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    車(chē)輛

      機車(chē)車(chē)輛軸承指用于機車(chē)和車(chē)輛之中的軸承。機車(chē)上的軸承包括軸箱軸承、牽引電動(dòng)機軸承、傳動(dòng)系統軸承、動(dòng)力裝置軸承和冷卻系統軸承等多種,而車(chē)輛上的軸承主要是軸箱軸承,客車(chē)軸箱多用短圓柱滾子軸承,貨車(chē)軸箱主要采用圓錐滾子軸承,車(chē)輛軸承的品種、結構、性能等基本與機車(chē)軸箱軸承相似。

      1.軸箱軸承

      機車(chē)車(chē)輪通過(guò)軸箱、彈簧與轉向架構架與機車(chē)車(chē)體相連,軸箱軸承直接承受機車(chē)的簧上重力和鋼軌對車(chē)輪的徑向、軸向沖擊,此外還要傳遞牽引力以及因之而產(chǎn)生的某些附加載荷,因此軸箱軸承要有較大的承載能力,能夠耐沖擊振動(dòng),必須有較高的壽命、安全性和可靠性、較小的尺寸和質(zhì)量;便于檢查和維護等。因此,機車(chē)軸承往往采用非標準系列的軸承和專(zhuān)用軸承技術(shù)條件,常用的滾動(dòng)軸承有以下三類(lèi)。

      (1)圓柱滾子軸承內燃機車(chē)和電力機車(chē)絕大多數軸箱都采用圓柱滾子軸承。主要有下列二種。

      1)四列圓柱滾子軸承

      我國機車(chē)軸箱軸承最早采用而且裝車(chē)數量最多的是四列圓柱滾子軸承972832型。該軸承的承載能力高,壽命長(cháng),其額定動(dòng)載荷為1445kN。由于只能承受徑向載荷,不能承受軸向載荷,因此必須在軸箱內另設承受軸向力的裝置。

      2)雙列圓柱滾子軸承

      我國東方紅2、3、5、21型和北京型機車(chē)軸箱都采用雙列圓柱滾子軸承982832T,該軸承承受徑向力,而以角接觸球軸承146132T承受軸向載荷。
      雖然上述兩類(lèi)軸承的運用情況令人滿(mǎn)意,但由于需要一個(gè)推力軸承及緩沖裝置,所以質(zhì)量較大,價(jià)格較高且結構復雜,故障率相對較高。實(shí)際上,車(chē)軸的軸向力不很大,且作用時(shí)間較短,累計作用時(shí)間一般僅為總運行時(shí)間3%;另外軸箱在運轉中受到風(fēng)冷,軸承溫升不致過(guò)高,因此國外很多機車(chē)采用兩套內圈帶擋圈的單列圓柱滾子軸承。我國機車(chē)制造企業(yè)(包括客車(chē)軸箱軸承)也逐漸采用了這類(lèi)軸承。在六軸機車(chē)上,1、3、4、6位車(chē)軸軸箱內側裝552732QT、外側裝752732QT;2、5位車(chē)軸軸箱內側裝552732QT,外側裝652732QT。為保證其強度和足夠的使用壽命,這類(lèi)軸承采用真空脫氣鋼或電渣重熔鋼,并在結構設計上采取一些強化措施,如套圈擋邊帶斜面、滾子具有球端面、滾子帶凸度(對數滾子)、加大滾子直徑、改進(jìn)保持架等。

      (2)調心滾子軸承

      采用調心滾子軸承的優(yōu)點(diǎn)是在軸箱與轉向架構架之間可以不設傾斜的補償裝置。我國從羅馬尼亞進(jìn)口的ND2型內燃機車(chē)的軸箱軸承是SKF軸承公司生產(chǎn)的C型調心滾子軸承。其型號相當與國產(chǎn)軸承3G4053736KT。該類(lèi)軸承的滾子為對稱(chēng)形,內圈無(wú)外擋邊,中擋邊是可分離的,滾子與外圈是線(xiàn)接觸,滾子的有效工作長(cháng)度較長(cháng),使用壽命比同樣外廓尺寸的非對稱(chēng)形調心滾子軸承稍大。

      (3)圓錐滾子軸承

      機車(chē)軸箱用的這類(lèi)軸承為雙列圓錐滾子軸承,美國ND5內燃機車(chē)上裝用的是TIMKEN公司生產(chǎn)的AP型軸承。該類(lèi)軸承為英制尺寸,通常用的有B、C、D、E、F、G等各級,分別用于不同等級的車(chē)軸。

      2.牽引電動(dòng)機軸承

      (1)牽引電動(dòng)機電樞軸承

      牽引電動(dòng)機是電力機車(chē)和電傳動(dòng)內燃機車(chē)傳動(dòng)系統中的主要設備,電樞軸承又是其主要部件之一。電樞軸承載荷較大,而且牽引電動(dòng)機的尺寸又受到車(chē)輪直徑、兩車(chē)輪內側距離和機車(chē)下部限界的限制,因此要求這類(lèi)軸承必須具有盡可能小的尺寸和較高的極限轉速。

      1)單側傳動(dòng)的軸承

      電樞通常采用雙支點(diǎn)支承,安裝齒輪的輸出端為游動(dòng)支承,整流子端為定位支承。輸出端軸承的位置靠近齒輪,受力最大,是電樞兩軸承中的關(guān)鍵軸承。為了減輕其負載,一般采用內圈無(wú)擋邊的圓柱滾子軸承NU型。整流子端一般采用內圈有單擋邊并帶平擋圈的圓柱滾子軸承NUP型,國外也有采用內圈有單擋邊并帶斜擋圈的圓柱滾子軸承。

      2)雙側傳動(dòng)的軸承

      當電動(dòng)機功率較大時(shí),如仍采用單側傳動(dòng)則齒輪端的軸承負載過(guò)大,很難選擇額定動(dòng)載荷和極限轉速都能滿(mǎn)足要求的軸承,故在電動(dòng)機設計允許的條件下可改用雙側傳動(dòng)方式。雙側傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以采用斜齒圓柱齒輪,使兩齒輪的螺旋角相等,旋向相反,從而獲得較平穩的傳動(dòng)質(zhì)量,而不致產(chǎn)生軸向載荷。適合這種用途的軸承為內圈無(wú)擋邊的圓柱滾子軸承NU型,如果雙側傳動(dòng)仍用直齒圓柱齒輪,則應當選用能承受一定軸向力的軸承,一般采用內圈有單擋邊的圓柱滾子軸承NJ型。

      (2)牽引電動(dòng)機抱軸軸承

      軸懸式牽引電動(dòng)機通常是一側通過(guò)調桿支承于轉向架,另一側通過(guò)抱軸軸承支承在車(chē)軸上。抱軸軸承采用滑動(dòng)支承比較簡(jiǎn)便,但其潤滑和檢查都不太方便,故從50年代開(kāi)始就改用滾動(dòng)軸承。迄今曾采用的有圓柱滾子軸承、調心滾子軸承和圓錐滾子軸承。

      圓柱滾子軸承適用于高速機車(chē),其補脂周期長(cháng),安裝與維護比較簡(jiǎn)單,特別是用整體外殼時(shí)這一優(yōu)點(diǎn)更能充分顯現出來(lái)。圓錐滾子軸承的安裝剛度好,有利于保證齒輪的嚙合精度,但其裝拆與軸向游隙的調整卻比較困難。兩套調心滾子軸承的安裝,特別是拆卸比圓錐滾子軸承更為困難,但可適應軸的彎曲。我國電力機車(chē)牽引電動(dòng)機的抱軸軸承有采用調心滾子軸承的,其型號為3G3053148T。

      (3)牽引發(fā)電機軸承

      現代電傳動(dòng)內燃機車(chē)牽引發(fā)電機的機體通常安裝在柴油機輸出端的機體端面上。無(wú)論是這種安裝方式或其他方式,電樞的輸入端極少裝用軸承,一般是通過(guò)彈性聯(lián)軸器將電樞支承在柴油機的曲軸或輸出軸上,以便縮短發(fā)電機的縱向尺寸。

      電樞軸的外端一般可用圓柱滾子軸承,有時(shí)為了安裝時(shí)與柴油機對位比較方便,也可采用調心滾子軸承。

      3.內燃機車(chē)液力傳動(dòng)系統的軸承

      內燃機車(chē)液力傳動(dòng)系統一般包括液力傳動(dòng)箱、萬(wàn)向軸、車(chē)軸齒輪箱三個(gè)部分。調車(chē)機車(chē)有時(shí)還包括一個(gè)工況齒輪箱,這些部分都裝有相當數量的滾動(dòng)軸承。

      (1)液力傳動(dòng)箱軸承

      液力傳動(dòng)箱的工作方式是在牽引列車(chē)時(shí),通過(guò)液力變扭器將柴油機的功率轉換為驅動(dòng)機車(chē)的功率;施行動(dòng)力制動(dòng)時(shí),利用液力制動(dòng)器吸收機車(chē)車(chē)輪的動(dòng)能。液力傳動(dòng)箱內布置有若干軸系,每根軸的支承全用滾動(dòng)軸承。

      (2)中間齒輪箱軸承

      中間齒輪箱的主要部件是各具有兩個(gè)齒輪的輸入軸和輸出軸,其中一根軸上的齒輪是換擋齒輪,該軸及其齒輪有離合機構,可使其中一個(gè)齒輪與軸連接、傳遞功率;另一齒輪在這種情況下只是空轉。換檔齒輪與離合器常布置在輸入軸上,因輸入轉矩較小,這樣有利于減小花鍵離合器的尺寸和軸承尺寸。

      (3)車(chē)軸齒輪箱軸承

      4.柴油機曲軸軸承

      柴油機曲軸軸承采用滾動(dòng)軸承的只限高速柴油機,其主要優(yōu)點(diǎn)是:摩擦損失小,機械效率高,工作可靠,使用壽命長(cháng);潤滑方便,機油散熱器尺寸小等。與采用滑動(dòng)軸承相小,其主要缺點(diǎn)是:價(jià)格高,質(zhì)量大,裝配軸承與曲軸的技術(shù)要求高,維修與更換不便,噪聲也較大。

      對于單缸和雙缸的小型柴油機曲軸,多用0級滾動(dòng)軸承;對于高速大功率柴油機曲軸,因其載荷較大,一般只用圓柱滾子軸承。

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