Розроблення пропозицій з удосконалення моніторингу стану підшипників зубчастих передач високошвидкісних поїздів

Abstract

UA: Тягова трансмісійна система є ключовою частиною високошвидкісних електропоїздів (ЕП). Вона має вирішальне значення для безпечної експлуатації та динамічних характеристик поїзда. У цій роботі розроблена динамічна модель, що враховує зубчасту передачу високошвидкісного ЕП та запропоновано впровадження інтелектуальних підшипників. Трансмісійна система включає косозубу передачу, редуктор і три типи підшипників: конічні роликові підшипники на валу шестірні, два циліндричні роликові підшипники і чотириточковий кульковий підшипник на валу шестірні. У моделі ролики циліндричних та конічних роликових підшипників розділені на кілька перерізів для отримання навантажувального стану роликів підшипників. Модель зубчастої передачі включена в динамічну модель зв'язку вагона та шляхи для дослідження динамічних характеристик підшипників трансмісійної системи високошвидкісних ЕП. Після перевірки запропонованої моделі за допомогою результатів випробувань всебічно досліджено динамічні відгуки компонентів редуктора при нерівностях шляху та тягових моментах. Результати показують, що тяговий момент грає домінуючу роль в навантаженнях на підшипники редуктора. Вплив нерівностей шляху збільшує контактне навантаження на підшипники редуктора, кути нахилу та перекосу роликів і змінює силовий стан роликів у різних зрізах, особливо конічних роликових підшипників. При нерівностях шляху максимальне динамічне контактне навантаження конічних роликових підшипників на колісній парі збільшується на 486,8% та 394,1% відповідно. Стандартне відхилення контактного навантаження між роликом та доріжкою кочення підшипників NU215 та QJ214 показує бімодальний розподіл, з великими відхиленнями при вході та виході ролика із зони контакту та найбільш стабільним положенням у точці максимального контактного навантаження. Розподіл навантаження на підшипники в передньому і задньому редукторах різні. Запропонована модель також може бути використана для розрахунку терміну служби підшипників, прослизання роликів та вибору підшипників редуктора.