王嘉旭 桑寶野

摘 要：時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步。在這種大發(fā)展的背景中，我們的鐵道機(jī)車(chē)發(fā)展也呈現(xiàn)出一種快速發(fā)展的趨勢(shì)。在當(dāng)前而言，由于機(jī)車(chē)運(yùn)行速度在不斷地提升，隨著這種速度的不斷提升，對(duì)于機(jī)車(chē)的減速器要求也就越來(lái)越重視，畢竟機(jī)車(chē)減速器在鐵道機(jī)車(chē)中所發(fā)揮出的作用是無(wú)法代替的，鑒于此，本文就圍繞鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛減速器的設(shè)計(jì)方法這一主題，展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：鐵道機(jī)車(chē);減速器

我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)在不斷地提高，隨之眾多產(chǎn)業(yè)隨之出現(xiàn)了發(fā)展。如高速鐵路就是快速發(fā)展中的一個(gè)典型例子。正因?yàn)楦咚勹F路的快速發(fā)展，進(jìn)而對(duì)機(jī)車(chē)是性能也提出了更高的要求。在機(jī)車(chē)中，影響機(jī)車(chē)性能的重要組成部分中有減速器，減速器在機(jī)車(chē)性能中是如何部件不可代替的。

一、對(duì)鐵道機(jī)車(chē)、減速器的認(rèn)識(shí)

在中國(guó)鐵道機(jī)中，對(duì)于機(jī)車(chē)的使用特別頻繁，這是對(duì)所有運(yùn)行在鐵路軌道上的車(chē)輛的總稱(chēng)，這戲而車(chē)輛包括的拖車(chē)、貨運(yùn)列車(chē)和普通客運(yùn)列車(chē)。我們所說(shuō)的減速器就這些車(chē)輛中對(duì)車(chē)輛快慢進(jìn)行快與慢實(shí)施調(diào)節(jié)的一種裝置，該裝置的作用在于保證平穩(wěn)地降速。減速器駐澳連接在動(dòng)力裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)之間，其作用是根據(jù)需要對(duì)轉(zhuǎn)述進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種降速，主要是通過(guò)減速器自身的匹配裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后將作用力向其他的地里裝置進(jìn)行傳遞，這樣就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的變化。在鐵道機(jī)車(chē)中，減速器為必備的一種設(shè)備。當(dāng)然該設(shè)備在很多的機(jī)械中都應(yīng)用到它們。

在提高減速器的性能和水平中，主要是由于減速器理論水平已經(jīng)得到了成功地完善，這種理論水平已經(jīng)貼近了當(dāng)前=的實(shí)際操作需要，由于實(shí)用理論的完善，減速器的可行性研究也隨之得到了發(fā)展。如，對(duì)于齒輪強(qiáng)度所進(jìn)行的算法，以及設(shè)計(jì)出的能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化和變形的設(shè)計(jì)，此外還有對(duì)新結(jié)構(gòu)得到了逐步地完善，進(jìn)而從整體上促進(jìn)了機(jī)車(chē)減速器的水平得到了全面地提高。

在材質(zhì)上，運(yùn)用機(jī)車(chē)車(chē)輛減速器的材質(zhì)一定要注重耐久性和強(qiáng)度，一般采用的是合金鋼鍛件，因?yàn)檫@些材質(zhì)比較優(yōu)質(zhì)，選用這些合金鋼鍛件，有效地保證了產(chǎn)品的強(qiáng)度。這些合金鋼鍛件在環(huán)境的適應(yīng)能力上以及處理環(huán)境溫度中，其能力都得到了提高。當(dāng)前機(jī)車(chē)在不斷地?fù)Q代更新，這對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)也就越來(lái)越合理化。再次，在減速器加工工藝中，其工藝越來(lái)越成熟，進(jìn)而保證了工藝水平呈現(xiàn)出一種飛速提高的狀態(tài)。

二、關(guān)于XG45-9/540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器

在本論文中，我們所研究的機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器，其研究的對(duì)象為XG45-9/540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器。在機(jī)車(chē)整個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，其中最后的環(huán)節(jié)就是XG45-9/540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器，它的作用就是把萬(wàn)向軸的功率傳遞給機(jī)車(chē)輪對(duì)，當(dāng)然在這一傳遞的過(guò)程中，需要通過(guò)900方向的改變才能夠成功傳遞。

就XG45-9/540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器結(jié)構(gòu)而言，該減速器實(shí)際上是一種兩級(jí)車(chē)軸減速器，構(gòu)成這一裝置的是一對(duì)圓柱齒輪和一對(duì)螺旋傘齒輪，在進(jìn)行動(dòng)力的傳遞過(guò)程中，其順序?qū)崅泯X輪進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)然后圓柱齒輪緊跟其后。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，齒輪扭矩小，齒輪轉(zhuǎn)速高，這樣就有助于積極提高傘齒輪壽命，此外此種布置還能夠?qū)?chē)輪與鋼軌的沖擊所帶來(lái)的沖擊給予有效降低，不過(guò)它的機(jī)構(gòu)很復(fù)雜。

該減速器-XG45-9/540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器，其輸入的功率是110kw，其轉(zhuǎn)速實(shí)7382r/min，其總的速比是21.375，在該機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器，其螺旋傘齒輪為高速級(jí)別，該材質(zhì)是20Cr14n-Ti，該材質(zhì)在進(jìn)行滲碳淬火后，硬度變了，其硬度達(dá)到了HRC59-68。而圓柱直齒輪為低速級(jí)齒輪，該材質(zhì)是22CxNInMo，對(duì)其進(jìn)行滲碳淬火后，硬度變了，其硬度達(dá)到了HRC52-55這一標(biāo)準(zhǔn)。

三、XG45-9540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器數(shù)學(xué)模型的分析和如何進(jìn)行安裝

1.做好確定好設(shè)計(jì)的變量

在設(shè)計(jì)變量中，其內(nèi)容包括各級(jí)中心距、齒寬和變位系數(shù)、螺旋角，以及模數(shù)、齒輪的齒數(shù)，這些都是設(shè)計(jì)變量中的重要的量。在這些變量中，設(shè)計(jì)的變量一旦過(guò)多，給計(jì)算工作量以及計(jì)算的難度都會(huì)增加。一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)變量中，會(huì)車(chē)對(duì)優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)成重要的影響的，以及對(duì)這些能夠容易進(jìn)行控制的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即將其作為設(shè)計(jì)變量。此外，盡管齒輪的材料性能對(duì)減速器的成本以及尺寸、體積構(gòu)成影響，對(duì)其不考慮，不將其作為變量，將其只是作常量進(jìn)行處理，對(duì)這些因素展開(kāi)全面考慮，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化。

2.準(zhǔn)確地確定目標(biāo)函數(shù)

在設(shè)計(jì)表達(dá)方式中，變量的函數(shù)是重要的目標(biāo)函數(shù)。在減速器中，其部件主要是一些相互咬合著的齒輪，這些零件同其他的零件相比較而言，在空間上所占的空間要大。從這個(gè)層面來(lái)說(shuō)，積極做好充分地優(yōu)化內(nèi)部空間，促使變速箱的體積更加小。

3.如何進(jìn)行安裝

在鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛里，其中最為重要的一個(gè)部件就是減速器，對(duì)這一重要的部件進(jìn)行安裝，必須遵照安裝的程序進(jìn)行，保證每一步安裝操作到位，只有嚴(yán)格地按照安裝的程序進(jìn)行安裝，才能夠保障鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛部出現(xiàn)故障，保證減速器的功能不受到阻礙。那么如何安裝？在安裝過(guò)程中，首先確保所安裝的減速器和電機(jī)不存在損壞的狀況。做好電機(jī)和減速器的連接。在連接中，其連接的方式多種多樣，其中卡拉連接是多數(shù)部件連接的方式。在進(jìn)行各部件的連接中需要注意的是，查看連接的尺寸，保證這些部位的尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)。只有這樣，才能夠保證部件設(shè)備相互匹配。如果在安裝中，部件出現(xiàn)了一些偏差，這些偏差勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致電機(jī)在以后的工作中出現(xiàn)故障。

四、基于MATLA日進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

先將Matlab程序進(jìn)行完整地編寫(xiě)。在編寫(xiě)Matlab程序中，所采用的計(jì)算方法為SQP法，這里的SQP法是MATLAB優(yōu)化工具箱中一種功能，在該功能中能夠?qū)mincon函數(shù)進(jìn)行直接調(diào)用。其次是對(duì)結(jié)果的輸出。當(dāng)減速器系統(tǒng)一旦達(dá)到了53874轉(zhuǎn)這一標(biāo)準(zhǔn)后，其最初的設(shè)計(jì)的可靠度為百分之九十一，此時(shí)對(duì)其進(jìn)行可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，其可靠度會(huì)得到提升，能夠達(dá)到百分之九十九這一標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速鐵路的快速發(fā)展，進(jìn)而對(duì)機(jī)車(chē)是性能也提出了更高的要求。在機(jī)車(chē)中，影響機(jī)車(chē)性能的重要組成部分中有減速器，減速器在機(jī)車(chē)性能中是如何部件不可代替的。而只有高質(zhì)量的減速器才能夠?qū)C(jī)車(chē)實(shí)施充分有效地調(diào)節(jié)，這就需要對(duì)減速器進(jìn)行科學(xué)合理地設(shè)計(jì)。XG45-9/540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器具有自身的特點(diǎn)，為此積極偽沙子X(jué)G45-9540機(jī)車(chē)車(chē)軸減速器數(shù)學(xué)模型的分析和安裝，有助于提高減速器是性能，促使其在機(jī)車(chē)運(yùn)行中發(fā)揮出積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙曉春.鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛減速器的設(shè)計(jì)方法探討 《數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用》-2010年第9期.