内容发布更新时间 : 2024/11/16 1:29:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

北京交通大学专业硕士学位论文

车体上的电机组件和转向架上的动力轴允许经二系弹簧悬挂进行垂向运动。当转向架通过曲线时，车体可获得角向位移和水平位移。

万向轴的两端均有直径为140mm的对中位置。一端安装在齿轮箱上，另一端则安装在安全联轴器上。 （1）十字轴颈

十字轴颈通过润滑嘴用润滑脂进行润滑。润滑嘴安装在十字轴颈上。轴承衬套安装在轴叉孔中。轴向轴承衬套由强化塑料制成。这些轴承用弹性挡圈锁定。 （2）花键联轴节

花键联轴节可按照电机与动力轴之间机械运行所产生的不同的空间需求来调整万向轴传动装置的长度。

花键联轴节单元包括一个带花键轴的轴叉、一个花键套筒和一个保护管，其相应衬垫被焊接至花键轴。

花键套筒上涂有自润滑合成材料。在正常运行情况下它可以减小键齿磨损和轴向推力。保护管中的衬垫组可以防止花键联轴节中进入灰尘。

2.2.2万向轴主要技术参数

如表2.8所示。

表2.8 万向轴主要技术参数

总长（mm） 2050 最小长度（mm） 1890 装配长度（mm） 1945 重量（kg） 95 平衡转速r/min 3600 平衡长度(mm) 1945 最大静态扭矩kN·m 20 额定转矩kN·m 5.513 注：万向轴末端渐开线花键处最大不平衡（P=52.5Kg）223g·cm

万向轴管端最大不平衡（P=42.5Kg）180g·cm

2.2.3应用业绩

该种结构的万向轴自1988年开始运用，已经装备了约2000辆车，投入使用的万向轴的代号、平衡转速、平衡长度、载荷、允许不平衡值等如表2.9所示。

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表2.9万向轴的种类及相关参数

代号 1762250443012 1762350243012 1762250641012 1762450141012 1764250044342 1764350044312 1764250050442 1764350050442 1764150051842 1764250051842 1764100064042 1764250071512 平衡转速（rpm） 3600 3600 3600 3600 3635 3635 3500 3500 3400 3400 3600 3600 平衡长度（mm） 1920 1920 1920 1920 1920 1920 1920 1920 1980 1980 1930 1780 载荷LS/LT （kg） 47 / 40 52.5/ 42.5 47 / 40 52.5/ 42.5 47 / 40 52.5/ 42.5 47 / 40 52.5/ 42.5 47.6/ 40.6 53.1/ 43.1 52.5/ 42.5 51.5 / 41 图纸中的不平衡LS/LT（g·cm） 500/ 425 558/ 448 500/ 425 558/ 448 495/ 421 552/ 446 513/ 438 572/ 464 535/ 455 596/ 484 558/ 448 542/ 438 允许的不平衡的65% LS/LT（g·cm） 325 / 276 363 / 291 325 / 276 363 / 291 322 / 274 359 / 290 333 / 285 372 / 302 348 / 296 388 / 314 363 / 291 352 / 285

2.2.4万向轴高速旋转运行分析 （1）分析目标

①分析万向轴高速旋转的临界速度； ②分析万向轴高速旋转的动不平衡量。 （2）分析依据

①万向轴采购技术规范：AX00000056402;

②机械设计手册，第1卷，第5章，机械振动控制，p6－122～6－126，机械工业出版社。 （3）运行条件

万向轴高速旋转运行条件如表2.10所示。

表2.10万向轴高速旋转运行条件 车辆速度km/h 250 轴最大转万向轴长万向轴内径万向轴外径动不平衡量电机功率轮径（全磨万向kw 耗）(m) 速nmax（rpm）mm） d（mm） 等级 度L(mm) d1（564 0.81 4095.6 1811 136 142 G16

（4）万向轴临界转速计算及计算结果

①万向轴临界转速计算公式

nk?0.8???1.2?10?822d?d1L2rpm （式2.3）

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式中：?——万向轴伸缩式系数，取??0.8；

d——万向轴外径/mm; d1——万向轴内径/mm; L——万向轴长度/mm;

②万向轴最高安全转速评价

nmax?0.8?nk

③计算结果

nk?4604.2rpm

nmax?4095.6rpm?nk

万向轴最大工作转速

nmax小于允许临界转速

nk，满足运行要求。

④万向轴动不平衡量 计算转速：n=4100rpm;

万向轴花键端最大动不平衡量（52.5kg）：165g·cm。 万向轴管端最大动不平衡量（42.5 kg）：134g·cm。

2.3安全装置分析

CRH5动车组动力传动系统由一个安装于车体下的牵引电机、安全装置、万向轴和齿轮箱组成，具体见图2.3。

安全装置的作用是当传动系统由于机械原因传动扭矩大于安全装置的设定扭矩时，为保证运行安全，断开牵引电机与万向轴的连接，万向轴不再传递力矩，起到安全保护的作用。

2.3.1安全装置的结构

安全装置主要由以下部分构成： ? 一个锥套与电机轴配合。 ? 一个轴套连接至万向轴法兰。

? 两个球轴承，当安全装置打开时能使锥套与轴套间自由相对旋转。 安全装置的压力设置由油压构成，在锥套与轴套间存在一个压配合。装置结构如

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图2.4所示。 图2.3 CRH5动车组动力传动系统

剪切管盖 快速接头 保护塞 安全装置 齿轮箱 电机 密封垫圈 剪切管 A B 图2.4 安全装置结构图

2.3.2安全装置的基本参数：

安全装置的基本参数如表2.11所示。

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