铁道机车车辆牵引传动系统结构ppt课件
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动车组。
.
三．牵引电机横向布置——轴悬式驱动机构 (刚性、弹性）
1. 刚性轴悬式驱动机构
① 结构原理图（见下图）
大齿轮 轮对
抱轴承
构架 弹性吊挂
小齿轮 牵引电机 弹性吊挂
构架
车轴齿轮箱
刚性轴悬式驱动
.
机构工作原理图
30
横向安装的牵引电机的抱轴承
.
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
架悬式：电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于 200km/h以上的高速动车组。 .
轴悬式
轴悬式电机一端支在车轴上，另一端尾部. 吊挂 在转向架构架上，电机与 轮对无联轴器，直接进行力矩传递。此方式一系簧下重量大，只适用于 低速。
第5章 牵引驱动装置
思考题：
❖ 1）轮对空心轴驱动装置中的六连杆机构具 有哪些方向的变位能力？
❖ 2）鼓形齿式联轴器与金属挠性板联轴器产 生变位的基本工作原理有何不同？它们的 变位能力受什么限制？
.
第5章 牵引驱动装置的安装形式
一．作用
将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使车辆沿着钢轨运行。 (通过驱动装置将驱动力传递给轮对产生牵引力）
WN 联轴节
34
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构图
连接构架
齿轮箱 安全索 连接构架
弹性吊杆 安全凸缘 联轴.节 电动机速度 牵引电动机
（安装源自文库构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客车辆转向架驱动装置
. 36
深圳地铁一号线株机车辆转向架驱动装置
. 37
❖ 驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
1）同心轴间力矩传递； 2）适应轴间的径向、轴向及偏角三向变位； 3）提供驱动轴系必要的弹性，以降低传动噪声； 4）为驱动装置总成的装配带来便利。
二．结构形式
通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆 上通常采用如下形式：
1. 牵引电动机横向布置
轴悬式驱动 电机空心轴架悬式驱动
轮对空心轴架悬式驱动 挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 单电机弹性轴悬式驱动
2. 牵引电动机纵向布置
单电机架悬式驱动(全弹性驱动) 对角配置的万向轴驱动(架悬式)
.
.
. 42
鼓形齿联轴器特点：
❖ 鼓形齿联轴器的外齿轴套可在内齿外套内轴向浮 动， 在电机轴伸和小齿轮轴伸间留有间隙， 以适 应电机和 车轴间相对的横向变位。
❖ 因采用的是鼓形齿， 外齿轴套可在内齿外套内转 动偏角， 故电机轴线和车轴轴线间的相对偏角变 位可得到补偿 。
.
四． 牵引电机横向布置——架悬式驱动装置 1. 挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置
① 结构原理图（见下图）
牵引电机悬吊
牵引电动机横向布置——挠性浮动齿. 式联轴节架悬式驱动装置结构原理图
33
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构示意图
驱动轮对 牵引电动机 构架 齿轮箱吊挂 牵引齿轮箱
牵引电. 机悬挂
3. 牵引电动机体悬式驱动（略）
其中：现代轻轨车辆和地铁车辆转向架大多采用挠性 浮动齿式联轴节式架悬式驱动机构；而旧的轻轨车辆 转向架常常采用纵向布置的单电机架悬式驱动机构。 轴悬式：电机一端支在车轴上，另一端尾部吊挂 在 转向架构架上，电机与轮对无联轴器，直接进行力矩 传递。此方式一系簧下重量大，只适用于低速。
其运动范围为：
径向跳动量最大值约12mm； 轴向跳动量最大值约10mm。
.
38
WN
联 轴 节 的 具 体 结 构
pinion半联轴节
Sleev.e外筒
中间隔板
（外齿轴套）
（内齿套筒）
39
.
.
② 运动分析
. 40
具体结构剖视图
齿形剖面 ——鼓形齿
. 41
③ 特点 • 簧下死重量小（电机重量全部悬挂于构架横梁上成为 簧上重量，但牵引齿轮和齿轮箱之重量的一半仍然属 于簧下死重量），减小了轮轨间的动作用力； • 同时大大改善了牵引电动机的工作条件； • 但牵引齿轮的工作条件并未得到改善； • 且与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂，但与其 它架悬式结构相比，结构要简单得多。
.
挠性浮动齿式联轴节
1
2
结构：
由半联轴节（外齿轴套）、外筒（内齿套筒）和中间隔 板等组成。半联轴节的外齿和外筒的内齿始终相互啮合, 传递驱动扭矩。
运动：
可实现电机输出轴相对于（小）齿轮输入轴间的相 互跳动和转动，且运动很灵活，运动阻力很小，同时能 平顺传递电机驱动扭矩。在运动过程中，两个外筒就像 “树叶一样”漂浮在半联轴节的齿顶上——这就是“浮动” 一词的来历。同时电机输出轴和齿轮输入轴间除传 递扭矩之外也没有任何约束，再加上中间隔板两边设有 弹簧或橡胶，属于“挠性”连接。
架悬式
电机全部悬挂在构架上，电机重量属.于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：
以半体悬悬挂方式吊挂 在车体和转向架构架， 通过轮对空心轴六连杆 弹性传动机构、单边刚 性直齿轮驱动车轮。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上.，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h以上的高速
橡胶关节）与左右车轮相
连。而大齿轮与空心轴固
构架
结在一起。
②特点
车轴齿轮箱 与刚性轴悬式驱动机构基
小齿轮 本相同，只是轮轨动作用
大齿轮
力经弹性元件缓冲后再传
给齿轮和电动机，但结构
.
比较复杂。
由于空心轴弹性联轴器偏心转动，易带来附加垂向动载荷，对于高速运行存在弊32病。
弹性联轴器（橡胶柱销套六连杆结构）
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
. 31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及
.
三．牵引电机横向布置——轴悬式驱动机构 (刚性、弹性）
1. 刚性轴悬式驱动机构
① 结构原理图（见下图）
大齿轮 轮对
抱轴承
构架 弹性吊挂
小齿轮 牵引电机 弹性吊挂
构架
车轴齿轮箱
刚性轴悬式驱动
.
机构工作原理图
30
横向安装的牵引电机的抱轴承
.
② 特点 结构简单，检修方便； 簧下死重量大——电机和驱动齿轮箱的重量之半属簧下 死重量，轮轨间的动作用力很大（且速度越高，轮轨动 作用力越大）； 牵引电机、轴承和牵引齿轮等工作条件恶劣； 由于其驱动扭转弹性很差，往往造成集电器过载甚至损 坏。
架悬式：电机全部悬挂在构架上，电机重量属于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于 200km/h以上的高速动车组。 .
轴悬式
轴悬式电机一端支在车轴上，另一端尾部. 吊挂 在转向架构架上，电机与 轮对无联轴器，直接进行力矩传递。此方式一系簧下重量大，只适用于 低速。
第5章 牵引驱动装置
思考题：
❖ 1）轮对空心轴驱动装置中的六连杆机构具 有哪些方向的变位能力？
❖ 2）鼓形齿式联轴器与金属挠性板联轴器产 生变位的基本工作原理有何不同？它们的 变位能力受什么限制？
.
第5章 牵引驱动装置的安装形式
一．作用
将牵引电动机的扭矩有效地转化为转向架轮对转矩， 利用轮轨的粘着机理，驱使车辆沿着钢轨运行。 (通过驱动装置将驱动力传递给轮对产生牵引力）
WN 联轴节
34
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构图
连接构架
齿轮箱 安全索 连接构架
弹性吊杆 安全凸缘 联轴.节 电动机速度 牵引电动机
（安装源自文库构架）
传感器
35
深圳地铁一号线长客车辆转向架驱动装置
. 36
深圳地铁一号线株机车辆转向架驱动装置
. 37
❖ 驱动装置中的联轴器所起的基本作用为：
1）同心轴间力矩传递； 2）适应轴间的径向、轴向及偏角三向变位； 3）提供驱动轴系必要的弹性，以降低传动噪声； 4）为驱动装置总成的装配带来便利。
二．结构形式
通常有轴悬式、架悬式和体悬式之分。而在城轨车辆 上通常采用如下形式：
1. 牵引电动机横向布置
轴悬式驱动 电机空心轴架悬式驱动
轮对空心轴架悬式驱动 挠性浮动齿式联轴节式架悬式驱动 单电机弹性轴悬式驱动
2. 牵引电动机纵向布置
单电机架悬式驱动(全弹性驱动) 对角配置的万向轴驱动(架悬式)
.
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. 42
鼓形齿联轴器特点：
❖ 鼓形齿联轴器的外齿轴套可在内齿外套内轴向浮 动， 在电机轴伸和小齿轮轴伸间留有间隙， 以适 应电机和 车轴间相对的横向变位。
❖ 因采用的是鼓形齿， 外齿轴套可在内齿外套内转 动偏角， 故电机轴线和车轴轴线间的相对偏角变 位可得到补偿 。
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四． 牵引电机横向布置——架悬式驱动装置 1. 挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置
① 结构原理图（见下图）
牵引电机悬吊
牵引电动机横向布置——挠性浮动齿. 式联轴节架悬式驱动装置结构原理图
33
挠性浮动齿式联轴节架悬式驱动装置结构示意图
驱动轮对 牵引电动机 构架 齿轮箱吊挂 牵引齿轮箱
牵引电. 机悬挂
3. 牵引电动机体悬式驱动（略）
其中：现代轻轨车辆和地铁车辆转向架大多采用挠性 浮动齿式联轴节式架悬式驱动机构；而旧的轻轨车辆 转向架常常采用纵向布置的单电机架悬式驱动机构。 轴悬式：电机一端支在车轴上，另一端尾部吊挂 在 转向架构架上，电机与轮对无联轴器，直接进行力矩 传递。此方式一系簧下重量大，只适用于低速。
其运动范围为：
径向跳动量最大值约12mm； 轴向跳动量最大值约10mm。
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38
WN
联 轴 节 的 具 体 结 构
pinion半联轴节
Sleev.e外筒
中间隔板
（外齿轴套）
（内齿套筒）
39
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② 运动分析
. 40
具体结构剖视图
齿形剖面 ——鼓形齿
. 41
③ 特点 • 簧下死重量小（电机重量全部悬挂于构架横梁上成为 簧上重量，但牵引齿轮和齿轮箱之重量的一半仍然属 于簧下死重量），减小了轮轨间的动作用力； • 同时大大改善了牵引电动机的工作条件； • 但牵引齿轮的工作条件并未得到改善； • 且与刚性轴悬式驱动装置相比，结构稍复杂，但与其 它架悬式结构相比，结构要简单得多。
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挠性浮动齿式联轴节
1
2
结构：
由半联轴节（外齿轴套）、外筒（内齿套筒）和中间隔 板等组成。半联轴节的外齿和外筒的内齿始终相互啮合, 传递驱动扭矩。
运动：
可实现电机输出轴相对于（小）齿轮输入轴间的相 互跳动和转动，且运动很灵活，运动阻力很小，同时能 平顺传递电机驱动扭矩。在运动过程中，两个外筒就像 “树叶一样”漂浮在半联轴节的齿顶上——这就是“浮动” 一词的来历。同时电机输出轴和齿轮输入轴间除传 递扭矩之外也没有任何约束，再加上中间隔板两边设有 弹簧或橡胶，属于“挠性”连接。
架悬式
电机全部悬挂在构架上，电机重量属.于簧上部分。 牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h 以下的高速动车组。
体悬式：
以半体悬悬挂方式吊挂 在车体和转向架构架， 通过轮对空心轴六连杆 弹性传动机构、单边刚 性直齿轮驱动车轮。
体悬式：电机全部或大部分悬挂在车体上.，电机重量属于二系 以上。牵引电机与轮对之间需通过联轴器传递力矩，适用于200km/h以上的高速
橡胶关节）与左右车轮相
连。而大齿轮与空心轴固
构架
结在一起。
②特点
车轴齿轮箱 与刚性轴悬式驱动机构基
小齿轮 本相同，只是轮轨动作用
大齿轮
力经弹性元件缓冲后再传
给齿轮和电动机，但结构
.
比较复杂。
由于空心轴弹性联轴器偏心转动，易带来附加垂向动载荷，对于高速运行存在弊32病。
弹性联轴器（橡胶柱销套六连杆结构）
③ 适用于：运用速度较低的轻轨车辆（有轨电车）， 120km/h以下
. 31
2. 弹性轴悬式驱动机构（160km/h以下）
弹性橡胶关节
六连杆机构 抱轴承 空心车轴
弹性轴悬式驱动机构原理图
①结构
与刚性轴悬式驱动机构相
比，只是在车轴和电动机
牵引电动机 弹性吊挂
抱轴承间加了一根空心 轴，而该空心轴两端通过 弹性元件（六连杆机构及