -0.1545 1.4001

□ 0 0 0 0 -0.3653 1.4122 5.237 4.172 15.556 12.782 -2.3487 -0.2004 1.4025

*1) Контактная прочность *2) Прочность по изгибу

*3) Равнопрочность по изгибу зубьев ведущего и ведомого колеса *4) Износостойкость и наибольшее сопротивление заеданию

(выравнивание удельных скольжений в нижних точках активных профилей зубьев) *5) Плавность работы (максимальное значение коэффициента перекрытия)

9 0008.0007.0006 0005.0004 000 3.0002.0001 000 0.000-1.000 -2 000-3.000-4 000 -5 000 -6.000-7.000-

НИИ

—^

/ у /

/ /

■ля

ч. Ч

'Ч.'Чх

-3.000 -2.000 -1 000

-0.000 Х1

Рисунок А.5 - Подбор коэффициентов смещения и расчет основных показателей

качества зацепления при р = 24°

Рисунок А.7 - Подбор коэффициентов смещения и расчет основных показателей

качества зацепления при в = 26°

Расчёт и выбор коэффициентов смещения

Параметры передачи : 1,=25, ^=86, % = 10, а=20°, $=28°, Ь} =200, Ы=200, 0^=617.5, хх=-1,04б9. Расчётная нагрузка : Ттах = 10500 Н м, п, = 750 об/мин Ограничения : 0.4-п^, еа>1

О По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для кинематических передач О Ввод вручную

х, = 0, х, = 0

10,0688 | , Xj= |-1.1157 |

Q По рекомендациям ГОСТ 16532-70 (Приложение 2) для силовых передач Q По рекомендац|1ям ISO

Х} =0, Xj = 0

xj = 0, x2 = 0

©По методике многокритериальной оптимизации зубчатого зацепления (автор - Голованёв В, А,) (Вес критериев принят одинаковым)

Критерии оптимизации Коэффициенты Коэффициенты запаса прочности Удельное скольжение профилей зубьев в нижних точках активных профилей Коэффициент

смещения контакт изгиб перекрытия

- - - ч X, ??Я1

□ Тип зацепления Bp од вручную [ L)

1 !□! □! □! UI □ 0.0688 -1.1157 4.772 3.801 16,828 10,676 -0,8885 -0,9935 1,4319

□ Тип зацепления По рекомендациям ГОСТ и ISO (3)

2 □ □ □ □ □ 0 0 4.808 3,83 16,838 10,919 -1,0424 -0,9377 1,4961

3 и U U и и 0 0 4.808 3,83 16,838 10,919 -1,0424 -0,9377 1,4961

4 □ □ □ □ □ 0 0 4.808 3,83 16,838 10,919 -1,0424 -0,9377 1,4961

В Тип зацепления: По методике (30)

S ► И И и и м FF1

€ и а 0 0 □ 0.859 -1.9059 4.291 3.417 16,035 7,84 0.0831 -1,6709 1 2461

7 и 0 0 □ □ 0.859 -1.9059 4.291 3.417 16,035 7,84 0.0831 -1,6709 1 2461

8 и 0 п п и 0.859 -1.9059 4.291 3.417 16.035 7,84 0.0831 -1,6709 1 2461