Первые|Начало внедрения|Реконструкция тяги|Новые решения|Литература|Страница автора
РЕКОНСТРУКЦИЯ ТЯГИ » ОРП С ОСЕВЫМ РЕДУКТОРОМ » ВАЛ В ПОЛОМ ЯКОРЕ
3.4.2. Опорно-рамные приводы с карданным валом в полом якоре.
Как уже указывалось ранее, основные недостатки привода Сешерон заключались в невысокой технологичности изготовления и ремонта пластинчатых муфт передаточного механизма. В связи с этим в течении данного исторического периода усилия конструкторов были направлены на то, чтобы создать более технологичный передаточный механизм, используя возможности, которые предоставляло развитие производства в локомотивостроении и смежных отраслях.
Завод Шкода (ЧССР) в конце 1960 года на электровозе Чс1 №102, в связи с применением более мощного тягового электродвигателя заменил приводы Сешерон на привод собственной разработки, получивший в литературе название привод Шкода (позднее такие электровозы получили серию Чс3). В это приводе был использован карданный вал с шарнирами Гука. Использованию такого кардана способствовало то, что заводы Шкода имели также развитое автомобильное производство и, соответственно, хорошую технологическую базу для производства таких карданов.
В данном приводе якорный подшипник со стороны, противоположной коллектору, смещен в пространство под набором стали якоря и нажимными шайбами, а образованное этим углубление в подшипниковом щите использовано для размещения карданного шарнира, соединяющего редуктор с торсионным валом. Для удобства демонтажа этот шарнир соединен с редуктором торцевыми шлицами, а с торсионным валом - цилиндрическим шлицевым соединением. Шарнир фиксируется на торсионном валу кольцом и гайкой. Диаметр торсионного вала принят равным 70 мм.
Шарнир, соединяющий торсионный вал с якорем двигателя, размещен внутри полого якоря. Для того, чтобы обеспечить компенсацию осевых перемещений, этот шарнир размещен внутри барабана с 12 пазами, в которые входят шлицы полого якоря. Таким образом, привод перекомпонован под особенности карданных шарниров, имеющих по сравнению с пластинчатыми муфтами меньшие радиальные и большие осевые габариты. Недостатком этой конструктивной схемы является некоторое сокращение длины полого вала по сравнению с вариантами с пластинчатыми муфтами (с 760 до 665 мм), а также необходимость разборки двигателя для ревизии одного из карданных шарниров. По этой причине карданные шарниры должны рассчитываться на максимально возможную долговечность, а шлицевое соединение размещено на максимально возможном по габаритам полого якоря диаметре.
Завод Шкода вносил изменения и в ддругие узлы привода Сешерон. Шарниры подвески редуктора электровоза Чс2 были развернуты поперек пути, что упростило снятие тяги а вслучаях, когда поверхности валиков, на которых крепились шарниры, покрывались коррозией.
Электровоз Чс2 с данным приводом развивал конструкционную скорость 160 км/час, позднее - 180, а также существовали опытные образцы, достигавшие в заездах скорость 220 км/час. Часовая мощность двигателя (для электровоза Чс4) достигала 900 кВт. Доля необрессоренных масс для локомотива Чс2 с данным приводом составила 19%. Из-за небольшого передаточного числа редуктора электровоз не был склонен к развитию автоколебний колесной пары при боксовании. Низшая собственная частота колебаний валопроводов привода составила 8-9 Гц, что обеспечило удовлетворительную отстройку от собственных частот галопирования тележки и необрессоренных масс, а максимальные динамические моменты от воздействия неровностей пути (при испытаниях на электровозе ЧС200) составили 130-150% от тягового момента часового режима.
Еще на электровозе Чс1, а позднее и на Чс2, была применена другая конструкция узла осевых подшипников, более технологичная в сборке. Сферические роликовые подшипники напрессовывались на удлиненную ступицу колесного центра и на них опирался стакан, служивший опорой корпуса редуктора. Большое зубчатое колесо крепилось к фланцу колесного центра. Недостатком такой схемы, как уже ранее указывалось, было увеличение перекосов в зубчатом зацеплении. В связи с этим на электровозах Чс4 переменного тока использовалась также конструкция осевого редуктора, при которой подшипники снова опирались на ступицу большого зубчатого колеса, однако вместо сферических были использованы радиальные однорядные роликовые подшипники с цилиндрическими роликами.
На электровозах ЧС1, ЧС2, Чс3, ЧС4 была использована сварная конструкция корпуса осевого редуктора. Боковины были выполнены из листа толщиной 12 мм.
На электровозе ЧС200 на осевом редукторе были также размещены кронштейны для крепления гидравлического гасителя колебаний буксовой ступени рессорного подвешивания. Недостаток такого решения состоит в том, что осевые подшипники редуктора нагружаются дополнительными усилиями, затруднен доступ к гасителям для их ремонта и обслуживания. Дальнейшего развития на последующих моделях данное решение не получило.
В ходе эсплуатации привода усилиями ВНИИЖТ и ВНИТИ были проведены исследования, направленные на устранение отдельных недостатков привода.
Для электровозов ЧС выпуска до середины 60-х годов отмечался частый выход из строя подшипников осевых редукторов. После пробега 300-400 тыс. км. приходилось менять подшипники в 50-100% редукторов электровоза. По данным ВНИИЖТ, основной причиной этого был абразивный износ подшипников вследствие обводнения смазки редуктора и загрязнения ее продутами износа зубчатой передачи. Для устранения недостатка было предложено на раздельную смазку подшипников и зубчатой передачи и модернизировать уплотнения подшипников.
Размещение кардана в полом валу потребовало увеличить диаметр, вала, соответственно, увеличился диаметр моторно-якорных подшипников и их окружная скорость. В связи с этим на электровозах ЧС1 первоначально в моторно-якорных подшипниках была применена жидкая смазка вместо консистентной. Данное решение оказалось неудачным, т.к. жидкая смазка вытекала, загрязнялась абразивными частицами и в нее попадала влага, что вело к частым выходам из строя якорных подшипников, несмотря на опорно-рамное подвешивание и невысокие действующие нагрузки. Для повышения надежности в депо МПС начали переделки подшипникового узла на применение консистентной смазки. Впоследствии на электровзах ЧС в якорных подшипниках применялась консистенная смазка.
В эксплуатации также выяснилось, что для исключения бринелллирования игольчатых подшипников шарниров при монтаже необходимо задавать определенную начальную расцентровку валов якоряи осевого редуктора. Были также внедрены меры по предупреждению фреттинг-коррозии шлицевых соединений. После проведенной в СССР доводки привод Шкода зарекомендовал себя, как достаточно надежный и удобный в эксплуатации, и использовался почти на всех последующих поставляемых в СССР пассажирских электровозах завода Шкода, а также для поставляемого в Финляндию электровоза Sr1 производства НЭВЗ. Основными причинами этого успеха этого достаточно сложного в конструктивном отношении привода являются наличие хорошо отработанной технологии и хорошего оборудования для его производства, значительную работу по устранению конструктивных недостатков по результатам эксплуатации, а также создание за длительный период использования на разных локомотивах достаточно подготовленной технологической базы депо с накоплением большого опыта обслуживания и ремонта.
В отличие от фирмы Шкода шведская фирма ASEA избрала другой путь развития тягового привода при создании в 1967 году нового семейства электровозов Rc, рассчитанных на скорости 135 и 160 км/ч. Она воспользовалась возможностью поставок комплектации фирмы Лейраб (Layrub), которая с 30-х годов специализировалась на создании неметаллических упругих муфт для разных отраслей промышленности, в частности, автомобилестроения и локомотивостроения. В качестве муфты, соединяющей осевой редуктор с торсионным валом, взамен пластинчатой была применена упругая муфта с втулочно-пальцевыми резинометаллическими элементами, изготовленная методом вулканизации по технологии, уже хорошо отработанной фирмой-поставщиком. Один фланец этой муфты был посажен на прессовой посадке на вал осевого редуктора, а второй выполнен заодно с торсионным валом. В углублении подшипникового щита была размещена зубчатая муфта, технология изготовления которой также была хорошо отработана для нужд авиационной и судостроительной промышленности. Упругая втулочная муфта компенсирует только угловые перемещения, зубчатая - угловые и осевые. Такая конструкция требовала несколько больших осевых габаритов, чем привод Шкода, однако благодаря развитой на фирме ASEA технологии изготовления тяговых двигателей, имеющееся пространство оказалось достаточным, чтобы вписать двигатель достаточной мощности. При этом крутильная податливость валопроводов привода оказывалась выше, чем у привода Шкода, как за счет того, что длина торсионного вала была близка к максимально возможной, так и за счет податливости самой упругой муфты. Известно, что использование муфты Лейраб в приводе электровоза ЧС200 привело к снижению собственной частоты колебаний привода с 8-9 до 6,4 Гц; таким образом, крутильная податливость муфты составляла примерно три четверти от крутильной податливости торсионного вала.
Упругая муфта не требует смазки и для разобщения двигателя и редуктора при выкатке колесной пары выполнена разъемной. Наружное расположение зубчатой муфты позволяет производить ее ревизию без разборки тягового электродвигателя. Таким образом, привод ASEA по сравнению с приводом Шкода получился проще, потенциально надежнее и менее трудоемок в ремонте и обслуживании. С другой стороны, привод ASEA по сравнению с приводом Шкода требует отработанной технологии изготовления упругих муфт с резиновыми элементами и болшей аккуратности при ремонте и обслуживании. В частности, в нем необходимо стремиться достигать наименьшей расцентровки вала двигателя и осевого редуктора, т.к. ресурс упругой и зубчатой муфты, в отличие от шарниров Гука на игольчатых подшипниках, в первую очередь зависит от расцентровки этих валов. При этом на долговечности привода ASEA в сравнении с приводом Шкода динамические нагрузки в валопроводах сказываются гораздо меньше, т.к. долговечность подшипников качения от нагрузки носит степенную зависимость. Иными словами, привод с шарнирами Гука надо выбирать при больших расцентровках и низких статических и динамических моментах в приводе, а привод с упругими и зубчатыми муфтами - при малых расцентровках и высоких статических и динамических моментах.
Поскольку привод ASEA применялся не только на пассажирских, но и грузопассажирских электровозах, из-за меньшего диаметра малого зубчатого колеса сферические подшипники в нем заменены цилиндрическими и размещены не на полой ступице колеса, а на валу осевого редуктора за поперечными габаритами малого зубчатого колеса. Само же малое зубчатое колесо посажено на вал осевого редуктора на прессовой посадке. При этом для снижения перекосов в цилиндрических подшипниках уделено большое внимание повышению жесткости корпуса осевого редуктора, в частности, увеличена его ширина в районе ступицы большого зубчатого колеса. Зубчатые колеса локомотивов, произведенных в 80-е годы 20 в., косозубые с небольшим углом наклона зубьев. Шарниры тяги подвески осевого редуктора - сферические, на тяге подвески размещен датчик, регистрирующий развитие динамических усилий от автоколебаний колесной пары для предупреждения боксования (система Прессдуктор).
Привод ASEA хорошо зарекомендовал себя на грузовых и пассажирских электровозах, эксплуатировавшихся в условиях Западной Европы, в том числе и в холодном климате (Швеция), а также на скоростных (200 км/час) пассажирских электровозов, поставленных фирмой ASEA в США.
Когда в СССР в 70-х годах МПС сделало заказ Луганскому тепловозостроительному заводу на грузовой тепловоз 2ТЭ121 с опорно-рамным приводом и диаметром колесного центра 1250 мм, возник вопрос, на основании какой схемы его делать: привода Шкода с карданами с шарнирами Гука или привода ASEA с упругой и зубчатой муфтами. Привод с карданами Гука был для завода нежелателен по целому ряду причин, в первую очередь, в связи с тем, что он требовал хорошего металлообрабатывающего оборудования и квалифицированной рабочей силы. Кроме того, завод был отделен от автомобильной промышленности и не имел опыта производства высоконагруженных карданов с шарнирами Гука. С другой стороны, именно привод ASEA был рассчитан на использование ведущего зубчатого колеса малого диаметра, что требовалось для грузового тепловоза. Дополнительной трудностью было то, что для получения более высокой силы тяги, чем на электровозах ASEA (5 т на ось в продолжительном режиме), да еще при более высоких требованиях к дешевизне производства двигателей, осевые габариты двигателя ЭД-126АУХЛ1 не позволяли разместить муфту такой толщины, как Лейраб.
Задача была решена путем применния для связи вала осевого редуктора с торсионом дисковой резинокордной муфты конструкции ВНИТИ, имеющей малые осевые габариты, с наружным диаметром 640 мм. В раннем варианте привода, установленном на нескольких первых тепловозах, наружный фланец дисковой резинокордной муфты был вставлен на конической прессовой посадке в отверстие в ступице малого зубчатого колеса осевого редуктора, а внутренний насажен на конец торсионного вала по конической посадке. Венец зубчатой муфты, не выступавшей за габариты электродвигателя, крепился по цилиндрической посадке, муфта смазывалась высоковязкой осерненной смазкой. Подшипниковый узел большого зубчатого колеса был выполнен с помощью двух опорных цилидрических роликовых подшипников и одного радиального шарикового, служащего для восприятия осевых усилий, смазка подшипниковых узлов консистентной смазкой. Большое зубчатое колесо было сделано упругим для максимально-возможного увеличения крутильной податливости валопроводов привода. Зубчатые колеса прямозубые, модуль зубчатых колес 10, число зубьев колес - 22 и 95. Корпус редуктора - литой. Длина деформируемой части торсионного вала получилась около 800 мм, диаметр - 80 мм, в ходе модернизации привода для безремонтного пробега 1,2 млн. км. была введена накатка цилиндрических поверхносей и галелей торсионного вала.
Привод был рассчитан на момент в продолжительном режиме 891 кГм (743 для 2ТЭ121 и 891 для тепловоза ТЭ136), максимальная частота оборотов ведущего вала 1910 об/мин. Привод был рассчитан на максимальную расцентровку валов 25 мм, что вдвое больше, чем для приводов электропоездов с внешним карданным валом.
В результате испытаний тепловоза 2ТЭ121-003 было установлено, что установки упругих элементов в большое зубчатое колесо не требуется, т.к. упругая муфта и торсионный вал обладают достаточной податливостью и дальнейшее ее увеличение ведет к тому, что при улучшении амортизации отдельных ударов на стыках растет накопление колебаний в приводе вследствие последующих стыковых ударов, и в итоге максимальные динамические моменты остаются на том же уровне (80-110% от момента режима длительной тяги тепловоза 2ТЭ121). С другой стороны, упругие элементы в зубчатом колесе привели к недопустимо высоким напряжениям в оси при автоколебаниях колесной парвы в режиме боксования (до 160 МПа), из-за снижения эффекта виброударного гашения автоколебаний в зубьях редуктора. Поэтому для серийного варианта привода (см.рис.) было решено сделать зубчатое колесо с жестким венцом, что снизило касательные напряжения в оси при боксовании до допустимых значений.
В связи с тем, что в процессе работы над тепловозом 2ТЭ121 возникло требование заказчика, чтобы тепловоз можно было эксплуатировать не только на пути с рельсами Р65, но и Р50, потребовалось увеличить разбег средней колесной пары до 14 мм. Поэтому был увеличен ход зубчатой муфты и ее диаметр.
В серийном варианте был произведен и ряд других изменений. Фланец муфты был посажен на ведущую вал-шестерню по наружному диаметру. Подшипники осевого редуктора были переведены на общую с зубчатой передачей системой смазки жидкой высоковязкой смазкой. К корпусу осевого редуктора был прикреплен сварной карман для увеличения запаса смазки. Таким образом, сли на электровоза ЧС было рекомендовано переходить с общей на раздельную систему смазки, то здесь - наоборот. Это объяснялось невысокими темпами износа зубчатой передачи тепловоза 2ТЭ121 по сравнению с передачей электровоза ЧС в начале 60-х и тем, что при раздельной системе смазки жидкая смазка проникала в подшипниковые узлы и загрязняла консистентную.
ВНИТИ потребовало также увеличить длину подвески редуктора (короткая подвеска была применена Луганским тепловозостроительным заводам из условия унификации с опытной подвеской для тепловоза 2ТЭ10М, впоследствии показавшей отрицательные результаты).
Резинокордная муфта тепловоза 2ТЭ121 была изготовлена из двух элементов из морозостойкой резины ИРП 1347 твердостью 50 ед. по Шору и по первоначальному проекту армирована шестью слоями кордной вискозной ткани 17В, каждый слой которой повернут на 30 градусов по отношению к предыдущему. Наружный диаметр муфты 640 мм, внутренний 320 мм, толщина элемента после затяжки 18 мм. Затяжка производится восемью болтами по внутреннему диаметру и двенадцатью - по наружному. Муфта сохраняла работоспособность при температуре воздуха до минус 60 градусов и была успешно испытана при угле расцентровки до 2 градусов, что в 2,5 раза превышает расцентровки от колебаний кузова на рессорном подвешивании. Как показали испытания, нагрев муфты при работе в основном обусловлен расцентровкой, а не динамическим моментом в приводе. При боксовании муфта выдерживала кратковременный крутящий момент, в 5 раз больше момента длительной тяги (для 2ТЭ121).
В ходе работы над созданием муфты была исследована возможность применения и других материалов для ее изготовления. При этом было установлено, что замена армированного корда на литую резину, наполненной неориентированными кордными волокнами, нецелесообразна, при замене ткани 17В на ткань "Чефер" ресурс муфты сокращается с 800 тыс. км. до 400-450 тыс. км пробега данного тепловоза, а при замене на капроновый корд ТК-100 ресурс возрастает примерно до 1,2 млн. км. пробега.
Торсионный вал на тепловозе 2ТЭ121 выполнен диаметром 80 мм, что несколько больше, чем на электровозах ЧС. Выбор большего диаметра вала был сделан с учетом возможного повышения момента длительного режима на тепловозах ТЭ136. Длина упругой части вала около 900 мм.
Зубчатая муфта установочной серии (на рисунке показан вариант с фланцем для стендовых испытаний) была изготовлена из стали 35 ХМ, модуль 10 мм, число зубьев 35, твердось зубьев втулки HRC 45-52, обоймы - HB 260-290. При изготовлении зубчатой муфты был максимально использован опыт завода "Электростальтяжмаш" по выбору формы зубьев и термообработке. За базу при выборе основных параметров был принят отраслевой стандарт ОСТ 24.845.01-75 "Шпиндели зубчатые". Для повышения долговечности зубчатой муфты зубья втулки было решено выполнить с наиболее рацональной кривизной боковой поверхности по а.с. № 1037714, предложенной ПО "Электростальтяжмаш".
Муфта была испытана при углах перекоса до 1,5 градуса. По результатам испытаний было выяснено, что ресурс муфты должен при наихудших условиях обеспечивать не менее 800 тысяч километров пробега. Для удержания смазки при больших осевых перемещениях ВНИТИ было создано специальное диафрагменное уплотнение. В дальнейшем было внедрено азотирование рабочей поверхности муфты. (Следует отметить, что азотирование зубьев муфт в то время широко применялось в механических передачах вертолетов, для получения твердости зубьев более HRC 58)
При изготовлении установочной серии тепловозов 2ТЭ121 Луганским тепловозостроительным заводом был допущен массовый брак при изготовлении деталей привода - болтов резинокордной муфты, дистанционных втулок, резиновых элементов подвески, были допущены отступления от чертежа при обработке посадочных мест фланцев муфт и т.п.. Также брак был допущен поставщиками резинокордных элементов и подшипников осевого редуктора. Это приводило к выходам из строя приводов после незначительного пробега и породило встречающиеся в литературе утверждения о якобы имевшихся конструктивных недостатках привода, хотя впоследствии он был успешно применен на электровозе ЭП1 и показал надежную работу.
В ходе создания тягового привода 2ТЭ121 было создано и исследовано много различных вариантов конструкции передаточного механизма и других узлов привода. В частности, также во ВНИТИ была сделана попытка вернуться к муфте с пластинчатыми металлическими элементами, упростив при этом ее демонтаж. Муфта была выполнена шестиповодковой с наборами относительно тонких стальных пластин с резиновыми прокладками, скрепленных с фланцами посредством накладок и соединяемых болтовым соединением втулок. Относительная подвижность фланцев обеспечивалась увеличением на 0,4 мм расстояния между отверстиями в пластинах по сравнению с расстояниями между посадочными отверстиями в ушках фланцев. Муфта оказалась более технологичной по сравнению с муфтой Сешерон, но менее технологичной по сравнению с резинокордной.
Автором данного сайта также были предложены два варианта замены резинокордной муфты. По первому из них, резинокордную муфту предлагалось заменить второй зубчатой муфтой, максимально унифицированной с той, что передавала момент с двигателя на торсионный вал. Достоинством данного варианта было то, что он базировался на уже существовавшей производственной оснастке и техпроцессах и производственного брака по зубчатой муфте на тот момент замечено не было. Другой вариант представлял собой четырехповодковую муфту с односторонним расположением поводков и использованием разработанных В.С. Коссовым сферических резинометаллических шарниров, имевших большую нагрузочную способность. Т.к. четырехповодковая муфта при одностороннем расположении поводков не разнимается в поперечном направлении при демонтаже пальцев, то один из фланцев был сделан разъемным на болтовом соединении по наружному периметру. Впоследствии аналогичное решение было использовано в приводе электровоза ЭП1 для резинокордной муфты. В связи с положительными результатами комплексных испытаний базового варианта привода данные разработки в металле не реализованы.
Из вариантов других узлов, опробованных в металле, но оказавшимися менее удачными, чем выбранный, можно отметить замену вала-шестерни на шестерню, посаженную на вал на прессовой посадке, корпус редуктора с вертикальным разъемом, попытку заменить зубчатую муфту на зубчато - роликовую (было обнаружено выкрашивание), использование упругой подвески (увеличивает расцентровку осей редуктора и двигателя). Был также опробован вариант привода с УШПМ, достоинства и недостатки которого были рассмотрены ранее. Из опытных узлов, которые оказались несомненно удачными, но которые не успели внедрить на 2ТЭ121, следует отметить сферические резинометаллические шарниры подвески редуктора, которые позволили снизить сопротивление подвески осевому перемещению редуктора и показали на испытаниях более высокую долговечность, чем цилиндрические и биконические. В целом следует отметить, что создание тягового привода тепловоза 2ТЭ121 дало весьма ценный опыт не только проектирования тяговых приводов с осевым редуктором, но и тяговых приводов вообще. Часть этого опыта была использована впоследствии.
Привод 2ТЭ121 в модифицированном виде был в 1999 году применен на пассажирском электровозе ЭП1 производства НЭВЗ с конструкционной скоростью 140 км/ч, а позднее - на электровозе ЭП10 с асинхронными тяговыми двигателями, конструкционной скоростью 160 км/ч и силой тяги в часовом режиме 5,35 т. Зубчатая муфта на ЭП1 была перенесена внутрь полого якоря (как карданная полумуфта в приводе "Шкода"). Такое решение было принято, в частности, в связи с намерением изготавливать зубчатую муфту из менее дорогого материала, чем на 2ТЭ121 (сталь 45, HRC 42-51), в связи с чем габариты муфты были увеличены и разместить ее оказалось возможным только в полом якоре. Предполагалось, что снижение длины торсионного вала не окажет при этом существенного влияния на крутильную податливость.
Зубчатая муфта привода электровоза ЭП1 имеет 46 зубьев и смазывается смазкой ОСл ТУ32ЦТ551-73. Уплотнение масляной ванны производится с помощью манжеты, установленной в якоре тягового двигателя. В ванну заливают 1,5 кГ смазки ОСл ТУ32ЦТ551-73.
Недостатком данной конструкции зубчатой муфты является то, что для ее осмотра и ремонта требуется частичная разборка тягового электродвигателя, в отличие от приводов фирмы ASEA и 2ТЭ121, где муфта размещена снаружи. Поэтому, несмотря на возможность увеличения размеров зубчатой муфты, при расположении ее в полом якоре из-за худшей ремонтопригодности одновременно существенно растут требования к ее надежности, долговечности и снижению вероятности внеплановых ремонтов. Если для муфты привода 2ТЭ121 по мере наработки характерен прежде всего износ, то для муфты ЭП1 по данным, требующим подтверждения, характерно появление контактного выкрашивания.
В связи с увеличением мощности привода, в резинокордной муфте фланцы размещены не с одной из сторон набора упругих элементом, а между ними. Это позволило при той же силе нажатия увеличить вдвое усилия, передаваемые за счет трения между дистанционными втулками и фланцами и, в определенной мере, смягчить требования к аккуратности сборки муфты. Элементы крепятся болтами М20*1,5, восемью по внутреннему диаметру и двенадцатью по наружному, гайки затягиваются моментом 14 кгс*м и шплинтуются. Поскольку в этом случае разъем муфты под локомотивом путем раскручивания болтов крепления резинокордных элементов невозможен, наружный фланец муфты выполнен с разъемом, соединенным по периметру двадцатью четырьмя болтами М16*1,5, затягиваемыми моментом 9-11 кгс*м. Это несколько упрощает затяжку каждого болта по сравнением с муфтой тепловоза 2ТЭ121, но, с другой стороны, число болтов, затягиваемых при подкатке, увеличивается вдвое по сравнению с 2ТЭ121. Кроме того, разъемный фланец увеличивает радиальные габариты муфты.
Тяговый редуктор привода ЭП1 был выполнен одноступенчатым с шевронными ведущими колесами и раздельной смазкой подшипников и зубчатых колес. Модуль зубьев 10, число - 26 и 85. Углы наклона зубьев - 24о 37' 12". Корпус редуктора - сварной из листового проката, толщина боковых листов верхнего корпуса 12 мм, толщина боковых листов нижнего корпуса и обводных листов верхнего корпуса - 6 мм. Для повышения жесткости боковые стенки связаны двумя толстостенными трубками диаметром 40 мм. Сварной корпус редуктора может быть выполнен легче, чем литой, однако он более склонен к короблению из-за остаточных напряжений после сварки.
Фланец передаточного механизма и венцы зубчатого колеса со встречным направлением наклона зубьев установлены на прессовой посадке на вал малого зубчатого колеса осевого редуктора. Смазка подшипников и зубчатого колеса - раздельная, для подшипников используется смазка Буксол. Для защиты от попадания в подшипниковые узлы жидкой смазки они защищены лабиринтными уплотнениями. В качестве осевых использованы два цилиндрических подшипника, что позволило сократить осевые габариты редуктора. Подшипники расположены симметрично на ступице большого зубчатого колеса, полушевронные венцы которого закреплены на ступице болтами под развертку.
Подвеска редуктора электровоза ЭП1 выполнена наклонной, что связано с намерением разработчиков увеличить таким образом использование сцепного веса локомотива. Подвеска соединена с рамой тележки посредством двух плоских резиновых шайб, а с осевым редуктором - с помощью сферического резинометаллического шарнира. Недостатком наклонного расположения подвески редуктора является то, что оно препятствует применеию радиальной установки колесных пар в тележки, т.к. при движении под тягой наклонная подвеска создает продольную составляющую реакции, перекашивающую колесную пару.
В целом можно сделать вывод, что в ходе рассматриваемого периода были найдены достаточно удачные решения узлов привода с карданным валом в полом якоре, пригодные для разных типов локомотивов, от магистральных грузовых до скоростных, и шло конструктивное и технологическое совершенствование отдельных деталей привода и их элементов.
Тяговый привод ЭП10 отличается от тягового привода ЭП1 передаточным числом тяговых редукторов (85:23) и централью зубчатой передачи. Часовая мощность ТЭД в этом приводе доведена до 1200 кВт, а число оборотов - до 2680. На рисунке изображена компоновка зубчатой муфты в асинхронном тяговом двигателе НТА-1200.
Благодаря хорошему использованию габаритных ограничений привод обеспечил достаточно высокие для времени создания значения удельной тяговой мощности ТЭД - 0,5...0,6 кГ/кВт, что было в 1999 году близко к приводу типа IGA, при этом не требуя дополнительной подготовки ремонтно-сервисных предприятий МПС. Привод ЭП10 обеспечивал компенсацию вертикальных перемещений колесной пары до 20 мм и горизонтальных до 9 мм, а также был способен выдерживать в аварийных режимах кратковременное шестикратное превышение передаваемого момента относительно часового. Поперечные усилия трения в зубчатой муфте, действующие на якорь ТЭД воспринимались радиально-упорным подшипником с пустотелыми роликами разработки ВНИИЖТ, размещенным со стороны зубчатой муфты. Данный подшипник имеет выпуклые с торцов ролики и развал бортов.
