專利名稱：用于鐵路機(jī)車牽引電動機(jī)摩擦式支承軸承的內(nèi)孔的改進(jìn)內(nèi)部輪廓的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明針對鐵路機(jī)車牽引電動機(jī)，尤其是，針對摩擦式支承軸承，摩擦式電動機(jī)通過上述牽引支承軸承支承在鐵路轉(zhuǎn)向架的軸上，所述軸安裝在機(jī)車的下側(cè)，和尤其是，針對定制牽引電動機(jī)支承軸承內(nèi)孔的幾何形狀或內(nèi)孔斷面的方法，以便優(yōu)化在重負(fù)載條件下與機(jī)車軸頸的對準(zhǔn)，并因此增加軸承負(fù)載能力和重負(fù)載條件下的軸承壽命。
支承軸承與轉(zhuǎn)向架軸頸之間的合適對準(zhǔn)對保持良好的軸承性能是重要的，因為它提供軸頸與軸承之間的最大接觸，以便這樣保持最小的單位負(fù)載(lbs/in2)。這使軸承能承載較重的徑向負(fù)載或者用更大的可靠性承載同樣的徑向負(fù)載。這適用于小齒輪端(PE)軸承和換向器端(CE)軸承二者，不過由于在該位置處的輕徑向負(fù)載，所以它不象在CE位置處那樣重要。
另外，通常做法是對小齒輪端和換向器端二者使用同一類型支承軸承。這樣，因為較大的徑向負(fù)載在小齒輪端存在，所以這種支承軸承必須如此設(shè)計，以便在小齒輪端處耐更大的磨耗。因此，用于在小齒輪端或換向器端使用的支承軸承的這種流行的部分可互換性的要求導(dǎo)致軸承適用于上述兩個位置，但哪個位置也不是最佳。因此，目前做法是，對于裝備有滑動摩擦軸承的機(jī)車牽引電動機(jī)，在重負(fù)載的PE位置和較少負(fù)載的CE位置二者處使用等同的支承軸承。這樣，當(dāng)對機(jī)車轉(zhuǎn)向架軸的支承軸承提供新型內(nèi)孔時，理想情況是對在PE位置處存在的不對準(zhǔn)條件優(yōu)化軸承內(nèi)孔，并用下述一種方式做到這點，所述方式是即使對那個較小負(fù)載的軸承位置不優(yōu)化，也能在CE位置處繼續(xù)使用。
支承軸承不對準(zhǔn)的主要原因是由于機(jī)車重量而產(chǎn)生的彎曲，而這個因素僅在理論上是易于使支承軸承的上面負(fù)載區(qū)朝向內(nèi)方向移動離開支承軸承內(nèi)孔的中心位置，而同時也使支承軸承的下面負(fù)載區(qū)朝向外位置移動離開內(nèi)孔的中心位置。然而，在實際使用中，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種情況在PE處實際上不發(fā)生；相反，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，上面負(fù)載區(qū)一般保持位于中心，而下面負(fù)載區(qū)朝支承軸承的向外端移動離開中心。問題是必需理解為什么會發(fā)生這種情況，然后研究開發(fā)與發(fā)現(xiàn)一致的內(nèi)孔輪廓或斷面，以便有附加的彎曲轉(zhuǎn)矩，同時使各負(fù)載區(qū)從預(yù)期的位置移動，上述內(nèi)孔輪廓將保持現(xiàn)有上面負(fù)載區(qū)的理想位置，而同時將下面負(fù)載區(qū)移動到中心位置中。
在美國專利No.4940002(包括在本文中作為參考文獻(xiàn))中，公開了一種摩擦式支承軸承，所述摩擦式支承軸承在第一型式中具有歪斜或傾斜的內(nèi)孔設(shè)計，所述歪斜或傾斜的內(nèi)孔設(shè)計在重負(fù)載條件期間定位其中轉(zhuǎn)向架軸頸。這種現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)孔設(shè)計考慮到由側(cè)向間隔開的徑向力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向架軸的轉(zhuǎn)矩和彎曲負(fù)載，上述徑向上間隔開的力來自機(jī)車在車軸的端部處作用在軸頸箱軸承上的重量和軌道作用在通過車軸安裝的車輪上的反作用力，上述車軸的彎曲直接造成車軸部分貫穿帶支承軸承內(nèi)孔的牽引電動機(jī)摩擦式支承軸承的不對準(zhǔn)。這種不對準(zhǔn)造成支承軸承在其鄰近車軸的傳動齒輪的小齒輪端上的過大負(fù)載和磨耗。然而，盡管這種現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)孔設(shè)計可能有助于減輕在支承軸承小齒輪端上某種過大的負(fù)載集中，但它沒有完全解決上述問題，在美國專利No.4940002的第二種型式中，公開了將內(nèi)孔成形為可變動或改變的錐形部分，此處實際上有4個分開應(yīng)用的錐形部分。在該第二型式中，提供了內(nèi)孔的上面中心部分，所述內(nèi)孔的上面中心部分當(dāng)在垂直剖視圖看時基本上是水平線或水平面，而同時內(nèi)孔的下面或底部中心部分稍微傾斜。
在

圖1中示出一種典型的現(xiàn)有技術(shù)牽引電動機(jī)支承軸承的負(fù)載，所述負(fù)載具有標(biāo)準(zhǔn)的圓筒形內(nèi)孔，而沒有上述美國專利No.4940002的改進(jìn)的內(nèi)孔斷面。對于牽引電動機(jī)支承軸承10的最佳總體性能和壽命，用于負(fù)載轉(zhuǎn)向架軸的負(fù)載區(qū)應(yīng)當(dāng)定心。這樣做是為了使通過油繩窗口12進(jìn)入軸承內(nèi)部的潤滑劑潤滑所有的接觸表面積，上述油繩潤滑器通過窗口接觸車軸的軸頸。此外，兩個負(fù)載區(qū)應(yīng)如有一點可能的話，包含在油繩的總軸向尺寸內(nèi)，以便再次保證最佳可能的潤滑作用。圖1中所示的例子是用于牽引電動機(jī)中的滑動摩擦支承軸承，上述牽引電動機(jī)具有8”標(biāo)稱直徑的車軸，具有大約60000-70000磅的車軸負(fù)載和標(biāo)準(zhǔn)軌距的輪距。上述各參數(shù)的這種組合在PE軸承的中間長度部分處具有一車軸軸承斜度為約0.001英寸/英寸。每個PE牽引電動機(jī)支承軸承10都具有兩個負(fù)載區(qū)，即上面負(fù)載荷區(qū)14和下面負(fù)載荷區(qū)16，并且由于普遍使用的25°齒輪齒壓力角，所以這些負(fù)載區(qū)14和16往往是距垂直線最大約25°。在PE軸承的窗口一半中可以看到兩種負(fù)載接觸模式，同時上面負(fù)載模式是在潤滑劑進(jìn)入窗口的上方，而下面負(fù)載模式是在潤滑劑進(jìn)入窗口的下方。這些接觸模式的軸向位置尤其有意義，因為它是理解在軸頸和支承軸承之間存在的不對準(zhǔn)的關(guān)鍵。在圖1中可以看出，上面負(fù)載接觸模式完全集中在軸承長度中，而下面負(fù)載接觸模式向外朝軸承凸緣18方向位移。理想的是，上面和下面負(fù)載模式二者都應(yīng)集中在窗口的中間長度中，以便通過窗口接觸軸頸的油繩潤滑器提供最佳可能的潤滑作用。另外，兩種負(fù)載接觸模式或者如果有一點可能的話都應(yīng)包含在油繩潤滑器的總軸向尺寸或范圍內(nèi)，以便再次保證最佳可能的潤滑作用。如在圖1中可以看出的，只有上面負(fù)載區(qū)集中。
盡管所用的現(xiàn)有技術(shù)圓筒形內(nèi)孔軸承顯示了上面負(fù)載區(qū)14集中，但下面負(fù)載區(qū)16的情況不是這樣，下面負(fù)載區(qū)16是朝向外端或軸承凸緣方向歪斜。兩個負(fù)載區(qū)14，16實際上在PE軸承的窗口一半中可見，同時上面負(fù)載區(qū)是在窗口的上方，而下面負(fù)載區(qū)是在窗口的下方。上面說明和顯示的負(fù)載模式已在通用汽車公司的電動機(jī)部(EMD)牽引電動機(jī)上觀察到，如在上述美國專利No.4940002中所公開的，具有8”直徑的車軸和標(biāo)準(zhǔn)軌距的輪距。
上述美國專利No.4940002中所公開的兩種型式，沒有一種在解決下面負(fù)載區(qū)16的不對準(zhǔn)時都是有效的。這是因為美國專利No.4940002的內(nèi)孔斷面僅考慮了與機(jī)車重量有關(guān)的車軸彎曲轉(zhuǎn)矩。然而，按照本發(fā)明，可以發(fā)現(xiàn)，造成車軸彎曲和伴隨的負(fù)載軸承不對準(zhǔn)的其它負(fù)載和轉(zhuǎn)矩也存在，迄今為止，上述其它負(fù)載和轉(zhuǎn)矩未考慮到牽引電動機(jī)支承軸承內(nèi)孔斷面。
發(fā)明概述本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)的內(nèi)部輪廓或斷面，所述內(nèi)部輪廓或斷面用于機(jī)車牽引電動機(jī)的摩擦式支承軸承，更有彈性地考慮轉(zhuǎn)向架車軸的所有彎曲動量，牽引電動機(jī)一部分安裝在上述轉(zhuǎn)向架車軸上，以便減少或消除支承軸承內(nèi)孔和轉(zhuǎn)向架車軸之間的不對準(zhǔn)，并因此減少或消除支承軸承的上面和下面負(fù)載區(qū)的不對準(zhǔn)。本發(fā)明的另一個主要目的是保持目前使用的支承軸承所顯示的機(jī)車牽引電動機(jī)的摩擦式支承軸承上面負(fù)載區(qū)的一般集中的位置，而同時更好的將下面負(fù)載區(qū)對準(zhǔn)到中心或更中心的位置上。
本發(fā)明的另一個主要目的是這樣達(dá)到用于機(jī)車牽引電動機(jī)的摩擦式支承軸承的內(nèi)孔輪廓或斷面，以便這種斷面在某些情況下，也可以用于換向器端(CE)摩擦式支承軸承的內(nèi)孔，而同時不嚴(yán)重影響CE支承軸承的性能，因而可以使用和存放一種標(biāo)準(zhǔn)的牽引電動機(jī)摩擦式支承軸承，用于牽引電動機(jī)支承結(jié)構(gòu)的PE端或CE端。
本發(fā)明的另一個主要目的是這樣達(dá)到用于機(jī)車牽引電動機(jī)的摩擦式支承軸承的內(nèi)孔輪廓或斷面，以便其斷面考慮與引起軸的彎曲有關(guān)的轉(zhuǎn)矩力，上述轉(zhuǎn)向架軸的彎曲包括由于下列原因所引起的車軸彎曲，所述車軸彎曲不僅由于機(jī)車重量，而且由于電動機(jī)通過軸承間隙而傾斜得到的那些，及車軸上的聯(lián)動作用引起，上述車軸上的聯(lián)動作用由在其PE端處與牽引電動機(jī)的小齒輪接合的PE支承軸承和側(cè)向上并置的車軸軸承上的重徑向負(fù)載得到。
按照本發(fā)明，用于機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔的輪廓或斷面是對美國專利No.4940002中所公開的輪廓或斷面的改進(jìn)，并且這樣以便保存用于上面負(fù)載區(qū)的目前集中的負(fù)載，但向內(nèi)將下面負(fù)載區(qū)移到更一般的中心位置。按照本發(fā)明，用于支承軸承的內(nèi)孔的斷面不僅考慮由于機(jī)車重量而引起的轉(zhuǎn)向架軸彎曲，而且還考慮由電動機(jī)通過軸承間隙傾斜所引起的轉(zhuǎn)向架軸彎曲，及由PE支承軸承和相鄰車軸齒輪上的重徑向負(fù)載所引起的車軸上的聯(lián)動作用。按照本發(fā)明，可以發(fā)現(xiàn)，后兩個車軸彎曲因素抵消上面承載區(qū)中的第一因素，所述第一因素構(gòu)成了上面負(fù)載區(qū)的一般是位于中心的定位，如上所述。然而，相反，后兩個車軸彎曲因素與第一車軸彎曲因素結(jié)合，以便增加下面承載區(qū)中的不對準(zhǔn)；因此，觀察到了上述的下面承載區(qū)的向外方向不對準(zhǔn)。
附圖簡介參照附圖將更容易理解本發(fā)明，其中圖1是使用現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)車牽引電動機(jī)小齒輪端支承軸承的典型PE窗口一半的等角視圖，所述牽引電動機(jī)小齒輪支承軸承具有圓筒形內(nèi)孔，并示出其上面和下面負(fù)載區(qū)的位置；圖2A是示出在垂直平面中作用在機(jī)車轉(zhuǎn)向架軸上同時產(chǎn)生彎曲動量的所有附加轉(zhuǎn)矩的示意圖，上述附加的轉(zhuǎn)矩影響機(jī)車轉(zhuǎn)向架摩擦式支承軸承的上負(fù)載區(qū)的位置；圖2B類似于圖2A，但示出在垂直的平面中作用在機(jī)車轉(zhuǎn)向架軸上同時產(chǎn)生彎曲動量所有附加的轉(zhuǎn)矩，上述附加的轉(zhuǎn)矩影響機(jī)車轉(zhuǎn)向架摩擦式支承軸承的下面負(fù)載區(qū)的位置；和圖3是示出本發(fā)明的內(nèi)孔輪廓的剖視圖。
發(fā)明詳細(xì)說明現(xiàn)在更詳細(xì)參見附圖，用于本發(fā)明的摩擦式支承軸承的內(nèi)孔設(shè)計，打算在優(yōu)選實施例中供與機(jī)車牽引電動機(jī)一起使用，上述機(jī)車牽引電動機(jī)由通用汽車公司下屬的電動機(jī)部制造，如在上述美國專利No.4940002中所公開的。這種牽引電動機(jī)具有小齒輪端摩擦式支承軸承，所述摩擦式支承軸承有一內(nèi)孔，該內(nèi)孔供經(jīng)過潤滑的軸頸貫穿其中，牽引電動機(jī)通過上述軸頸部分地安裝到轉(zhuǎn)向架上。牽引電動機(jī)還通過在換向器端處的摩擦式支承軸承，及通過彈性的懸掛裝置直接安裝到轉(zhuǎn)向架的橫梁上部分地支承。這種機(jī)車牽引電動機(jī)與鐵路機(jī)車一起使用，所述鐵路機(jī)車具有8英寸車軸和標(biāo)準(zhǔn)軌距輪距，及近似60000-70000磅的車軸負(fù)載，并且由于單獨機(jī)車重量而顯示出了在PE支承軸承的中間長度處有接近0.001英寸/英寸的車軸彎曲斜度。
如上所述，美國專利No.4940002的內(nèi)孔設(shè)計只考慮了機(jī)車重量對車軸彎曲的影響。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在該專利中內(nèi)孔設(shè)計未加以考慮的其它因素也影響車軸彎曲。這些因素已發(fā)現(xiàn)是由于軸承間隙而引起的車軸傾斜和歪斜、由于在PE支承軸承上的重徑向負(fù)載而作用在車軸上的“聯(lián)動”和另外由于在水平面中起作用的牽引力與齒輪分離力所引起的車軸彎曲的聯(lián)合作用。
現(xiàn)在參見圖2A和2B，由車軸彎曲力所引起的不對準(zhǔn)或由機(jī)車重量所引起的轉(zhuǎn)矩用標(biāo)號M1表示；由電動機(jī)穿過軸承間隙的傾斜和歪斜所引起的不對準(zhǔn)用標(biāo)號M2表示；由PE支承軸承和相鄰的車軸齒輪上的重徑向負(fù)載作用在車軸上的“聯(lián)動”所引起的不對準(zhǔn)用標(biāo)號M3表示。由在水平面中起作用的牽引力和齒輪分離力所引起的車軸彎曲，無論從哪點看都忽略不計，然而，只考慮垂直平面中產(chǎn)生不對準(zhǔn)的主要因素的情況，上述垂直平面是不對準(zhǔn)的主要平面。由機(jī)車重量所引起的不對準(zhǔn)M1由力F1和F2與反作用力之間的水平間隙產(chǎn)生，上述力F1和F2通過作用在軸頸箱20上的機(jī)車重量形成，而反作用力從軌道作用在車輪22上。引起不對準(zhǔn)的第二個因素M2從電動機(jī)30由于軸承間隙而產(chǎn)生的簡單傾斜和歪斜得到。
引起不對準(zhǔn)M3的第三個因素通過聯(lián)動引起，上述第三個因素從作用在重徑向負(fù)載支承軸承24和由牽引電動機(jī)的小齒輪驅(qū)動的并置式驅(qū)動的車軸齒輪26上的力F3和F4之間的水平間隙得到。
圖2A和2B示出機(jī)車車軸在垂直平面中用于正向和反向的相對偏轉(zhuǎn)和主要負(fù)載，及兩種工作方式，所述兩種工作方式是電力方式和動態(tài)制動方式，動態(tài)制動方式是通過牽引電動機(jī)本身完成?？傮w不對準(zhǔn)的這些部件的方向或角方向隨工作的方向而變，而無論是用機(jī)車工作的電力方式還是動態(tài)制動方式。圖2A示出影響上面負(fù)載區(qū)(圖1中14)中不對準(zhǔn)的因素，而圖2B示出影響下面負(fù)載區(qū)(圖1中16)中不對準(zhǔn)的因素。應(yīng)該理解，在電力方式中朝一個方向引起不對準(zhǔn)的因素具有與動態(tài)制動方式中朝相反方向相同的值和方向或角方向，如圖2A和2B中所示。這樣，在圖2A中所示用于M2的力向量朝正向方向加到電力方式上，或朝反向方向加到動態(tài)制動方式上。圖2B中所示的力向量朝反向方向加到電力方式上，或朝正向方向加到動態(tài)制動方式上。上述情況適用于不對準(zhǔn)貢獻(xiàn)者M(jìn)3。
在圖2A和2B中，由于機(jī)車重量產(chǎn)生的不對準(zhǔn)M1對在PE軸承的中點處的不對準(zhǔn)斜度規(guī)定為正或“+”方向。若考慮垂直平面中另外兩個不對準(zhǔn)的主要因素，即M2和M3，則這些因素分別按照這些分量是加上或是減去由車軸彎曲所引起的不對準(zhǔn)而規(guī)定為“+”或“-”方向，上述M2是在軸承間隙中電動機(jī)頌斜的作用，而上述M3是相鄰的齒輪負(fù)載和支承軸承負(fù)載產(chǎn)生聯(lián)動的作用。因此，在圖2A中，因為這些因素M2和M3抵消上負(fù)載區(qū)的力矩M1并因而減少不對準(zhǔn)，所以它們用負(fù)值表示。然而，在圖2B中，因為因素M2和M3加到下負(fù)載區(qū)16的轉(zhuǎn)矩M1上，并因而增加不對準(zhǔn)，所以它們用正值表示。
總不對準(zhǔn)M是三個分量M1，M2和M3的向量或組合。如上所述，檢驗所用軸承中上面和下面負(fù)載模式確定，當(dāng)軸承在其上面負(fù)載區(qū)(圖2A)中加載時，總不對準(zhǔn)M接近為零，因為負(fù)載模式位于中間。因此M＝M1-M2-M3＝0，這意味著M1＝M2+M3。
對下面負(fù)載區(qū)(圖2B)，總不對準(zhǔn)M＝M1+M2+M3。
從上面負(fù)載區(qū)分析已知，M1＝M2+M3，所以對下面負(fù)載區(qū)得出結(jié)論是M＝2×M1。
盡管為了簡單起見，將上述分析用方程式表示，但應(yīng)該理解，這些實際上是向量近似。
現(xiàn)在參見圖3，圖3示出了按照本發(fā)明所述的支承軸承30的內(nèi)孔斷面。鑒于上述分析，支承軸承在垂直剖視平面中的最佳內(nèi)孔輪廓是通過在軸承內(nèi)孔的頂部、或上部，或一半處的水平的非傾斜的線或表面32描述，因為檢驗所用的軸承表明，具有這種配置的負(fù)載區(qū)已經(jīng)基本上定心。從上述分析還可以得出，支承軸承在垂直剖視平面中的最佳內(nèi)孔輪廓是在內(nèi)孔30’的底部，或下部，或一半處的斜線或斜面34，上述斜線或斜面34的斜度等于總不對準(zhǔn)M，它是2×M1的一種校正，如上所述。支承軸承30還具有擴(kuò)口或錐形的端部40，42，如在上述美國專利No.4940002中所公開和討論的。如上所述，對于8英寸的轉(zhuǎn)向架軸，及機(jī)車重量是在60000-70000之間，M確定為近似0.001英寸/英寸。因此，在優(yōu)選實施例中，下表面34的斜度為0.002英寸/英寸。
然而，應(yīng)該理解，內(nèi)孔30下表面34的斜度可以根據(jù)待使用的牽引電動機(jī)的類型、機(jī)車的重量、和車軸的直徑變動。然而，在所有情況下，下面表面的斜度將以3個因素M1、M2和M3的組合為基礎(chǔ)，這些因素由于所用牽引電動機(jī)的類型、機(jī)車重量、和車軸直徑的這些變動而改變。
再參見圖3，支承軸承30的內(nèi)孔30’的中段的輪廓最好可以描述為非直角、或銳角形錐體，其中內(nèi)孔30’的中心段是錐體的截錐段。這個錐體唯一由頂垂線40限定，所述頂垂線40具有與水平線成1×M1的斜度，且頂角等于反正切2×M1。
盡管上述說明針對由通用汽車公司的EMD所制造的牽引電動機(jī)，但本發(fā)明的同一分析和基本的內(nèi)孔配置也適用通用電氣公司制造的牽引電動機(jī)。在GE牽引電動機(jī)的情況下，它適合供在同樣輪距、同樣近似的車軸負(fù)載范圍、同樣的軸承、齒輪和其它部件的總體安排的機(jī)車中使用。主要不同在于標(biāo)準(zhǔn)GE車軸是9”，而GM車軸是8”；并且GE軸承長度約為較短3英寸，GE軸承約9”和EMD軸承12”。因此，GE油繩和窗口的軸向尺寸也相應(yīng)地較短。此外，在GE情況下，軸向彎曲M1由于較大直徑的車軸而可能少一點兒。盡管這種GE支承軸承具有凸冠形中心內(nèi)孔而不是象GM型式中那樣的圓筒形中心內(nèi)孔，但端切口段類似于GM型式。這種凸冠形中心內(nèi)孔可以再加工成具有凹面?zhèn)鹊腻F體，所述錐體具有供與本發(fā)明一起用的歪斜式軸。
本發(fā)明的支承軸承的內(nèi)孔可以通過對軸不對準(zhǔn)的組合中的類型和附加因素的變化進(jìn)行合適的調(diào)節(jié)，在其它領(lǐng)域和使用中有應(yīng)用，如在牽引電動機(jī)環(huán)境中的滾動軸承的外環(huán)滾子軸承滾道中應(yīng)用，和在具有不同車軸直徑，車軸負(fù)載、和輪距的其它牽引電動機(jī)應(yīng)用中適用于滾動軸承和滾柱軸承二者，及在其它應(yīng)用中適用于滾動軸承和滾柱軸承二者。這些可能的其它應(yīng)用可以包括船用和采礦設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、建筑設(shè)備、及其它大型、軍用、和工業(yè)軸承應(yīng)用。
盡管已經(jīng)示出和說明了本發(fā)明的具體實施例，但應(yīng)該理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，其中可以進(jìn)行無數(shù)的改變和修改。
權(quán)利要求
1.機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，具有一用于將牽引電動機(jī)安裝到轉(zhuǎn)向架軸頸上的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔具有上表面部分和下表面部分，每個上述上表面部分和下表面部分都限定其中間部分；上述上表面部分的中間部分基本上是水平的，而上述下表面部分的中間部分在向外方向上有一向下的斜度，其中改進(jìn)包括上述下表面部分的中間部分的向下斜度有一數(shù)值，所述數(shù)值基于至少較低承載不對準(zhǔn)因素的值機(jī)車重量M1，電動機(jī)傾斜和歪斜M2，和轉(zhuǎn)向架軸上聯(lián)動作用M3。
2.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述斜度近似等于2×M1。
3.按照權(quán)利要求2所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述中間部分限定為錐體的截錐形部分，所述錐體的截錐形部分具有頂垂線，所述頂垂線具有斜度和頂角，上述斜度基本上是與水平線成1×M1，而上述頂角基本上是反正切2×M1。
4.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述中間部分限定為一錐體的截錐形部分，所述錐體的截錐形部分具有頂垂線，所述頂垂線具有斜度和頂角，上述斜度基本上是與水平線成1×M1，而上述頂角基本上是反正切2×M1。
5.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述斜度近似等于0.002英寸/英寸。
6.按照權(quán)利要求4所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述下表面部分的中間部分的斜度近似等于0.002英寸/英寸。
7.機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，有一用于將牽引電動機(jī)安裝到轉(zhuǎn)向架軸頸上的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔具有上表面部分和下表面部分，每個上述上表面部分和下表面部分都限定其中間部分；上述上表面部分的中間部分基本上是水平的，而上述下表面部分的中間部分在向外方向上具有一向下的斜度，其中改進(jìn)包括上述下表面部分的中間部分的向下斜度具有一值為近似2×M1，此處M1是機(jī)車重量不對準(zhǔn)因素的值。
8.按照權(quán)利要求7所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述中間部分限定為一錐體的截錐形部分，上述錐體的截錐形部分具有一頂垂線，該頂垂線具有一斜度和頂角，上述斜度基本上與水平線成1×M1，而上述頂角基本上是反正切2×M1。
9.按照權(quán)利要求7所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述下表面部分的中間部分的向下斜度是不對準(zhǔn)M的函數(shù)，f(M)，其中f(M)至少直接與至少兩個不對準(zhǔn)因素有關(guān)，一個不對準(zhǔn)因素由機(jī)車重量引起，一個不對準(zhǔn)因素由轉(zhuǎn)向架軸上的聯(lián)動作用引起。
10.按照權(quán)利要求9所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中f(M)直接與額外的不對準(zhǔn)因素的值有關(guān)，所述值由電動機(jī)由于軸承間隙而傾斜和歪斜引起。
11.機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，具有一用于將牽引電動機(jī)安裝到轉(zhuǎn)向架軸頸上的內(nèi)孔，上述內(nèi)孔具有上表面部分和下表面部分，每個上述上表面部分和下表面部分都限定其中間部分；所述上表面部分的中間部分基本上是水平的，而上述下表面部分的中間部分具有一朝向外方向的向下斜度，其中改進(jìn)包括上述下表面部分的中間部分的向下斜度是不對準(zhǔn)M的函數(shù)f(M)，其中f(M)至少直接與M1和M2的值有關(guān)，此處M1是由機(jī)車重量所引起的不對準(zhǔn)，而M2是由電動機(jī)由于軸承間隙而傾斜和歪斜所引起的不對準(zhǔn)。
12.按照權(quán)利要求11所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中f(M)直接與值M3有關(guān)，此處M3是由轉(zhuǎn)向架軸上的聯(lián)動作用所引起的不對準(zhǔn)。
13.按照權(quán)利要求11所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述斜度近似等于2×M1。
14.按照權(quán)利要求11所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述中間部分限定一錐體的截錐形部分，所述錐體的截錐形部分具有一頂垂線，頂垂線具有一斜度和頂角，上述斜度與水平線基本上成1×M1，而上述頂角基本上是反正切2×M1。
15.按照權(quán)利要求14所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述斜度近似等于0.002英寸/英寸。
16.具有一用于接收車軸元件機(jī)構(gòu)的內(nèi)孔的支承軸承，上述內(nèi)孔具有上表面部分和下表面部分，每個上述上表面部分和下表面部分都限定其中間部分，改進(jìn)包括上述上表面的中間部分基本上是水平的，而上述下表面部分的中間部分具有一向下的斜度作為不對準(zhǔn)M的函數(shù)f(M)，其中f(M)直接與至少不對準(zhǔn)值M1和M2有關(guān)，此處M1是由車軸上的負(fù)載重量引起的不對準(zhǔn)，而M2是由電動機(jī)由于支承軸承間隙而傾斜和歪斜所引起的不對準(zhǔn)。
17.按照權(quán)利要求16所述的具有用于接收車軸元件機(jī)構(gòu)的內(nèi)孔的支承軸承，其中上述斜度至少近似等于2×M1。
18.按照權(quán)利要求16所述的機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承，其中上述中間部分限定一錐體的截錐形部分，所述錐體的截錐形部分具有一頂垂線，頂垂線具有斜度和頂角，上述斜度與水平線基本上成1×M1，而上述頂角基本上是反正切2×M1。
19.具有接收車軸元件機(jī)構(gòu)的內(nèi)孔的支承軸承，所述內(nèi)孔具有上表面部分和下表面部分，每個上述上表面部分和下表面部分都限定其中間部分，改進(jìn)包括上述上表面部分的中間部分基本上是水平的，而上述下表面部分的中間部分具有一向下的斜度作為不對準(zhǔn)M的函數(shù)f(M)，其中f(M)直接與不對準(zhǔn)值M1有關(guān)，此處M1是由上述車軸上的負(fù)載重量引起的不對準(zhǔn)；上述下表面的中間部分的向下斜度具有一值為近似2×M1。
20.按照權(quán)利要求19所述的具有用于接收車軸元件機(jī)構(gòu)的內(nèi)孔的支承軸承，其中上述中間部分限定為一錐體的截錐形部分，所述錐體的截錐形部分具有一項垂線，頂垂線具有斜度和頂角，上述斜度與水平線近似成1×M1，而上述項角近似是反正切2×M1。
21.按照權(quán)利要求19所述的具有用于接收車軸元件機(jī)構(gòu)的內(nèi)孔的支承軸承，與機(jī)車牽引電動機(jī)結(jié)合，上述支承軸承用于將上述牽引電動機(jī)安裝到機(jī)車轉(zhuǎn)向架的軸頸上上述支承軸承能把上述牽引電動機(jī)安裝到小齒輪端和換向器端上，因而上述支承軸承可以在不相反影響上述CE位置處軸承性能的情況下互換式在重載式PE位置或者在輕載式CE位置處使用。
全文摘要
一種機(jī)車牽引電動機(jī)支承軸承結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔的輪廓或斷面，此處這種斷面保持上面負(fù)載區(qū)的目前中心負(fù)載，但向內(nèi)將下面負(fù)載區(qū)移動到更一般的中心位置上。按照本發(fā)明，用于支承軸承的內(nèi)孔的斷面不僅考慮到由于機(jī)車重量而造成的轉(zhuǎn)向架軸彎曲，而且還考慮電動機(jī)通過軸承間隙傾斜、及由PE支承軸承和相鄰的車軸齒輪上的重型徑向負(fù)載的車軸上的聯(lián)動作用。內(nèi)孔這樣配置，以便上表面是水平的，而在向內(nèi)方向上向下成一角度傾斜，所述傾斜基于一與3個不對準(zhǔn)因素有關(guān)的函數(shù)。在優(yōu)選實施例中，內(nèi)孔中間部分限定為一錐體的截錐形部分，所述錐體的截錐部分具有一頂垂線，頂垂線具有斜度和頂角，上述斜度基本上與水平線成1×M1。而上述頂角基本上是反正切2×M1，此處M1是與車軸上機(jī)車負(fù)載有關(guān)的不對準(zhǔn)因素的值。
文檔編號F16C23/04GK1964879SQ200580018184
公開日2007年5月16日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者P·比恩, R·B·福斯特, J·E·麥克林 申請人:Lv投資公司馬格納斯分公司