Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2021
Идентификатор DOI: 10.20295/1815-588X-2021-2-201-210
Ключевые слова: gear casing, bolted fastener, bearing reaction, loading, Load redistribution, кожух зубчатой передачи, болтовое крепление, опорная реакция, нагруженность, перераспределение нагрузки
Аннотация: Цель: Исследовать зависимость численных величин опорных реакций, возникающих в болтовых креплениях кожуха зубчатой передачи (КЗП), от условий его закрепления к тяговому двигателю. Показать возникающее перераспределение величин опорных реакций в случае невосприятия нагрузки одним или двумя болтовыми креплениями из существующих трех Показать полностьюпроектных. Рассчитать эквивалентные напряжения, появляющиеся в конструкции кожуха зубчатой передачи при различных нештатных условиях его крепления к тяговому двигателю при статическом нагружении. Методы: Использовались уравнения статики для пространственной системы сил, включающую три вертикальных опорных реакции и собственный вес кожуха. Для исследования напряженно- деформированного состояния кожуха в случае его статического нагружения применен метод конечных элементов, реализованный в программном комплексе ANSYS Workbench. Результаты: Обнаружена причина возникающих повреждений КЗП при эксплуатации, связанная с его конструктивными недостатками. Получены расчетные формулы для определения вертикальных опорных реакций КЗП. Обнаружена необходимость учета нагруженности КЗП в случае перераспределения нагрузок, обусловленных ослаблением затяжки болтов его крепления. Указана необходимость совершенствования конструкции кожуха зубчатой передачи. Практическая значимость: Установлена вероятная причина образования повреждений КЗП в эксплуатации. Предложена методика оценки нагруженности КЗП в случае перераспределения нагрузок между его опорными точками. Objective: To study the dependence of the numerical values of the bearing reactions occurring in the bolted fasteners of the gear casing (GC) on the conditions of its fastening to the traction motor. To show the resulting redistribution of the bearing reaction values in the case of the lack of load bearing in one or two bolted fasteners from the three existing design ones. To calculate the equivalent stresses that appear in the gear casing structure under various abnormal conditions of its fastening to the traction motor under static loading. Methods: The equations of statics were used for the spatial system of forces, including three vertical bearing reactions and the weight of the casing itself. To study the stress-strain state of the casing in the case of its static loading, the finite element method was used, implemented in the ANSYS Workbench software package. Results: The cause of damage to the GC during operation has been found associated with its design flaws. Calculation formulas have been obtained for determining the vertical bearing reactions of the GC. The need to take into account the GC loading in the case of redistribution of loads due to the loosening of its fastening bolts has been found. The need to improve the design of the gear casing has been indicated. Practical importance: The probable cause of damage to the GC during operation has been found. A method is proposed for assessing the GC loading in the case of redistribution of loads between its bearing points.
Журнал: Известия Петербургского университета путей сообщения
Выпуск журнала: Т. 18, № 2
Номера страниц: 201-210
ISSN журнала: 1815588X
Место издания: Санкт-Петербург
Издатель: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I