丁 炜 周立轩 郑鸿生 李优华

（郑州机械研究所有限公司，郑州 450052）

轨道交通齿轮箱作为传输动力组件中的重要组成部分，对整个动力系统运行的稳定性和安全性至关重要。李优华[1]将理论计算与试验相结合，讨论了转速、转矩对低速重载齿轮箱效率的影响。袁光前[2]推导了功率损失的表达式，分析了各齿轮参数对燃气轮机齿轮箱功率损失的影响。陈富强[3]引入KISSsoft齿轮计算方法、FAG轴承损失计算方法、ISO/TR 14179-1标准等计算方法，计算了某工业齿轮箱的效率。箱体内各零件损失增加时，效率降低，箱体内热量增加。若齿轮箱散热不足，将对齿轮箱的润滑产生影响，进而影响整个齿轮箱的性能。因此，对轨道交通齿轮箱进行效率分析十分必要。本文以某地铁齿轮箱为研究对象，研究了转速、转矩、润滑油粘度对齿轮箱功率损失和效率的影响。

1 齿轮箱结构特点

图1是地铁齿轮箱的结构图。该齿轮箱以一级平行轴斜齿轮来传输动力，润滑方式为飞溅润滑。主动轴上采用圆柱滚子轴承和四点角接触球轴承进行传动。齿轮啮合产生的轴向力在主动轴上仅由四点角接触球轴承承担。输出轴轴承采用圆锥滚子轴承。

图1 齿轮箱结构图

2 齿轮箱传动效率计算方法

2.1 齿轮的啮合损失

地铁齿轮箱一般采用一级斜齿轮传动。齿轮啮合时，两轮在啮合点（除节点外）处速度的大小和方向都不相同。齿面在啮合点处会发生相对滑动，进而引起摩擦损失。齿轮啮合产生的摩擦损失主要有滑动摩擦损失PH和滚动摩擦损失PR，可采用Anderson[4]的计算方法确定：