一种高速机车主动齿轮参数化设计*

祝 贺，高 彬

(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引 言

随着2002年设计时速270 km的“中华之星”的研发成功，掀开了中国客运机车提速的序幕。如今中国经济发展需求，客车和货车全线提速，机车向着高速重载的方向发展[1]。

齿轮副作为驱动系统的核心部件，需要满足、负荷大、速度高、精度高等特点。同时机车齿轮副还需要承受较大冲击载荷和严重偏载的要求，并持续保持良好性能。空间尺寸和重量等因素也制约着齿轮的设计[2]。目前低速机车齿轮多采用齿轮轴形式，即内锥结构，随之速度的不断提高，外锥式齿轮结构的应用越来越广泛。

齿轮副中的主动齿轮相对于从动齿轮，齿数少，强度较弱，同时转速更高，更容易疲劳，所以必须强度高，韧性好。但是结构限制对设计提出了很高的要求。笔者将通过对某出口客货两用机车主动齿轮的设计过程的阐述，得出高速机车齿轮设计的一般方法和流程，有效规避设计失误，达到应用要求，成功解决薄壁齿轮设计上的难点。

1 车辆设计基本参数

某出口客货两用机车的设计参数如表1所列。

表1 车辆基本信息表

2 主动齿轮结构设计

2.1 确定轮齿基本参数

根据GB/T 3480.5《直齿轮和斜齿轮承载能力计算》标准，通过计算，取齿面接触强度的安全系数为1.3，齿根弯曲强度的安全系数为1.6，采用等滑移比方法，得变位齿轮的参数见表2所列。

表2 轮齿计算结果参数表

2.2 确定主动齿轮结构

主动齿轮的结构分为外锥式和内锥式，如图1所示。……