Карданные валы служат для передачи вращающего момента от выходных фланцев раздаточного вала гидропередачи осевым редукторам. В то же время они являются гибкой связью, обеспечивающей в процессе движения тепловоза возможность колебания надрессорного строения, поворота тележек при вписывании тепловоза в кривые участки пути и подпрыгивания колесной пары с осевым редуктором на стыках рельсов.
Раздаточный карданный вал (рис. 147) присоединен к выходному валу гидропередачи и входному валу среднего осевого редуктора. Оба фланца карданного вала соединяются с входным и выходным фланцами 10 термообработанными до твердости 255-302 НВ болтами, установленными в отверстия с зазором. При такой установке болтов вращающий момент передается силами трения, возникающими между присоединяемыми фланцами, поэтому момент затяжки болтов должен быть не менее 400 Н-м (40 кгс-м), а присоединяемые поверхности фланцев должны быть обезжирены.
Рис. 147. Раздаточный карданный вал: 1-фланец; 2-штифт, 3-подшипник в сборе, 4-крестовина в сборе, 5-крышка, 6-болт; 7-тройиик; 8-заглушка, 9-винт, 10-балансировочный груз; 11-скользящая вилка; 12- масленка; 13-гайка; 14-втулка, 15, 19-уплотннтельиые кольца; 16-шайба; 17-сварная вилка; 18-манжета
Раздаточный карданный вал включает в себя два шарнира, каждый из которых состоит из фланца 1, скользящей 11 или сварной 17 вилки, крестовины в сборе 4, крышек 5 и подшипников в сборе 3. Чтобы исключить проворот подшипника относительно проушин вилок и фланцев, устанавливается штифт 2. Фланцы и вилки выполнены из стали 45 и термообработаны до твердости 255-302 НВ. Крестовины изготовлены из стали 12ХНЗА; твердость их рабочих поверхностей после цементации и термообработки составляет 58-62 НРХ. Шлицевая часть хвостовика сварной вилки 17 из стали 38ХС после окончательного изготовления закаляется токами высокой частоты до твердости 45 НРХ.
Радиальные нагрузки от шипа крестовины воспринимают иголки двухрядного сепараторного подшипника 814715К1. Осевые нагрузки от торца шипа крестовины через капроновую шайбу, стакан подшипника и напрессованную на стакан обойму воспринимает крышка 5, которая прикреплена к проушинам шестью болтами 6, застопоренными проволокой.
Уплотнение подшипника обеспечивает резиновая манжета 18, которая размещена в штампованной обойме, завальцованной в стакан подшипника (сечение 1А). Упругие края манжеты контактируют с конусной частью шипа крестовины. В манжете выполнены каналы а, которые обеспечивают герметичность подшипника и проточность смазки при запрессовке ее через любую из двух масленок тройника 7. При запрессовке смазки воздух и отработавшая смазка выходят через каналы а манжеты.
Скользящая 11 и сварная 17 вилки соединены между собой при помощи эвольвентных шлиц с центрированием по наружному диаметру. Вилка 17 состоит из шлицевого хвостовика, трубы и собственно вилки, соединенных между собой сваркой. Полость для смазывания шлицев образована за счет установки заглушки 8 и гайки 13 с уплотнительным кольцом 15 из войлока, пропитанного смесью солидола Ж и графита П. Для фиксации уплот-нительного кольца и поджатия его гайкой 13 по мере износа установлены разрезные шайбы 16. Дистанционная втулка 14 обеспечивает требуемое удлинение карданного вала при вписывании тепловоза в кривые участки пути. Гайка 13 с уплотнением предохраняет скользящую вилку 11 от выпадания при транспортировке и монтаже карданного вала. Для предотвращения самоотвинчивания гайка стопорится проволокой. Смазку в шлицевое соединение запрессовывают через одну из двух диаметрально расположенных масленок 12, откуда она поступает ко всем шлицам через кольцевую проточку в скользящей вилке. Центральное отверстие в заглушке 8 обеспечивает выход воздуха при запрессовке смазки.
Масленки крестовин и шлицевого соединения расположены таким образом, что каждая точка смазки может получать масло от любой из двух диаметрально расположенных масленок.
Это обеспечивает возможность смазывания карданного вала после остановки тепловоза без дополнительных его передвижений. Смазываются подшипники и шлицевые соединения смазкой ЖРО.
Фланцы карданного вала статически балансируют с точностью до 3000 гс-мм; вилки допускается не балансировать. Собранный карданный вал подвергают динамической балансировке с точностью до 9000 гс-мм. Статическую балансировку осуществляют путем сверления отверстий, динамическую - за счет установки двух пар балансировочных грузов 10 с каждой стороны вала в пазах типа ласточкиного хвоста. Раздвигая или сдвигая балансировочные грузы в пазах, добиваются устранения дисбаланса.
Окончательно установленные балансировочные грузы фиксируют винтами 9 и кернят с целью предупреждения их самоотвинчивания.
При разборке раздаточного карданного вала необходимо крепить его так, чтобы он опирался на трубу сварной вилки 17. Разборку шарнирного соединения вала следует начинать со снятия двух крышек 5, присоединенных к фланцу /. Затем выпрессовывают подшипники в сборе 3 с обоймой, фиксируемой штифтом 2 (для возможности выпрессовки в каждой обойме просверлено по два резьбовых отверстия М10). После этого фланец 1 снимают с крестовины. Выпрессовав подшипники из оставшейся пары цапф, снимают крестовину 4. Чтобы снять скользящую вилку 11, необходимо предварительно отвернуть гайку 13.
В процессе сборки карданного вала категорически запрещается наносить удары по подшипнику 3 или обойме, так как это может привести к разрушению подшипника или возникновению трещин. Для обеспечения правильной установки подшипников в сборе необходимо пользоваться специальным (например, винтовым) прессом, обеспечивающим безударную сборку. Чтобы не нарушать динамическую балансировку, необходимо следить за тем, чтобы стрелки, выбитые на скользящей и сварной вилках, находились на одной линии.
В случае замены изношенных деталей или их перестановке при ремонте собранный карданный вал следует подвергать динамической балансировке. При сборке и установке вала на тепловозе необходимо тщательно стопорить все крепления.
Тележечный карданный вал отличается от раздаточного тем, что в нем вместо сварной вилки применена вилка, представляющая одно целое со шлицевым хвостовиком (без вварной трубы), а вместо подшипника 814715К1 установлен подшипник 814712К1. Коме того, подшипник уплотнен кольцом 19 круглого сечения (сечение 1Б), которое установлено с натягом на коническую часть шипа. Под действием сил упругости, стремясь сместиться в направлении вершины конуса, кольцо прижимается к корпусу уплотнения. Такая конструкция предотвращает утечку смазки и обеспечивает ее проточность при запрессовке. Под давлением запрессовываемой смазки кольцо отходит от корпуса уплотнения, давая возможность выйти воздуху и отработавшей смазке. Для смазывания тележечного вала так же, как и для раздаточного, используют смазку ЖРО.
Длина тележечного карданного вала 771 мм, диаметр фланцев 325 мм. Оба фланца вала соединены с фланцами осевых редукторов восемью термообработанными по твердости 255-302 НВ болтами, установленными с зазором в отверстия фланцев. Момент затяжки гаек болтов 200 Н-м (20 кгс-м). Фланцы вала статически балансируют с точностью до 750 гс-мм; вилки допускается не балансировать. Собранный карданный вал подвергают динамической балансировке с точностью до 1500 гс-мм.
При сборке тележечного карданного вала следует соблюдать все требования, предъявляемые к сборке раздаточного вала. Теле-жечные карданные валы с неразъемными проушинами вилок и фланцев устанавливаются на тепловозах с 1975 г. Ранее устанавливались валы с разъемными проушинами, у которых съемные крышки крепились к вилкам и фланцам двумя болтами каждая. С 1984 г. в тележечных карданных валах вместо подшипников 814712К1 устанавливаются роликовые бессепараторные подшипники 814712К4 повышенной долговечности. С 1987 г. в раздаточных карданных валах подшипник 814715К1 также заменен подшипником 814712К4. Одновременно с подшипником в раздаточном карданном валу применены крестовины, уплотнения и другие детали от тележечного вала. В результате этого шарниры раздаточного и тележечного карданных валов унифицированы между собой.
Эластичная муфта | Маневровый тепловоз ТГМ6а | Осевые редукторы