Возможности улучшения динамики и прочности тягового привода II класса для локомотивов и электропоездов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат технических наук Максименко, Ирина Викторовна

• Максименко, Ирина Викторовна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Максименко, Ирина Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНО-ПОВОДКОВОЙ МУФТЫ

ПРИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИИ В АСИНХРОННОМ ТЯГОВОМ ПРИВОДЕ

1.1. Обоснование необходимости конструктивных изменений существующих уравновешенных шарнирно-поводковых муфт, используемых при высоких частотах вращения тягового двигателя.

1.2. Оценка возможности использования усовершенствованной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты в тяговом приводе локомотива второго класса.

1.3. Результаты и выводы.

ГЛАВА 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЫСТРОХОДНОЙ УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНО-ПОВОДКОВОЙ МУФТЫ.

2.1. Исследование кинематики плоской системы уравновешенной шарнирно-поводковой муфты.

2.2. Исследование кинематики пространственной системы уравновешенной шарнирно-поводковой муфты. v 2.3. Характеристика конструктивных особенностей и основных преимуществ быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты (Патент РФ № 2207267).

2.4. Особенности расчета долговечности подшипников качения уравновешенной шарнирно-поводковой муфты.

4 2.5. Статические и динамические характеристики быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты.

2.6. Результаты и выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ТЯГОВОГО ПРИВОДА С БЫСТРОХОДНОЙ УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНО-ПОВОДКОВОЙ МУФТОЙ.

3.1. Новые технические требования к тяговым приводам локомотивов и электропоездов с асинхронными электродвигателями.

3.2. Краткие сведения о возбуждающей функции от рельсовых неровностей.

3.3. Исследование нагруженности зубчатых колес планетарного редуктора в случае применения его на тепловозах и электропоездах.

3.4. Исследование восприимчивости планетарного редуктора к колебаниям колесной пары и рамы тележки при вертикальном положении реактивной тяги.

3.5. Исследование восприимчивости планетарного редуктора к колебаниям колесной пары и рамы тележки при горизонтальном расположении реактивной тяги.

3.6. Сравнение восприимчивости тяговых приводов с осевым редуктором при вертикальном и горизонтальном расположении реактивной тяги к колебаниям колесной пары и рамы тележки.

3.7. восприимчивость тяговых приводов железнодорожного подвижного состава к зубцовой динамике.

3.8. Выбор наиболее рациональной конструкции тягового привода с асинхронным электродвигателем для железнодорожного подвижного состава.

3.9. Разработка динамической модели тягового привода с планетарным редуктором.

3.10. Исследование динамики привода при аварийных режимах работы в автономном инверторе.

3.11. Устройство тягового привода II класса с планетарным редуктором (Патент РФ № 2206468).

3.12. Особенности работы тягового привода втоюго класса с серийным и планетарным редуктором в двухосной тележке электропоезда типа ЭР9 в статике.

3.13. Особенности работы тяговых приводов второго класса с серийным и планетарным редукторами в системе двухосной тележки электропоезда типа ЭР9 в динамике. v 3.14. Результаты и выводы.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВОГО ПРИВОДА С УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНО-ПОВОДКОВОЙ МУФТОЙ

4.1. Динамические путевые испытания тягового привода с УШПМ.

4.2. Стендовые ресурсные испытания УШПМ.

4.3. Результаты и выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Возможности улучшения динамики и прочности тягового привода II класса для локомотивов и электропоездов»

Одной из важных задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, является значительное повышение надежности технических средств. Увеличение надежности локомотивов требует совершенствования тягового привода, который на сегодняшний день остается узлом, недостаточно надежно работающим в эксплуатации [5,28,72,85,87,88]. В /32/ подчеркивается, что на долю неисправностей тягового привода приходится свыше 50% всех неисправностей подвижного состава.

Вопросы повышения качества тяговых приводов давно привлекали внимание отечественных и зарубежных специалистов. Крупные отечественные ученые Беляев А.И., Бирюков И.В., Доронин В.И., Камаев А.А., Куценко С.М., Медель Б.В., Минов Д.К., Михальченко Г.С., Иванов В.Н., Павленко А.П., Пахомов М.П, Перевозчиков С.Н., Суздальцев МЛ., Тибилов Т.А., Усманов Х.Г., Щепетильников В.А. и их ученики, а также зарубежные специалисты Альтхамер, Гюг, Мадей, Осецкий, Пасоварелли, Шиба и др. выполнили ряд ценных исследований в этой области.

Известно, что наилучшие ходовые качества локомотива могут быть получены в том случае, если его неподрессоренный вес будет минимальным [59,60]. Для этого необходимо тяговый электродвигатель устанавливать на подрессоренных частях локомотивов. В технических требованиях Министерства путей сообщения к проектируемым локомотивам указано, что у пассажирских локомотивов подвешивание тяговых электродвигателей должно быть опорно-рамным, тогда как у грузовых и маневровых локомотивов может применяться опорно-осевое подвешивание. Это связано с тем, что опорно-осевое подвешивание с ростом скорости движения приводит к значительному динамическому воздействию на зубья тягового редуктора, якорные подшипники, щетки и другие элементы тягового двигателя, велико также динамическое воздействие и на верхнее строение пути [24,31,35,45,46]. Поэтому, несмотря на простоту и удобство этого подвешивания в конструктивном и технологическом отношениях, при повышении скоростей движения приходится переходить к конструкции, более совершенной в динамическом отношении - опорно-рамному или комбинированному подвешиванию, приводящему за счет снижения веса неподрессо-ренных частей к уменьшению динамического воздействия от колеса на верхнее строение пути. Так как при движении локомотива возникают колебания (главным образом вертикальные) подрессоренных частей относительно осей колесных пар, что исключает возможность непосредственной связи между полностью подрессоренным тяговым электродвигателем и колесной парой, для компенсации этих перемещений необходимо применять различные передаточные механизмы [81,89].

По предложению проф. Бирюкова И.В. все конструкции индивидуальных тяговых электроприводов разделены на три класса [16,17]: к первому классу отнесен опорно-осевой привод, у которого электродвигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники скольжения непосредственно на ось колесной пары, а вторым подвешен к раме тележки. Вращающий момент от якоря электродвигателя на колесную пару передается посредством односторонней прямозубой передачи на всех грузовых тепловозах с электропередачей и двухсторонней косозубой передачи на всех грузовых электровозах (рис.0.1). У привода второго класса электродвигатель жестко закреплен на раме тележки, а тяговый редуктор с несущим корпусом - опорно-осевой. Вал якоря электродвигателя соединяется с ведущим хвостовиком осевого редуктора посредством ре-зинокордной муфты шинного типа на электропоездах ЭР2, ЭР9, ЭД2 (рис.0.2) или посредством короткого карданного вала на пассажирских электровозах серии 4С. Используются и другие виды передаточных механизмов, например, короткий вал со сдвоенной зубчатой муфтой, применяемой на электровозах BJI85. У привода третьего класса электродвигатель вместе с прифланцованным к нему зубчатым редуктором закреплены на раме тележки, а вращающий момент от ведомого зубчатого колеса передается колесной паре посредством полого вала с двумя шарнирно-поводковыми муфтами, охватывающими ось колесной пары (рис.0.3). Привод применяется на пассажирских тепловозах ТЭП70.

Рис.0.1. Кинематическая схема тягового привода первого класса

1 - ведущее зубчатое колесо; 2 - ведомое зубчатое колесо; 3 - тяговый электродвигатель; 4 - колесо колесной пары

Рис.0.2. Кинематическая схема тягового привода второго класса ведущее зубчатое колесо; 2 - ведомое зубчатое колесо; 3 - тяговый электродвигатель; 4 - колесо колесной пары; 5 - остов редуктора; б - вертикальная реактивная тяга;

7 - резинокордная муфта

Рис.03. Тяговый привод третьего класса

1 - тяговый электродвигатель; 2 - остов редуктора; 3 - колесо колесной пары;

4 - передаточный механизм; 5 - поводковые муфты

В течение 70 лет конструирования и постройки локомотивов во многих странах было предложено большое количество схем передаточных механизмов тяговых приводов. Из них наибольшее распространение получили плоские шатунные механизмы, лучше всего отвечавшие жестким требованиям, предъявляемым к локомотивной передаче. Эти механизмы условно разделяются на две группы: 1) кинематически совершенные механизмы; 2) кинематически несовершенные механизмы.

Схемы механизмов первой группы обычно представляют собой сочетание из двух подвижных параллелограммов, образуемых элементами привода. При этом взаимное расположение параллелограммов в плоскости механизма привода таково, что обусловленные подвижностью каждого из параллелограммов возможные перемещения взаимно перпендикулярны, чем достигается всесторонняя относительная подвижность ведущего и ведомого звеньев механизма привода в его плоскости. Особенностью кинематики этих механизмов является то, что при относительном смещении ведомого и ведущего звеньев механизма (например, оси колесной пары и охватывающего ее полого вала) в приводе не возникают угловые перемещения. К таким приводам относятся привод АЕГ (1900 г.), привод Ганц (1900 г.), привод Жемон (1923 г.), привод Шкода (1924 г.). Недостатком всех указанных механизмов первой группы является большая величина относительных перемещений в шарнирах механизма при колебаниях, что делает затруднительным применение в них резиновых элементов.

К механизмам второй группы относятся приводы Сименс-Гальске (1890 г.), привод Эрликон (1925 г.), привод Альстом. В этих механизмах также возможны два взаимно перпендикулярных элементарных перемещения в плоскости механизма. Однако структурными элементами, создающими эти перемещения, здесь уже являются не параллелограммы, а антипараллелограммы. Поэтому линейная деформация механизмов второй группы в любом направлении в плоскости механизма вызывает относительное угловое смещение ведомого и ведущего звеньев, и при вертикальных колебаниях подрессоренного тягового двигателя относительно оси колесной пары вал двигателя будет совершать угловые колебания.

Крупным недостатком механизмов подобного типа, определившим их весьма ограниченное применение, является функциональная связь линейных и угловых перемещений. Известное распространение получил лишь наиболее удачный из них - привод Альстом (в том числе на пассажирских тепловозах ТЭП60 применяется подвешивание по типу Альстом) [66].

Этот механизм (рис.0.4) состоит из четырех попарно параллельных (в среднем положении) бинарных звеньев 1-4 (шатунов) и одного кватерного звена 5 (плавающей шайбы). Шарниры А шатунов 1 и 3 укреплены на колесной паре, шарниры В шатунов 2 и 4 принадлежат полому валу. Плавающая шайба 5 имеет четыре шарнира а-г, расположенные на ней так, что образуется два антипараллелограмма: А-1-6-5-г-3-парой, и В-2-в-5-а-4-В, связанный с полым валом. Первый анти параллелограмм создает горизонтальную подвижность плавающей шайбы 5 относительно колесной пары, второй - вертикальную подвижность полого вала относительно плавающей шайбы 5, Из этих двух взаимно перпендикулярных компонентов может быть получено перемещение полого вала относительно колесной пары в любом направлении в плоскости механизма [71].

Угловые колебания полого вала, возникающие в приводе Альстом при изменении эксцентриситета и вращении, вызывают большие динамические усилия, которые могут достигать величины, достаточной для преодоления сил сцепления колес с рельсами, что ухудшает тяговые качества локомотива. Кроме того, якорь тягового электродвигателя, связанный зубчатой передачей с полым валом, также совершает угловые колебания, частота которых будет равна частоте угловых колебаний полового вала, а амплитуды — больше в число раз, равное передаточному числу тягового редуктора, что может ухудшить коммутацию двигателя. Поэтому обычно применяют двухсторонний противонаправленный привод, механизмы которого при радиальном смещении стремятся вращать полый вал в противоположные стороны. Благодаря этому амплитуды угловых колебаний значительно уменьшаются. Однако в приводе возникают внутренние усилия, величина которых может оказаться близкой к максимальному (на пределе по сцеплению) значению рабочего момента, передаваемого

Рис.0.4. Привод Альстом

А, связанный с колесной механизмом, что, очевидно, также является крупным недостатком привода Альстом. Также следует заметить, что внутренние усилия в двухстороннем противонаправленном приводе зависят от угловой жесткости механизмов, в основном - от радиальной жесткости резиновых втулок шарниров. При понижении температуры жесткость резины увеличивается, и внутренние усилия в приводе могут возрасти до величины, приводящей к поломке элементов механизма. Кроме того, существует еще одна особенность механизма Альстом. При передаче от полого вала к колесной паре тягового момента, направленного против движения часовой стрелки, все шатуны механизма нагружены растягивающими усилиями, и механизм устойчив. Однако при передаче противоположно направленного момента все шатуны механизма работают на сжатие, и механизм максимально неустойчив; при этом возможна потеря устойчивости нескольких видов с выходом из плоскости механизма в одну или обе стороны. Это обстоятельство заставляет применять специальные фиксаторы плавающей шайбы.

В результате анализа сравнительных качеств плоских механизмов тягового привода в СССР в 1957 г. А.И.Кравченко был создан привод, совмещающий в себе главные достоинства механизмов обеих групп (рис.0.5). в © гдд Главными кинематическими элементами этого механизма являются два параллелограмма: А-1-б-5-е-3-А, связанный с колесной парой и создающий горизонтальную подвижность плавающей шайбы 5 относительно колесной пары, и В-2-д-5-а-4-В, связанный с полым валом и допускающий вертикальную подвижность полого вала относительно плавающей шайбы 5. Поскольку при любых кинематических деформациях этих шарнирных параллелограммов их стороны остаются попарно параллельными, угловые перемещения в приводе при радиальном смещении полого

Рие.0.5. Привод Кравченко вала относительно оси колесной пары не возникают, то есть данный механизм является кинематически совершенным.

От других известных механизмов этой группы он отличается новой схемой расположения шарниров, которая позволяет иметь наибольшую длину шатунов. При этом все шатуны могут быть одинаковыми, а их длина не меньше, чем длина шатунов привода Альстом. Тогда при одинаковом радиальном смещении полого вала относительно оси колесной пары угловые перемещения в шарнирах привода будут того же порядка, что и в приводе Альстом, и в два раза меньше, чем в других кинематически совершенных механизмах, т.е. во всех шарнирах привода можно применить резиновые втулки. Кроме того, этот механизм является более устойчивым, так как при передаче момента в обоих направлениях в нем сжаты только два шатуна, а два других - растянуты. Однако и у этого механизма есть недостатки. Во-первых, несмотря на то, что привод Кравченко более устойчив, чем привод Альстом, вероятность потери устойчивости с выходом из плоскости механизма в одну или обе стороны все еще достаточно высока, что требует применения специальных фиксаторов плавающей шайбы. Во-вторых, касательные напряжения резиновых втулок при закрутке шарниров достаточно высоки, что снижает срок их эксплуатации. Следует отметить, что распространения в локомотивостроении муфта Кравченко не получила.

В.Н.Перепелкиным была предложена схема уравновешенной шарнирно-поводковой муфты, которая была усовершенствована и практически реализована во В НИТИ [1]. За рубежом разработку и изготовление таких муфт производит фирма Вулкан (ФРГ) по кинематической схеме Чивари. Тяговая передача «Геафлекс» с такими муфтами, предназначенная для электроподвижного состава железных дорог ФРГ, описана в работе [49].

Однако применение муфты Перепелкина-Чивари в тяговых приводах современных локомотивов затруднено в связи с тем, что в последние 10-15 лет начал широко использоваться асинхронный тяговый двигатель, а данный механизм не пригоден для передачи вращающего момента между валами с большой частотой вращения из-за высоких напряжений в консольно расположенных вилках шарниров [69]. Так, следует отметить, что муфта Чивари является низкооборотной муфтой, она малоэффективна по причине низкого технического ресурса подшипников, обусловленного конструкцией муфты.

Необходимость применения в тяговых приводах локомотивов асинхронных электродвигателей обоснована тем, что коллекторные двигатели постоянного тока в качестве тяговых уже исчерпали свои возможности по мощности [33,95,98,101]. Проблема создания подвижного состава с асинхронными тяговыми электродвигателями не нова. Так, еще в 1930 г. в Венгрии был создан электровоз с асинхронными тяговыми двигателями и электромашинными преобразователями. Первый электроподвижной состав с асинхронными двигателями и полупроводниковыми преобразователями был создан в СССР в 1965 г. и примерно тогда же аналогичные виды электроподвижного состава появились и за рубежом. Однако «бум» в развитии тяговых электроприводов с асинхронными электродвигателями приходится на 80-е годы XX в., когда в Германии и Японии появились мощные высоковольтные силовые управляемые полупроводниковые приборы и высокоэффективные устройства информационной электроники, в том числе и микропроцессорные.

Применение асинхронных двигателей позволяет увеличить мощность подвижного состава и скорость движения, снизить эксплуатационные расходы, повысить надежность, значительно сократить использование остродефицитных материалов (в первую очередь, цветных металлов), повысить энергетические показатели за счет применения экономичных способов управления преобразовательными установками и тяговыми двигателями, полностью автоматизировать процесс управления режимом движения поездов за счет применения устройств микропроцессорной техники [21,63,80,82,92,100].

В настоящее время на железных дорогах мира - в основном, в Западной Европе и Японии - находится в эксплуатации более тысячи единиц подвижного состава, оборудованного асинхронными двигателями [95]. В нашей стране в тяговых приводах электровозов переменного тока (ЭР9) первоначально

Рис.0.6. Кулачковая муфта

1,4- полумуфты, 2 - диск, 3 - кожух использовались кулачковые муфты (рис.0.6) [77,83], к достоинствам которых относится способность компенсировать значительные радиальные смещения валов до 0,04d. Однако в связи с тем, что эти муфты имеют серьезные недостатки [74], такие как неудовлетворительная работа даже при малых перекосах, значительный износ рабочих поверхностей, наличие центробежной силы, действующей на диск, потери на трение и необходимость в смазке, приводящие к снижению надежности работы тягового привода, в электровозах ЭР9 [77] они были заменены на упругие резинокордные муфты (рис.0.7) [74]. Одинаковые полумуфты 5 соединены упругим элементом 1 в виде торообразной оболочки, изготовленной из резины или резины, армированной нитями корда. Нажимное кольцо состоит из полуколец 2, притянутых винтами 6 к кольцу 3, С помощью винтов 4 борт упругого элемента зажимают между фланцем полумуфты и нажимным кольцом, создавая силы трения между резиной и металлом. Ширину кольца 3 выбирают такой, чтобы при контак

Рис.0.7. Упругая решнокордная муфта

1 -упругий элемент, 2 - полукольцо, 3 -кольцо, 4 - винт. 5 - полумуфта, 6 - винт те металлических частей в результате затяжки винтов 4 резина сжималась на заданную величину. Такая конструкция позволяет производить замену упругого элемента в муфте без осевого смещения полумуфт.

Резинокордная муфта отличается повышенной способностью надежно работать при значительных взаимных смещениях соединяемых валов. Однако чем больше смещения, тем меньше срок службы упругого элемента, гак как при радиальном и угловом смещении валов в резине возникают циклические напряжения, вызывающие ее нагрев и снижение прочности. Это подтверждается результатами анализа повреждений колесно-редукторных блоков электропоездов серий ЭР и ЭД [32], которые показывают, что на долю неисправностей упругой муфты приходится более 40% всех неисправностей электропоездов этих серий. В основном, это излом болтов М24, крепящих резинокордную оболочку к фланцу вала, и разрушения резинокордной оболочки муфты, вытягивание корда из деталей ее крепления. Причиной разрушений, по мнению автора, являются изгибающие усилия в соединении «болт-втулка» из-за погрешностей изготовления деталей крепления оболочки муфты. Большие радиальные зазоры в сопряжениях фланца с кольцом или полукольцами и втулок с отверстиями во фланце, а также способ крепления резинокордной оболочки создают условия для появления изгибающих усилий в соединении «болт-втулка», величина которых прямо пропорциональна зазорам в сопряжениях и усилиям, вызываемым силой затяжки болтов М24 и крутящим моментом, передаваемым с вала якоря на муфту. Если изгибающие усилия в болтовом креплении больше предельно допустимых, болты или втулки разрушаются. Повреждение же резинокордного элемента муфты чаще всего происходит из-за нарушения соосности вала малой шестерни и тягового двигателя [32].

Таким образом, очевидно, что резинокордные муфты не подходят для передачи крутящего момента от вала к тяговому асинхронному двигателю при высоких скоростях движения, так как возникающие при этом изгибающие усилия будут слишком велики по отношению к запасу прочности резинокордной оболочки муфты.

Долгое время считалось, что при высоких скоростях движения наиболее перспективным направлением в современном локомотивостроении является применение привода третьего класса по классификации проф.И.В.Бирюкова. В работе [12] отмечается, что тяговые двигатели одного и того же типа в приводе третьего класса имеют в 3 раза меньше отказов, чем в приводе первого класса (опорноосевой двигатель и редуктор). В связи с установкой двигателя на подрессоренной раме резко уменьшается его вибронагруженность, что весьма благоприятно сказывается на его работоспособности. Значительное уменьшение необрессоренной массы в данном приводе ведет к снижению динамического воздействия на путь вертикальной плоскости на 30-40%, интенсивность износа бандажей уменьшается на 20-30%, улучшаются тяговые свойства локомотива [13].

В качестве перспективного привода с асинхронными тяговыми двигателями рассматривался безредукторный привод Шкода [51]. В этом приводе передача вращающего момента от трехфазного двенадцатиполюсного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, установленного на раме тележки, к движущим колесам осуществляется непосредственно с помощью шарнирно-поводковой муфты поперечной компенсации - варианта муфты Кравченко с рессорными поводками. Подобные приводы в нашей стране применялись, например, на электровозах серии ЧС1 и ЧС4 [77]. Недостатками этой передачи являются большая неподрессоренная масса, отсутствие постоянного воздушного зазора в тяговом двигателе, что нарушает стабильность режима коммутации тока, плохое использование активных материалов.

Второй вариант перспективного привода определяется использованием карданных передач с шарнирно-поводковыми муфтами продольной компенсации (карданных шарнирно-поводковых муфт), как, например, в тепловозах ВЛ40-002 и ВЛ40-001 [70].

К наиболее распространенным типам карданных передач относятся передачи Жакмен, получившие широкое применение на электровозах французских железных дорог [34,90], и передачи фирмы Броун-Бовери, в которых используются карданные шарнирно-поводковые муфты.

В качестве примера использования карданных шарнирно-поводковых муфт можно указать на привод электровоза серии Е120 железных дорог ФРГ. На основании положительного опыта эксплуатации пяти таких электровозов с 1979 г. было признано, что этот электровоз является наиболее перспективным до 2000 г. [42]. Другим примером может служить привод западногерманского электропоезда "Intercity-Experimental" [104], который в 1988 г. новый скоростной участок Вюрцбург-Фульда прошел со скоростью 406 км/ч.

В лаборатории колесно-моторного блока ВНИТИ была разработана целая группа новых шарнирно-поводковых пластинчатых муфт для использования в карданных передачах тягового подвижного состава [8]. Упругие пластинчатые поводки имеют первоначальный монтажный прогиб, что позволяет значительно повысить работоспособность этих муфт. Так, в электровозах типа 12Е и электровозах типов 23 Е0 и 25 Ео завода Шкода применялся пластинчатый привод системы Сешерон [77]. Однако в работах [39,47] отмечается, что пластинчатые и карданные приводы работают ненадежно, поэтому их рекомендуется заменять приводами с эластичными поводковыми муфтами (электровоз BJI84). В этом случае снижается динамическая загруженность приводов, повышая долговечность зубчатых колес и подшипников редуктора.

В работе [86] был проведен анализ шарнирно-поводковых муфт поперечной и продольной компенсации, в результате которого автор пришел к выводу, что уравновешенные муфты обладают наилучшими кинематическими и динамическими характеристиками среди всех известных шарнирно-поводковых муфт поперечной компенсации. К недостаткам этих муфт он относит большое число шарниров, сложное конструктивное соединение трех рычагов (в муфте В.Н.Перепелкина), что затрудняет их применение в приводах третьего класса большой мощности, которые автор полагает наиболее перспективными для использования асинхронных тяговых двигателей. В грузовых локомотивах, по мнению автора, когда по условию большой передаваемой мощности требуется использование двухсторонней зубчатой передачи, а также в перспективных безредукторных приводах с асинхронными тяговыми двигателями передача вращающего момента к движущим колесам может быть осуществима только посредством муфт поперечной компенсации.

Однако с точки зрения анализа наиболее перспективного для использованйя асинхронных тяговых электродвигателей привода, интересны следующие выводы, приведенные в работе [7]. Приводы первого и второго классов мало восприимчивы к галопированию тележки, так как подвеска электродвигателя и вертикальная реактивная тяга осевого редуктора в двухосных тележках располагаются вблизи поперечной оси, вокруг которой происходят ее колебания. Незначительная амплитуда возбуждения при невысокой частоте галопирования (не выше 6 Гц) не может вызвать значительных динамических нагрузок в зубчатой передаче.

Привод третьего класса совершенно нечувствителен к вертикальным колебаниям колесной пары и рамы тележки. Эти колебания не вызывают в зубчатом редукторе дополнительных динамических нагрузок. Первый тяговый привод третьего класса конструкции Харьковского завода имени В.И.Малышева был испытан на тепловозе 2ТЭ10Л с одноступенчатым рессорным подвешиванием в 1971 году. Были получены следующие результаты: виброускорение электродвигателя в полосе частот до 100 Гц не превышало 2g, а уровень динамических нагрузок в редукторе не превышал 1500 Н-м.

Вскоре после этого был изготовлен опытный электровоз ВЛ84 с двухступенчатым рессорным подвешиванием, двухосные тележки которого были оборудованы аналогичным тяговым приводом третьего класса. Динамические испытания опытного электровоза дали неожиданные результаты. Значение динамического вращающего момента на ведущих шестернях достигало 10000 Н-м при частоте колебаний 6 Гц. Оказалось, что в редукторе привода третьего класса возникает планетарный эффект относительного вращения зубчатых колес при галопировании рамы тележки. Собственная частота галопирования рамы тележки на электровозе ВЛ84 составляла 6 Гц. Близкой к этой частоте оказалась и частота угловых колебаний якоря на упругих элементах передаточного механизма. В результате резонанса уровень динамических нагрузок в зубчатой передаче оказался выше, чем в приводе первого класса. Таким образом, при установке привода третьего класса на локомотивах с двухступенчатым рессорным подвешиванием нужно принимать меры к устранению галопирования рамы тележки.

Важные результаты дает также анализ воздействия на приводы собственной динамики зубчатой передачи. При изготовлении зубчатых колес по восьмому квалитету точности уровень динамических нагрузок в новом неизношенном редукторе невелик и при скорости движения 100 км/ч не превышает на ведущей шестерне 3000 Н-м. Однако при износе зубчатых колес возникает искажение эвольвентного профиля зубьев [84,99,102,103]. Так, при боковом износе зубьев в 1 мм искажение эвольвентного профиля достигает значения 0,5 мм. При этом резко возрастают динамические нагрузки в редукторе, действующие с частотой пересопряжения зубьев 300 -г 1000 Гц. Тяговая передача с искаженным эвольвентным профилем превращается в высокочастотный вибратор. Зубья зубчатых колес работают с отрывом контактных поверхностей и последующим ударным приложением нагрузки (виброударный режим работы). При этом ускорение остова электродвигателя со стороны редуктора в приводах первого класса достигает 50g. Столь значительная вибронагруженность электродвигателя существенно сокращает его технический ресурс. Такого же эффекта следует ожидать и в приводе третьего класса, так как в нем зубчатый редуктор прифланцован непосредственно к электродвигателю [79].

В значительно лучшем положении находится электродвигатель в приводе второго класса. У него и вал якоря, и остов отделены упругими элементами, которые не пропускают высокочастотную зубцовую вибрацию. Тем не менее последняя оказывает вредное влияние на несущий остов редуктора, вызывая разрыв болтов, и на подшипники качения, сокращая их ресурс.

Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальным является использование тягового привода второго класса. Однако с внедрением асинхронных двигателей возникли новые проблемы и, в частности, необходимость реализации высокой частоты вращения ротора, необходимость радиальной разгрузки подшипников качения ротора и др. Так, например, в тяговых приводах второго класса электропоездов серий ЭР и ЭД применяется электродвигатель постоянного тока типа РТ-51Д с максимальной частотой вращения якоря 2080 мин"1. Максимальная частота вращения асинхронного электродвигателя, при которой обеспечивается минимальная его масса и наибольший к.п.д., составляет 4000-5-4500 мин"1. Следовательно, для реализации указанной выше частоты вращения передаточное отношение осевого редуктора должно быть выше шести, что невозможно реализовать при одноступенчатой зубчатой передаче. Кроме того, максимально допустимая частота вращения для резинокордной муфты не превышает 2800 мин"1. Из приведенного примера видно, что существующая конструкция тягового привода непригодна для асинхронного электродвигателя. Кроме того, перечисленные выше передаточные механизмы привода второго класса не способны работать при столь высокой частоте вращения ротора асинхронного электродвигателя. Можно было бы использовать для передачи крутящего момента зубчатые муфты, имеющие высокую нагрузочную способность при сравнительно небольших габаритных размерах, как, например, в передаточном механизме тягового привода тепловоза 2ТЭ121 [36]. Так, в поездах серий 424- 426 (Германия) тяговая передача состоит из двигателя, зубчатой муфты и редуктора. Поперечно расположенный тяговый двигатель с водяным охлаждением упруго закреплен на раме тележки. Двухступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом, соответствующим максимальной скорости движения 160 км/ч, подвешен к маятниковой опоре. Зубчатое колесо насажено непосредственно на ось колесной пары. Взаимные смещения тягового двигателя и редуктора гасятся жесткой на кручение самоцентрирующейся зубчатой муфтой. Однако подобные передаточные механизмы имеют слишком низкий технический ресурс для их успешной эксплуатации в РФ.

Таким образом, целью настоящей работы является создание конструкции тягового привода второго класса с разработкой уравновешенной шарнирно-поводковой муфты для передачи вращающего момента от электродвигателя к колесной паре, соответствующей условиям работы привода с асинхронным тяговым электродвигателем, для чего необходимо провести ее кинематические и динамические исследования, а также анализ прочности и надежности основных элементов привода.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

- разработка математической модели быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты;

- исследование кинематики и динамики быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты;

- определение деформаций резиновых элементов при радиальном и угловом относительном смещении фланцев;

- изучение предельной компенсирующей способности муфты;

- разработка на основании вышеперечисленных исследований конструкции быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты;

- изучение особенностей работы центрального подшипника качения и разработка методики его расчета на долговечность;

- разработка математической модели тягового привода второго класса с планетарным редуктором с повышенным передаточным отношением;

- исследование динамических показателей тягового привода с планетарным осевым редуктором;

- разработка на основании выполненных исследований конструкции высокопрочного, надежного и компактного осевого планетарного редуктора с быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфтой;

- изучение особенностей и преимуществ работы осевого планетарного редуктора с быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфтой в тележках электропоездов;

- экспериментальные исследования работоспособности шарнирно-поводковой муфты с колесной парой и анализ прочности и надежности основных ее элементов.

Объектом исследования в настоящей работе является электропоезд ЭР2.

Диссертация, посвященная вопросам комплексной оценки динамических качеств тяговых приводов локомотивов, состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Максименко, Ирина Викторовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате разработки математических моделей, компьютерного и натурного экспериментов новых конструкций, защищенных патентами РФ, получены важные результаты, решающие задачу эффективного применения быстроходных асинхронных электродвигателей на тяговом подвижном составе. К числу основных технико-экономических результатов можно отнести:

1. Кинематическое исследование уравновешенной шарнирно-поводковой муфты показало, что при параллельном радиальном смещении валов ведущего и ведомого фланцев угол поворота ведомого фланца всегда равен углу поворота ведущего фланца, то есть УШПМ кинематически совершенна по отношению к радиальному смещению валов ведущего и ведомого фланцев. На основании разработанной математической модели УШПМ, решенной с помощью компьютера, установлено, что значения углов поворота двуплечих рычагов относительно фланцев и поводков относительно фланцев практически линейно зависят от смещения валов и изменяются гармонически с оборотной частотой вращения УШПМ. Доказано, что уравновешенная шарнирно-поводковая муфта обеспечивает относительное перемещение соединяемых валов по пяти координатам, не вызывая при этом заметного колебания вращающего момента. При диаметре муфты в 500 мм предельное допустимое значение относительных перемещений соединяемых валов равно: радиальное смещение в плоскости муфты (по осям у или z) - до 40 мм; осевое смещение вдоль оси х - до 25 мм; угловой перекос валов (относительно осей у или z) - до 3°.

2. Динамическое исследование перспективного тягового привода с планетарным редуктором и быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфтой показало: 1) при горизонтальной тяге осевой планетарный редуктор практически не воспринимает среднечастотные колебания колесной пары на упругом рельсовом основании, при подпрыгивании рамы тележки восприимчивость привода меньше более чем на два порядка, а при галопировании - меньше в три раза по сравнению с вертикальной тягой. Для снижения амплитуд колебаний галопирования рамы тележки следует устанавливать в первой и второй ступенях рессорного подвешивания более эффективные и долговечные по сравнению с другими типами гасителей колебаний пневматические адаптивные демпферы, обладающие полосовыми свойствами, при этом амплитуды галопирования рамы тележки снижаются вдвое по сравнению с существующими типами упруго-диссипативной виброзащиты; 2) с помощью анализа разработанных математических моделей привода обосновано использование планетарного редуктора при виброударном режиме работы зубчатой передачи, что позволяет снизить интенсивность износа рабочих поверхностей зубьев за счет уменьшения удельной нагрузки и модуля зацепления передачи; установлено, что для снижения зубцовой динамики необходимо, чтобы, по крайней мере, одна из взаимодействующих масс зубчатых колес имела минимальное значение; 3) в результате выполненного динамического анализа тягового привода второго класса с планетарным осевым редуктором и асинхронным электродвигателем при аварийном режиме работы в инверторе напряжения получено неоспоримое его преимущество, например, перед опорно-осевым приводом первого класса по следующим параметрам: а) благодаря большому передаточному отношению планетарного редуктора и, следовательно, увеличенной частоте вращения ротора асинхронного электродвигателя значительно уменьшается отрицательный момент ударного электромагнитного импульса при сквозном коротком замыкании, как в инверторе тока, так и в инверторе напряжения; б) все элементы тягового привода второго класса с планетарным редуктором (муфта, зубчатая передача, резиновые элементы) стало возможным выполнить с тройным запасом прочности по отношению к вращающему моменту колесной пары по сцеплению; в) возникающие в тяговом приводе второго класса с осевым планетарным редуктором динамические нагрузки при возможных аварийных режимах работы инверторов не опасны для прочности всех его элементов.

3. Анализ результатов натурных экспериментов показал: 1) уравновешенная шарннрно-поводковая муфта не может служить источником значительных регулярных возмущений, то есть радиальная расцентровка валов редуктора и электродвигателя не нарушает радиальной динамической уравновешенности муфты; 2) испытания опытного тягового привода в режиме боксования колесной пары подтвердили, что конструкция уравновешенной шарнирно-поводковой муфты сохраняет свою работоспособность при динамических нагрузках, в два раза превышающих их расчетные значения при трогании тепловоза с места; 3) результаты ресурсных испытаний первого образца УШПМ показали, что ожидаемый 95%-ный технический ресурс резиновых элементов составит не менее 600 тыс.км пробега (для быстроходной УШПМ - 1,2 • 106 км пробега), а подшипников центрального узла - не менее 1 млн. км. Подшипники, предназначенные для подвижного соединения двуплечих рычагов муфты, рекомендовано выбирать не по статической, а по динамической грузоподъемности.

4. В результате сравнения теоретических расчетов и выводов с результатами натурных экспериментов подтверждена адекватность разработанных математических моделей, алгоритмов и методик расчета тягового привода с УШПМ и осевым планетарным редуктором, а, следовательно, новых конструкций, защищенных Патентами РФ, и установлено:

4.1. Быстроходная уравновешенная шарнирно-поводковая муфта (БУШПМ) диаметром 500 мм с подшипниками типа ШС в шарнирах способна длительно работать при частотах вращения до 4000 мин'1, обеспечивая равномерную передачу вращающего момента с импульсным значением до 2,5-104 Н-м при радиальной расцентровке валов электродвигателя и осевого редуктора до 40 мм, осевом смещении их до 25 мм и угловом перекосе валов до 3°;

4.2. Благодаря высокой эластичности шарниров муфты усилия, воспринимаемые подшипниками качения валов электродвигателя и осевого редуктора, при их смещении невелики и не превышают при радиальной расцентровке в 40 мм - 2-103 Н, при осевом смещении в 25 мм - 0,6-103 Н, а при угловом перекосе в 3° возникающий при этом момент пренебрежимо мал. Эти результаты почти на порядок лучше по сравнению с резинокордной муфтой шинного типа привода электропоездов типа ЭР2;

4.3. Совместное применение быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфты и планетарного осевого редуктора в приводе второго класса позволяет успешно решить многие технические задачи, которые возникли в связи с перспективой применения быстроходных асинхронных электродвигателей, а именно: 1) решена задача увеличения передаточного отношения (i = 5+9) осевого редуктора; 2) решена задача централи для размещения асинхронного электродвигателя без применения промежуточного зубчатого колеса; 3) решена задача замены вертикальной реактивной тяги осевого редуктора на горизонтальную, что позволило: а) резко уменьшить низкочастотные и среднечастотные динамические нагрузки в тяговом приводе второго класса; б) обеспечить снижение высокочастотных зубцовых динамических нагрузок в цилиндрической передаче путем упругой связи венца ведущего зубчатого колеса со ступицей; в) исключить перераспределение вертикальных динамических нагрузок на рельсы между правым и левым колесами колесной пары, вызванное колебанием вращающего момента на ведомом зубчатом колесе; г) решить проблему увеличения технического ресурса в соответствии с требованиями ГОСТ 4.124-84 всех элементов осевого планетарного редуктора путем уменьшения действующих на них удельных нагрузок в 2-5-4 раза;

4.4. Новая конструкция тягового привода второго класса с быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфтой и осевым планетарным редуктором по воздействию на верхнее строение пути, внутренней и внешней динамике, а также по техническому ресурсу основных элементов не уступает приводу третьего класса, а по некоторым показателям превосходит его.

5. Расчет экономической эффективности внедрения тягового привода с быстроходной уравновешенной шарнирно-поводковой муфтой показал, что дополнительные вложения средств на его изготовление в связи с некоторым усложнением конструкции окупятся в течение 1,9 лет за счет повышения его кпд, тяговых свойств и снижения ремонтных затрат по сравнению с традиционными конструкциями тяговых приводов (см.Приложение 1).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Максименко, Ирина Викторовна, 2004 год

1. А.с. № 446441 СССР, В 61 С 9/40. Механизм для передачи крутящего момента от полого вала тягового электродвигателя на ось колесной пары локомотива /В.Н.Перепелкин. Опубл. 15.10.74; Бюл.№38.

2. А.с. № 580136, В 61 С 9/40. Механизм для передачи крутящего момента от полого вала тягового электродвигателя на ось колесной пары локомотива /В.Н.Перепелкин и др. Опубл.07.01.82; Бюл.№1.

3. А.с. № 765 067 СССР, В 61 С 9/50, В 61 С 9/00. Тяговый привод локомотива /А.И.Беляев, Н.А.Ершова, Э.И.Нестеров. Опубл.23.09.80; Бюл.№ 35.

4. А.с. № 243650 СССР, В 61с. Тяговый привод локомотивов с опорно-рамным подвешиванием тягового электродвигателя /А.И.Беляев, В.А.Кондратов. Опубл. 14.05.69; Бюл.№17.

5. Айзерман Н.А., Малишевский А.В. Некоторые аспекты общей теории выбора лучших вариантов. М.: Ин-тут проблем управления, 1980.

6. Аммерал Л. Интерактивная трехмерная машинная графика // Пер. с англ. М.: «Сол Систем», 1992. - 317 с.

7. Беляев А.И. Экспериментальное определение динамических характеристик тягового привода локомотива //Вестник ВНИИЖТ, № 2, 1972. С.6.

8. Беляев А.И., Бунин Б.Б., Голубятников С.М. и др. Повышение надежности экипажной части тепловозов / Под ред.Л.К.Добрынина. М., 1984. — 248 с.

9. Беляев А.И., Кононов В.Е. Применение резинометаллических шарниров в тяговой передаче тепловозов //Труды ВЗИИТ, 1971, вып.51. С.4-8.

10. Ю.Беляев А.И., Сирицин А.И. Влияние пространственного технологического перекоса оси шестерни на динамику тягового редуктора // Вестник машиностроения, № 7,1998. С.3-14.

11. П.Беляев А.И., Сирицин А.И., Сирицин Д.А. Результаты испытания арочных зубьев колес на износ и сопротивление усталости при изгибе // Вестник машиностроения, № 1, 1997. С.6-8.

12. Беляев А.И., Ткаченко В.Н. Результаты исследования надежности новых типов передаточных механизмов // Конструирование и производство транспортных машин, вып.16,1984. С.6-11.

13. Беляев А.И., Цыганков П.Ю. Перспективная тележка для тягового подвижного состава // Железнодорожный транспорт, № 1,2002. С.22-25.

14. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М., 1989.-340 с.

15. Бирюков И.В. Динамика и прочность привода //Труды МИИТ, 1960, вып.121. С.98-121.

16. Бирюков И.В. Классификация тяговых приводов по их динамическим качествам //Труды Моск.ин-та инж.ж.-д.трансп. (МИИТ), 1972, вып.405. С. 142-163.

17. Бирюков И.В. Прогнозирование динамических свойств тяговых приводов электрического подвижного состава: Диссерт.на соискание уч.степ.докт.техн.наук. М., 1974. — 478 с.

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

19. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М., 1985.

20. Вальран О., Яшинский А. Исследование механических систем методами динамического моделирования // Железные дороги мира, 1987, № 12. С.36-45.

21. Василянский A.M., Мамошин P.P., Якимов Г.Б. Совершенствование системы тягового электроснабжения железных дорог, электрифицированных на переменном токе 27,5 кВ, 50 Гц // Железные дороги мира, 2002, № 8. С.40-46.

22. Венцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерное приложение. М., 2000. - 480 с.

23. Гарг В., Дуккипати Р. Динамика подвижного состава // Пер. с англ. Под ред. Н.А. Панькина. М.: Транспорт, 1988. - 391 с.

24. Голубенко A.JI. Сцепление колеса с рельсом: 2-е изд. доп. и перераб. -Луганск: Из-во ВУГУ, 1999. 476 с.

25. Голубенко А.Л., Коваль В.П. О математической модели для исследования взаимодействия экипажа и пути при высокоскоростном движении // Труды ВНИИЖТ, вып.542,1975. С.172-184.

26. Голубенко А.Л., Петров А.С. Резиновые и резинометаллические амортизаторы в конструкциях рельсового транспорта. Луганск, 1998. - 575 с.

27. Диллон Б., Синг Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем.-М., 1984.-319 с.

28. Добрынин Л.К., Евстратов А.С., Березин В.В., Кокорев А.И., Коссов B.C., Пузанов В.А., Чаркин В.А. Исследования динамики экипажных частей тепловозов // Труды ВНИТИ, Коломна, 1999, вып. 79. С.31-60.

29. Добрынин Л.К., Коссов B.C., Лысак В.А., Соколов Ю.Н. Исследование тяговых приводов с опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей тепловозов // Труды ВНИТИ, Коломна, 1999, вып. 79. С.220-236.

30. Евстратов А.С. Динамические нагрузки экипажа тепловоза от колебаний необрессоренных частей и их уменьшение: Автореф. дис. . д-ра техн. наук.- М., 1984. 36 с.

31. Егорин Д.М. Предупредить повреждения колесно-редукторных блоков //Локомотив, № 4, 1999. С.36.

32. Житинев Ю.А. Важно не отстать от жизни // Локомотив, № 5,1999. С.4.34.3абродин Б.В. Электроподвижной состав французских железных дорог. -М., 1965.-274 с.

33. Иванов В.Н. Конструкция и динамика тепловозов. М.: Транспорт, 1974.-336 с.

34. Иванов В.Н., Беляев А.И. и др. Динамические нагрузки в тяговой передаче локомотива при отклонении профиля от эвольвенты // Вестник ВНИИЖТ, №3, 1976. С.6.

35. Иванов В.Н., Смирнов В.Е. Определение характеристик надежностиколесно-моторных блоков тепловозов с различными типами подвешивания тяговых двигателей //Труды МИИТ, 1972, вып.415. С.37-49.

36. Исследование взаимодействия пути и подвижного состава в США // Железные дороги мира, 1991, №9. С.45-48.

37. Калихович В.Н. Тяговые приводы локомотивов: (Устройство, обслуживание, ремонт). М., 1983. - 111 с.

38. Камаев В.А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава. М.: Машиностроение, 1980. - 215 с.

39. Кашников В.Н. Управление движением железнодорожных экипажей в кривых участках рельсовой колеи: Автореф. дис. д-ра техн. наук JL, 1984. -32 с.

40. Кербер И и др. Электроподвижной состав будущего десятилетия //Железные дороги мира, 1986, № 1. С.2-9.43 .Ковалев Е.В. Системный экономический анализ новой техники для железнодорожного транспорта. Хабаровск, 1991. - 190 с.

41. Кондрашов В.М. Единые принципы исследования динамики железнодорожных экипажей в теории и эксперименте // Труды ВНИИЖТ, 2001. 189 с.

42. Коссов B.C. Улучшение условий взаимодействия колес локомотивов с рельсами // Железные дороги мира, 2000, № 4. С.22-29.

43. Коссов B.C. Улучшение условий взаимодействия локомотивов и верхнего строения пути. // Вестник. Восточно-украинского нац. ун-та, 2001, № б. С.22.

44. Коссов B.C., Нестеров Э.И. Модернизация тепловозов типа 2М62 и 2ТЭ10В // Вестник. Восточно-украинского нац. ун-та, 2001, № б. С.11.

45. Кочаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин.-М., 1991.-319 с.

46. Кратц Г., Фрайтаг Г. Тяговая передача Геафлекс для электроподвижного состава // Железные дороги мира, № 9, 1982. С.64-68.

47. Кудрявцев В.Н. и др. Расчет и проектирование зубчатых редукторов. -Санкт-Петербург, 1993. 448 с.

48. Курбасов А.С. Перспективный электрический привод электровоза

49. Железнодорожный транспорт, 1978, № 1. С.40-45.

50. Лавендел Э.Э. Расчет резинометаллических изделий. М.: Машиностроение, 1976. - 232 с.

51. Лилов Л. Динамика систем тел. М.: Мир, 1994.

52. Лужнов Ю.М., Попов В.А., Студентова В.Ф. Потери энергии и их роль при реализации сцепления колес с рельсами // Трение, износ и смазочные материалы: Докл. Междунар. науч.-техн. конф., Ташкент, май 1985. М.,1985. Т.1. С.133-138.

53. Максимов В.П., Егоров И.В., Карасев В.А. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов. М., 1987. - 208 с.

54. Математическое моделирование колебаний рельсовых транспортных средств /Под ред.д.т.н.Ушкалова В.Ф. Киев, 1989. - 239 с.

55. Машнев М.М., Беляев А.И., Билинчук Н.Л. Сравнительные испытания колесно-моторных блоков с различной степенью искажения профиля зубьев тяговых передач локомотивов // Тезисы докладов Всесоюзной конференции. -Ворошиловград, 1985.

56. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. Конструкция и динамика. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Транспорт, 1974. — 232 с.

57. Механическая часть тягового подвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др. : Под ред. И.В. Бирюкова. М.: Транспорт, 1992. - 440 с.

58. Михальченко Г.С., Федяева Г.А. Аварийные и нестационарные режимы в асинхронном электроприводе тепловоза ТЭМ21 // Вопросы транспортного машиностроения. Брянск, 2000. С.76-84.

59. Михеев В.П., Сидоров О.А. Новый способ прогнозирования износа

60. Локомотив, 2003, № 8. С.41-42.

61. Мюллер К.Д., Покровский С.В., Гай Ш., Штер М. ЭП10 электровоз нового поколения для российских железных дорог //Железные дороги мира, 2003, № 3. С.22-29.

62. Надежность и эффективность в технике: Справочник. М., 1986. Т.1; 1987, Т.2; 1989, Т.6.

63. Особенности конструкций связей тележек с кузовом и буксовых связей современных локомотивов с трехфазным асинхронным тяговым приводом // Технический бюллетень ВНИТИ № 23-98-01. Коломна, 1998. - 34 с.

64. Павленко А.П. Динамика тяговых приводов магистральных локомотивов.-М., 1991.

65. Пантелеев А.В., Летова Т.А. Методы оптимизации в примерах и задачах. М., 2002. - 544 с.

66. Патент РФ на изобретение № 2206468, В 61 С 9/50. Тяговый привод локомотива /А.И.Беляев, А.Г.Горбунов, И.В.Максименко 0публ.20.06.2003; Бюл. № 17.

67. Патент РФ на изобретение № 2207267, В 61 С 9/40. Уравновешенная шарнирно-поводковая муфта /А.И.Беляев, А.Г.Горбунов, И.В.Максименко -0публ.27.06.2003; Бюл. № 18.

68. Пахомов Э.А. Механическое оборудование тепловозов. М., 1988.

69. Перевозчиков С.Н. Кинематический анализ шарнирной муфты типа Альстом //Труды ЛИИЖТ, 1964, вып.217. С.28-32.

70. Повышение надежности экипажной части тепловозов / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др.: Под ред. Л.К. Добрынина. М.: Транспорт, 1984.- 248 с.

71. Подшипники качения: Справочник /Р.Д.Бейзельман, Б.В.Цыпкин, Л.Я.Перель. 6-е изд. -М.: Машиностроение, 1975. 572 с.

72. Поляков B.C., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам /Под ред.В.С.Полякова. 2-е изд., испр. и доп. Л., 1979. - 344 е.: ил.

73. Потураев В.Н. Резиновые и резинометаллических детали машин. М.: Машиностроение, 1966. — 299 с.

74. Потураев В.Н., Дырда В.И., Круш И.И. Прикладная механика резины. -Киев, 1975.-216 с.

75. Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог (1956-1975 гг.).-М., 1999.-443 е.: ил.

76. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник /Под ред.д.т.н.Мяченкова В.И. М., 1989. - 520 с.

77. Редукторы энергетических машин: Справочник /Под ред.Державца. -М, 1985.

78. Реорганизация и развитие отечественного подвижного состава //Локомотив, 2003, № 1. С.6-9.

79. Савоськин А.Н., Бурчак Г.П., Дергачев Н.И. Исследование влияния тягового привода на вертикальные колебания электровоза //Проблемы динамики и прочности железнодорожного подвижного состава: Межвуз.сб.науч.тр. -Днепропетровск, 1982. С.53-58.

80. Сидяков В.А. Модернизация промышленного железнодорожного транспорта //Железнодорожный транспорт, 2003, № 3. С.37-42.

81. Соколов Ю.Н. Компенсирующие свойства муфты тягового привода электровозов серии ЭР //НИИинфортяжмаш, 5-71-11, 1971. С.52-55.

82. Схиртладзе А.Г. и др. Технология обработки зубчатых зацеплений в машиностроении. М., 1999. - 213 с.

83. Тэттэр В.Ю. Гарантия надежности локомотивов //Локомотив, 2003, №6. С.41.

84. Усманов Х.Г. Кинематика и динамика передаточных механизмов с шарнирно-поводковыми муфтами тягового подвижного состава: Диссерт.на соискание уч.степ.докт.техн.наук. М., 1989.

85. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М., 1984.

86. Фуфрянский Н.А., Нестрахов А.С., Долганов А.Н. и др. Развитие локомотивной тяги. М.: Транспорт, 1982. - 303 с.

87. Харрис У.Дж., Захаров С.М. и др. Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса /Пер. с англ. -М., 2002. -408 с.

88. Хлебников В.Н. Конструкции электровозов: Механическая часть. М., 1964.-303 с.

89. Хусидов В.Д. Об использовании численных методов в решении задач нелинейных колебаний // Колебания и прочность большегрузных вагонов: Науч. труды Моск. ин-та инж. ж.-д. транспорта . М., 1971, вып.368. С.3-17.

90. Электрическая тяга на рубеже веков /Под ред.д.т.н.Лисицина А.Л. -М., 2000.-248 с.

91. Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями / Н.А. Ротанов, А.С. Курбасов, Ю.Г. Быков, В.В. Литовченко; Под ред. Н.А. Ро-танова. М.: Транспорт, 1991. - 336 с.

92. Электропоезд ЭР9М. Руководство по эксплуатации. М., 1978. С.21-24.

93. Электропоезда. Механическая часть, тяговые двигатели и вспомогательные машины. Системы обслуживания и ремонта /В.М.Амелин, Ю.М.Иньков, М.И.Озеров и др. М., 2000. С.20-22.

94. Ядрошникова Т.Г. Мониторинг показателей взаимодействия пути и подвижного состава//Железнодорожный транспорт, 2002, № 10. С.58-59.

95. AGV- High-speed electrotrain of new generation //D. Briginshaw. International Railway Journal, 2000, № 5. P. 15-18.98.1ncrease of speed of movement of trains on usual lines //J.-L. Picquand. Rail International, 2002, № 5. P 30-39.

96. La duriie de service des roues ferroviaires //G.Stevenot, F.Demilly. Revue Generale des Chemins de Fer, 2002, № 5. P.33-39.

97. L'entretien et la ruparation des trains a grande vitesse Eurostar et Thalys //Ph.Robert. Revue Generale des Chemins de Fer, 2002, № 3. P.141-152.

98. Modernization of the rolling-stock //T.Gevertetal. International Railway Journal, 2001, № 6. P.28-29, 31-32, 34-37.

99. Optimization of interaction of a wheel and rail //Tuzik. Railway Age, 2000, № 7. P.42-43,45.

100. Ways of optimization of system a wheel rail //M.Lucrak. Railway Age, 2000, № 4. P.66-67.

101. Winden R. Drehstrom-Antriebstechnik fur den Intercity Experimental der Deutschem Budesbahn. - Brown Boveri. // Techik, 1986, № 12. P.680-688.tl