一种城际动车组齿轮箱轴承选型设计

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技术与市场 技 术研 发2013年第20卷第4期当分析小齿轮轴承时，输人转矩为电机扭矩；当分析大齿轮轴承时，输入转矩为齿轮切向力产生的转矩，因轴承受力情况类似，建统-模型如图3。假设 1端为电机侧，2端为车轮侧。

-///7，-//IZi1 f fFI JL.～～ I -～-- .J图3 齿轮箱轴承计算简图按动车组工况，选认大电机启动转矩为输入端转矩 ，根据公式 1得输出端转矩。同时将输入端转矩代入公式 2、3，求得齿轮径向力和横向力。

出端i׉人端÷× 人端 (1)F - -2000T- Nz.- △拉 - d - 眦 (2)P (3)根据简化图 3的力矩平衡，将由公式(1)、(2)、(3)的计算结果代入(4)、(5)式求轴承承受的径向力，得表 2。

P(1-Ta)-手 P·寻手表2 驱动系统计算参数列表和轴承力计算结果输入 端 输 出端T(转矩，N·m) 2 057 8 142n(齿轮切向力，N) 10 398 10 398P(齿轮径向力，N) 6 9l1 6 9lla(inn1) 73.5 l16l(m/n) 134 184Fq(N) -10 411.5 -42 522Fr2(N) 21 352 53 462表 3 齿轮箱初选轴承型号和相关数据列表(4)(5)输入 端 输 出端电机侧 车轮侧 电机侧 车轮侧轴承类型 圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承 四点接触球轴承 圆锥滚子轴承 圆锥滚子轴承型号 NU216 EC(SKF) NU216 EC(sI ) QJ216 N2MA(SKF) T2DC 220(SKF) T2DC 220(SKF)规格(mln) 80× 14O×26 80× 1加 ×26 80× 140×26 220×中285×41 22O× 285×41基本动载荷定额(IN) l06 106 146 396 396基本静载荷定额(1(N) 122 122 156 830 830极限转速(r/min) 4 50o 4 50o 5 60o 2 20o 2 200e 0.2 0.2 O.95 0.31 O.31y 0.6 0.6 0.66 1.9 1.9X O.4 0.4 O.6 O.4 O.4注：e，Y，x为 SKF提供的计算 系数。

3.2 轴承寿命计算表3是根据轴承载荷计算值和主、从动轴的强度计算得出的最小直径所选择的轴承型号和基本参数。

根据表 3数据，结合 IS(Y281寿命计算方法计算出各轴承寿命 ，见表 4。

表4 齿轮箱初选轴承寿命计算结果列表输入 端 输 出端电机侧 车轮侧 电机侧 车轮侧轴承 圆柱滚子 圆柱滚子 四点接触 圆锥滚子 圆锥滚子类型 轴承 轴承 球轴 承 轴承 轴承NU2l6 EC NU2l6 EC QJ216 N2M3 12DC 220 12DC 220 型号(SKF) (SKF) (SKF) (SKF) (sKF)寿命L10 4 847 4 647 6 l16 l 699 792运行公里 12 791 XlO3 12 263×lo3 16 139×lo， 4 483×l03 2 090×lo3 数(km)计算数据均大于设计要求的200万 km行驶寿命值，所选轴承型号满足设计要求。

4 结语本文根据-种城际动车组驱动装置的结构和尺寸要求，对齿轮箱轴承进行了选型设计，主要对轴承类型、轴承布置、轴承尺寸进行了设计分析，选取的轴承计算寿命达200万km以上，实现了轴承寿命 200万 km的设计 目标 ，满足该城际动车齿轮箱轴承的设计需要。