DF4型内燃机车启动变速箱噪声问题的分析与探讨_陈景伟.pdf

2009年第1期 中国高新技术企业 NO.1.2009 （总第112期） Chinese hi- tech enterprises （CumulativetyNO.112） DF4型内燃机车启动变速箱噪声问题的分析与探讨 陈景伟 （广深股份有限公司广州机务段，广东广州510130） 摘要：文章根据DF4型内燃机车启动变速箱产生噪声和异音的实际情况，阐述了齿轮系统噪声发生的机理与原因， 找出产生故障的各种现象并进行深入分析，指出了设计、检修和组装中应注意的问题与改进措施。 关键词：DF4型内燃机车；噪声；变速箱；改进措施 中图分类号：U262 文献标识码：A 文章编号：1009- 2374 （2009）01- 0182- 03 DF4 型内燃机车是我国铁路干线客、货运基型机车， 轮用高碳优质合金钢锻造而成，两个小齿轮用低碳优质合 DF4型内燃机车辅助传动装置中的启动变速箱是保证内燃机 金钢锻造，通过热处理提高它们的机械性能。启动变速箱 车正常运行的主要部件。在内燃机车运行过程中，出现了 与其余辅助传动设备组装为启动变速箱总成。 启动变速箱噪声大，对内燃机车司乘人员的身体健康造成 二、齿轮系统噪声发生机理与原因 了一定程度的不良影响。为使内燃机车的噪声得到有效的 （一）齿轮系统振动噪声的产生及传播机理所涉及的问 控制，有针对性地对启动变速箱进行了分析与改进。本文 题 根据启动变速箱产生噪声的具体表现形式，对启动变速箱 1. 工作条件、齿轮种类、设计参数、加工装配精度与 产生噪声的根源进行了分析，在确定齿轮传动形式的基础 误差等状况对动态啮合力的影响； 上，通过对齿轮的几何参数的试验选择以及加工工艺的合 2. 根据齿轮的类型，建立齿轮系统的动力学方程，分 理选择，同时通过对启动变速箱内各零部件装配方式的改 析在动态激励力作用下系统的振动形式； 进，使启动变速箱内齿轮啮合质量得到较大幅度的提高， 3. 齿轮系统中各零部件的振动状态，振动由啮合轮齿 从而有效地控制了噪声的产生。 至箱体表面的传播过程和传播特性； 一、问题的提出 4. 对于加速度噪声则必须讨论它们是如何透过箱体传 东风4型内燃机车辅助传动设备的驱动装置分别采用了 至外部的。 机械传动、静液压传动和直流电动机驱动的三种传动形式， （二）齿轮系统噪声发生的原因 其中机械传动结构简单、工作可靠，效率高、成本低并且 1. 齿轮设计方面。参数选择不当；重合度过小；齿廓修 维修方便；静液压传动重量轻、体积小、工作平稳、 自动 形不当或没有修形；齿轮箱结构不合理等。 控制且无级变速；用直流电动机直接驱动的电传动方式工 2. 齿轮加工方面。基节误差和齿形误差过大；齿侧间 作可靠、适宜远距离控制。在以上三种传动形式中，电传 隙过大；表面粗糙度过大等。 动方式噪声极度低；静液压传动及机械传动是产生噪声的 3. 轮系及齿轮箱方面。装配偏心；接触精度低；轴的平 主要原因。对实测过程中，发现机械传动形式中的启动变 行度差；轴承、轴、支承的刚度不足；轴承的回转精度不 速箱在空载及负载工作时，特别是在中高转速负载时，启 高及间隙不当等。 动变速箱所发出的噪声及异音（工厂俗语，即齿轮杂音， 4. 其他方面。输入扭矩、负载扭矩的波动；轴系的扭 或间断性的冲击噪声）明显，因此，解决启动变速箱的噪 振：电动机及其他传动副的平衡情况等。 声及异音就可以降低内燃机车在运行过程中的噪声。 三、启动变速箱故障特征 启动变速箱安装在机车的传动室内，安装座与机车底 在机车运行过程中，当司机室的噪声和异音较大时， 架焊接在一起。万向轴将柴油机发电机组与启动变