軌道齒輪箱軸承游隙的測量及調(diào)整

□ 李紅紅 □ 汝學(xué)斌 □ 翟 晶 □ 成春花 □ 王曰輝

太原重工齒輪傳動分公司 太原 030024

軌道齒輪箱是軌道車輛關(guān)鍵零部件電牽引系統(tǒng)的重要組成部分，它將電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)傳遞的扭矩傳到車軸上，以帶動車輪轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)驅(qū)動列車的運(yùn)行。由于軌道齒輪箱長期處于變載荷、高振動等工況下，對其安全性及穩(wěn)定性要求極高。而軸承作為齒輪箱的重要組成部分，軸承游隙的選擇與調(diào)整，對軸承的滾動疲勞壽命、溫升、噪聲、振動及機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)精度等性能都有影響。如裝配時游隙過大，會降低軸承的承載能力及軸承的壽命，并造成零件軸向竄動，對齒輪產(chǎn)生沖擊載荷，從而導(dǎo)致齒輪箱振動大，軸承噪聲大；游隙過小，會導(dǎo)致軸承溫升高，無法正常工作，甚至將滾動體卡死。因此，齒輪箱裝配時，對軸承游隙的測量以及將不在范圍內(nèi)的游隙值調(diào)整到理論要求值是極其重要的。

1 軸承游隙測量的現(xiàn)狀

目前國內(nèi)裝配后軸承游隙的測量沒有統(tǒng)一的指導(dǎo)文件，尤其是裝配后圓錐軸承游隙的測量主要采用經(jīng)驗判定法。該方法需要長時間的經(jīng)驗積累才能達(dá)到，且由于操作者不同，其誤差也較大，很難使裝配后軸承的實際游隙達(dá)到設(shè)計要求。而軌道齒輪箱長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，對軸承游隙的要求極高，要求有高的檢測精度及準(zhǔn)確的游隙值。因此，此方法不適用于軌道齒輪箱游隙的檢測。

▲圖1 齒輪箱結(jié)構(gòu)圖

2 軌道齒輪箱內(nèi)軸承游隙測量及調(diào)整方法

2.1 軸承游隙測量原理

軸承內(nèi)部游隙的定義：其中一個軸承套圈相對于另一個軸承套圈在徑向（徑向游隙）或軸向（軸向游隙）可移動的總距離。

本測量方法主要是通過將齒輪箱豎直放置，讓圓錐滾子軸承的內(nèi)圈、外圈呈垂直狀態(tài)，把一個百分表表架固定，表針頂在齒輪軸的軸端面，通過一定的力推拉齒輪軸，讀取百分表顯示差值，即為該軸的軸向游隙。

2.2 軌道齒輪箱軸承游隙的測量方法

圖1所示為某一型號的軌道齒輪箱結(jié)構(gòu)簡圖，齒輪箱內(nèi)輸入輸出級兩端都采用圓錐滾子軸承，單列圓錐滾子軸承僅在安裝后才會達(dá)到一定的內(nèi)部游隙，并取決于另一個用來提供反方向軸向定位軸承的調(diào)整。從圖中可看出，高速軸一端伸出齒輪箱外，空間小，推拉齒輪軸時無受力點(diǎn)，要準(zhǔn)確地測量該側(cè)軸承游隙有很大的難度。而輸出級游隙測量時，利用車軸及齒輪的自重，將百分表表架固定在車軸上，測頭頂在輸出端軸承座端蓋上，通過提升車軸來測量輸出級軸承游隙。結(jié)合齒輪箱輸入級的裝配結(jié)構(gòu)及空間，設(shè)計了一套專用的工裝進(jìn)行測量，如圖2所示。利用輸入齒輪軸軸端孔以及軸承蓋上的起縫孔，分別擰入特制螺母及螺桿，通過撥桿將兩處連接，采用杠桿原理，通過力矩扳手對撥桿處上下方向施加一定的力來實現(xiàn)小齒輪軸的拉伸與壓緊，根據(jù)百分表示值的變化，確定軸承的游隙值。

為保證測量的準(zhǔn)確性，測量過程中需注意以下幾點(diǎn)事項：

1）螺母必須擰緊至齒輪軸軸端。

2）測量前應(yīng)上下移動百分表的測頭，確認(rèn)其可以靈活無誤，且可以正確地回到原點(diǎn)。

▲圖2 輸入級軸承游隙的測量

3）力矩扳手處施加的力不可以過大，否則會影響軸向游隙測量值的準(zhǔn)確性。

2.3 軌道齒輪箱軸承游隙的調(diào)整方法

軌道齒輪箱軸承游隙要求值范圍通常都很小，在裝配過程中，很難一次裝配到位，使其滿足設(shè)計要求的使用值，此時需要通過調(diào)整使游隙值達(dá)到設(shè)計要求。

在普通齒輪箱中，通常通過配磨調(diào)整環(huán)的厚度或調(diào)整端蓋止口的深度來調(diào)整圓錐滾子軸承軸向游隙。而軌道齒輪箱游隙則是通過增減調(diào)整墊片的數(shù)量及厚度來完成，該調(diào)整墊片置于箱體與軸承蓋結(jié)合面之間，通過調(diào)整墊片總厚度的增加或減少，來改變兩軸承之間的距離來調(diào)整游隙。制作了不同厚度的調(diào)整墊片，即：0.10 mm、0.12 mm、0.15 mm、0.30 mm、0.45 mm，根據(jù)裝配后實際測量值的大小，通過更換調(diào)整墊片的厚度來調(diào)整出合適的游隙值。

3 結(jié)論

通過使用該測量方法，將軸承游隙調(diào)整至設(shè)計要求的使用游隙；經(jīng)對裝配后的齒輪箱進(jìn)行空載、負(fù)荷試車，齒輪箱的噪聲、振動、溫升等各項性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求?？梢姡緶y量方法符合軌道交通等精密齒輪箱軸承游隙的測量要求。

［1］ 楊緒才，安水聚，王東.淺談圓錐滾子軸承游隙調(diào)整的幾種判定方法［J］.黑龍江科技信息，2010（14）.

［2］ 華亮.機(jī)車車輛概論［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2010.

［3］ 王伯銘.動車組運(yùn)用與檢修［H］.北京：中國鐵道出版社，2011.

［4］ 秦世亮.CRH-2A型動車組整體式齒輪箱檢修工藝研究［J］.機(jī)車車輛工藝，2011（4）.