MODIFIKACE OZUBENÍ

Milan Doležal Martin Sychrovský

Czech Raildays 2010

- DŮVODY KE STANOVENÍ MODIFIKACÍ OZUBENÍ

Czech Raildays 2010

- VÝHODY MODIFIKACÍ

- PROVEDENÍ MODIFIKACÍ OZUBENÍ

- EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘOVÁNÍ PARAMETRŮ OZUBENÝCH KOL

- VÝPOČET MODIFIKACÍ OZUBENÍ

- MODIFIKACE OZUBENÍ V KOLEJOVÉ DOPRAVĚ

- MODIFIKACE – DŮVODY K JEJICH STANOVENÍ

Czech Raildays 2010

Důvody ovlivňující nerovnost zatížení zubu po šířce

Konečné záběrové podmínky ovlivňuje několik faktorů. Mezi nejvýznamnější patří odchylky od ideálních tvarů, vůle, montážní odchylky a deformace součástí převodového ústrojí.

Schéma Důvod Způsob vyčíslení

Převodová

skříň

Výrobní úchylka rovnoběžnosti os

Měření na tříosém měřícím centru

Deformace skříně Výpočet MKP

Ložiska

Vůle v ložiscích Data od výrobce ložisek

Deformace ložisek Data od výrobce, nebo výpočet

Hřídele

Nesouosost konstrukčních válcových ploch Měření nesouososti

Deformace hřídelí Výpočet MKP

Ozubení

Deformace ozubení Výpočet MKP

Výrobní odchylky ozubení Měření -Klingelnberg

Hlavní důvodynesprávného sezení ozubení

Důvody ovlivňující nerovnost zatížení zubu po šířce

Konečné záběrové podmínky ovlivňuje několik faktorů.Mezi nejvýznamnější patří odchylky od ideálních tvarů, vůle, montážní odchylky a deformace součástí převodového ústrojí.

Czech Raildays 2010

- MODIFIKACE – VÝHODY

• přesný návrh pomocí sofistikovaného SW

• zajištění optimálního rozložení kontaktu po celé ploše boku zubu

• zvýšení životnosti minimálně o cca 8% ( ale až o 200% )

• výroba pomocí technologie profilového broušení

podélná modikacepříčná modikace

- MODIFIKACE – PROVEDENÍ

Czech Raildays 2010

Podélná modifikace

Plynulá podélná modifikace

Modifikace úhlu šroubovice

Příčné modifikace

- SW PRO VÝPOČET OZUBENÍ

VSTUPY DO VÝPOČTŮ GEOMETRIE I PEVNOSTI SOUKOLÍJSOU SOUČÁSTÍ KNOW-HOW VÝROBCE, A TO DLE ZNALOSTI:

- KONSTRUKČNÍHO USPOŘÁDÁNÍ PŘEVODOVKY,- TYPU HNACÍHO A PRACOVNÍHO STROJE,- PRACOVNÍHO REŽMU PŘEVODOVKY,- OKOLNÍHO PROSTŘEDÍ,- KVALITY CHODU SOUKOLÍ- A DALŠÍCH SPECIFICKÝCH POŽADAVKŮ ZÁKAZNÍKA.

Czech Raildays 2010

VÝSTUPY Z VÝPOČTŮ GEOMETRIE I PEVNOSTI SOUKOLÍOBSAHUJÍ DATA O:

- POUŽITÉ METODĚ VÝPOČTU,- DATA O GEOMETRII OZUBENÍ, MATERIÁLU A TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ,- SILOVÝCH POMĚRECH V OZUBENÍ A BEZPEČNOSTNÍCH SOUČINITELÍCH,- KONTROLNÍCH ROZMĚROVÝCH ÚDAJÍCH.

- SW PRO VÝPOČET OZUBENÍ

PŘÍNOS MODIFIKACÍ V PEVNOSTNÍM VÝPOČTU OZUBENÍ

POROVNÁNÍ VÝKONU 1730 → 1850 kW

Czech Raildays 2010

Czech Raildays 2010

xideální poloha hřídele

nová poloha hřídele

uložení 3

uložení 4

uložení 1

uložení 2

zy

deformovaný hřídel

pozice středu ozubení

dělící rovina skříně tenzor orientace ozubení

fzL_3

fxL_3

SITUACE PO ZATÍŽENÍ A PŘIČTENÍ VÝROBNÍCH ODCHYLEK

VÝPOČTY OZUBENÍ POMOCÍ MKPA NÁSLEDNÉ ŘEŠENÍ OPTIMALIZACE PROFILU PRO „IDEÁLNÍ“ ZÁBĚR JSOU ŘEŠENY VE SPOLUPRÁCI SČVUT V PRAZE

- MODIFIKACE – MKP VÝPOČET HŘÍDELÍ A OZUBENÍ

- MODIFIKACE – MKP VÝPOČET HŘÍDELÍ A OZUBENÍ

Czech Raildays 2010

POHYBY OZUBENÝCH KOL V ROVINÁCH XYA YZ

nová poloha hřídele

deformovaný hřídel

nová poloha hřídele

deformovaný hřídel

ideální poloha hřídele

ideální poloha hřídele

zy

δxL_34

δxO_34

δxO_12

δxL_12

δx

xy

δzL_34

δzO_34

δzO_12

δzL_12

δz

O12

O34

O34

O12

dxO_34

dxO_12

dzO_12

dzO_34

Czech Raildays 2010

• snaha o přiblížení ke skutečným podmínkám provozu

• otáčky = 1450 ot/min

• maximální moment = 5000 Nm

• maximální virtuální výkon = 785 kW

• řízeně nastavitelný moment

• elektrické a mechanické jištění

PARAMETRY ZKUŠEBNÍHO STANOVIŠTĚ

- EXPERIMENTÁLNÍ PRACOVIŠTĚ PRO TESTOVÁNÍ OZUBENÝCH KOL

Czech Raildays 2010

- EXPERIMENTÁLNÍ PRACOVIŠTĚ PRO TESTOVÁNÍ OZUBENÝCH KOL

Poz. Popis Poz. Popis Poz. Popis

1 Napínací šroub 7 Spojka s evolventním drážkováním 13 Momentový snímač DATAFLEX Mk1

2 Doplňková převodovka 8 Výměnné kolo testovací převodovky 14 Axiálně pevný pastorek

3 Posuvné kolo 9 Testovací převodovka 15 Spojka Radex-N se střižnými šrouby

4 Posuvná část zubové spojky 10 Výměnný pastorek test. převodovky 16 Momentový snímač DATAFLEX Mk2

5 Pevná část zubové spojky 11 Spoj pomocí spojky ETP-Techno 17 Spojka Radex-N

6 Torzní hřídel 12 Spojky Radex-N se střižnými šrouby 18 Hnací motor

SCHÉMA OKRUHU

Czech Raildays 2010

- EXPERIMENTÁLNÍ PRACOVIŠTĚ PRO TESTOVÁNÍ OZUBENÝCH KOL

MODEL OKRUHU

Czech Raildays 2010

-EXPERIMENTÁLNÍ PRACOVIŠTĚ PRO TESTOVÁNÍ OZUBENÝCH KOL

-VYHODNOCOVACÍ METODY

• fotografická metoda porovnání vývoje poškození vzorků

• měření průběhu vývoje hlučnosti

• měření průběhu vývoje vibrací

Czech Raildays 2010

-POUŽITÍ MODIFIKACÍ OZUBENÍ-V KOLEJOVÉ DOPRAVĚ

• ozubení tramvajových a lokomotivních převodovek- příčné modifikace kol i pastorků- podélné plynulé modifikace kol

• ozubení lokomotivních převodovek s letmo uloženým pastorkem- příčné modifikace kola i pastorku- podélná úhlová modifikace pastorku