Надежность роликов подшипников буксового узла

Министерство  транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ  СООБЩЕНИЯ 

Кафедра Вагоны 

Расчетно-графическая работа 

по дисциплине «Теория надежности вагонов»

на тему:

Надежность роликов подшипников буксового узла 
 
 
 

Выполнил: студент

                                                                                   Проверил: доцент Корбан.Е.В         
 

Самара,2011г.

Введение

    Буксовым  узлом называется устройство с подшипниками, обеспечивающее трансформацию вращательного  движения колесной пары в поступательное перемещение вагона, с минимальным  сопротивлением. Буксовые узлы обеспечивают передачу нагрузки от кузова вагона на шейки осей и ограничивают продольные и поперечные перемещения колесной пары относительно тележки. Вместе с колесными парами являются наиболее ответственными элементами ходовых частей вагона.

    Буксовые  узлы отечественных вагонов, а также современных конструкций зарубежных вагонов, оборудованы исключительно подшипниками качения. Это обусловлено тем, что роликовые подшипники обеспечивают реализацию высоких скоростей движения и осевых нагрузок, а также более надежны и экономичны в эксплуатации.

    Роликовые подшипники являются наиболее важным  элементом буксового узла и поэтому  очень важно обеспечить их качественный ремонт. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.Конструкция буксового узла

    Буксовый  узел (рис.1.1) включает: 1 и 2 — передний и задний цилиндрические роликовые подшипники; 3 — корпус буксы; 4 — лабиринтное кольцо; 5 — лабиринтную впрессованную часть корпуса буксы; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — крепительную крышку; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — крепительную шайбу; 10 — смотровую крышку; 11 — крепительный болт; 12 — шайбу; 13 — болты крепления смотровой крышки.

    

    Рисунок 1.1. Буксовый узел с цилиндрическими  подшипниками и крепительной шайбой

    Корпус  буксы (3) предназначен для размещения элементов буксового узла и смазки. Конструкция корпуса буксы определяется схемой опирания рамы тележки на буксовый узел.

    Лабиринтное кольцо(4) и лабиринтная часть (5) корпуса, образуя четырехкамерное бесконтактное уплотнение, препятствуют вытеканию смазки из буксы и попаданию в нее механических примесей.

    Крепительная  крышка (7) фиксирует наружные кольца подшипников и герметизирует корпус буксы с наружной стороны.

  Смотровая крышка (10) предназначена для осмотра на пунктах технического обслуживания переднего подшипника и контроля состояния смазки, а также обеспечения обточки колесной пары без демонтажа букс.

  Роликовые подшипники (рис.1.2) являются главной составной частью буксового узла, а все остальные элементы предназначены для обеспечения их надежной работы.

  

 

    

    Рисунок 1.2 Роликовые подшипники

а) с короткими цилиндрическими роликами однорядные с одно бортовым внутреннем кольцом на горячей (прессовой) посадке; б) с короткими цилиндрическими роликами однорядные с безбортовым внутреннем кольцом и плоским упорным кольцом на горячей (прессовой) посадке.

    Роликовые подшипники состоят из наружного кольца 1,  15 роликов 2, внутреннее кольцо 3, сепаратор 4 и упорного кольца 5.

    Внутреннее  кольцо подшипника устанавливается  на шейку оси колесной пары с натягом, а наружное кольцо свободно входит в корпус буксы. Вращение шейки оси вместе с внутренним кольцом подшипника вызывает вращение роликов вокруг своих осей и перекатывание по дорожкам качения между наружным и внутренним кольцами. Свободное перемещение роликов обеспечивается наличием осевого и радиального зазора.

    Для работы роликовых подшипников с минимальным сопротивлением их заправляют  консистентной смазкой ЛЗ-ЦНИИ (летне-зимняя, т. е. всепогодная).

    Важной  составной частью являются элементы торцевого крепления внутренних колец подшипников на шейке оси (рис.1.3).

    

    Рисунок 1.3 Варианты торцевого крепления внутренних колец подшипников на шейке оси

    а — корончатой гайкой; б — торцевой шайбой

    Корончатые  гайки 1 обычно изготавливают шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки 2. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами 3, скрепляемыми вязальной проволокой.

    В современных колесных парах типа РУ1Ш-950 для торцевого крепления подшипников применяются специальные шайбы 4 (рис.1.3.б) . Для стопорения болтов от самоотвинчивания используется объединенная стопорная отгибная шайба 6. 
 
 
 

    2. Анализ повреждений роликовых  подшипников

    Надежность  работы буксового узла во многом зависит  от тщательности монтажа  его на шейке оси колесной пары. Опыт эксплуатации буксовых узлов показал, что главными причинами выхода их из строя являются допускаемые нарушения технологии при подборе и монтаже роликовых подшипников на шейку оси, а также несовершенства элементов корпуса буксы.

 Таблица 1 - Неисправности подшипников и методы их устранения

    Продолжение таблицы 1

    Продолжение таблицы 1

 

    Продолжение таблицы 1

 

     3.1 Расчет долговечности роликовых подшипников

     Буксовые  узлы в эксплуатации передают все  основные статические и динамические нагрузки от рамы тележки вагона вращающимся  коленным парам. Они должны обеспечивать при этом высокую надежность в  сложных условиях эксплуатации, нормируемую долговечность работы. Наиболее ответственным элементом  буксового узла является подшипник.

     Долговечность роликовых подшипников в километрах пробега вагона для типового буксового  узла