高速列车机车硬齿侧斜齿轮——DIN 6级，用于牵引驱动

高速列车机车硬齿侧螺旋齿轮——概述

高速铁路车辆的牵引齿轮箱面临着其他任何旋转机械都无法比拟的工程挑战：50-120米/秒的节圆速度、数百万公里的连续数小时满负荷运行、直接影响乘客舒适度的振动和噪声限制，以及要求对每个齿轮的材料和工艺进行完全可追溯的安全认证。 高速列车 硬齿侧翼 螺旋齿轮 韩国永力蜗轮有限公司专门为此用途制造，采用 17CrNiMo6 合金钢（欧洲和韩国高速铁路设备制造商指定的 EN 10084 等级），经过完整的锻造、渗碳和齿磨工序，达到 DIN 3962 6 级精度。

参考配置——Mn=4，Z=132，螺旋角β=18°，压力角20°——对应的节圆直径为528mm。这使其尺寸与高速机车轮式齿轮箱主齿轮或动车组转向架齿轮的尺寸范围相当，这些齿轮必须在3:1至6:1的减速比下，将电机动力传递至车轴，同时还要以相当于200-350公里/小时线路速度的车轮转速持续运行。18°的螺旋角是专为铁路牵引应用而特意选择的：它足够大，可以显著提高与正齿轮（牵引齿轮箱中从不使用正齿轮）相比的重叠接触比，但又足够小，使得轴向推力载荷能够通过铁路轴箱组件中标准的角接触轴承来承受。韩国永动力公司（Korea Ever-Power） 硬齿侧斜齿轮 铁路应用生产包括完整的材料可追溯性、尺寸检验报告和磁粉检验证书——所有这些都是铁路资质认证计划所必需的。

技术规格

齿轮基本数据 — 参考配置

制造能力——内齿轮和内花键

制造能力——外齿轮和外花键

为什么17CrNiMo6是铁路牵引齿轮钢的标准钢材

17CrNiMo6（EN 10084）是一种镍铬钼渗碳合金，几乎普遍用于欧洲和韩国的高速铁路牵引齿轮箱。其成分赋予了它其他材料无法同时具备的三种特性：

• ◈ 深度硬化能力： 铬（1.50–1.80%）和钼（0.25–0.35%）共同确保在淬火过程中，节圆直径为 528 毫米的齿轮的渗碳层在整个齿面上均匀地转变为马氏体——在牵引工况的高接触应力下，渗碳层中不会出现软点，从而避免局部点蚀。
• ◈ 零下韧性： 镍含量（1.40–1.70%）可使断裂韧性在低至约-40°C的温度下保持稳定。铁路牵引齿轮箱暴露于极端室外温度环境中——在韩国冬季低于-20°C的温度下运行的列车，需要齿轮材料在钢轨接头和道岔的冲击载荷下，齿根处不会变脆。
• ◈ 热疲劳性能： 添加钼元素可以稳定回火马氏体组织，防止其在牵引电机制动载荷引起的反复热循环过程中软化。这一特性对于高速再生制动过程中承受快速载荷反转的牵引齿轮至关重要。

硬齿侧与软齿侧——铁路牵引齿轮对比

在铁路牵引齿轮箱中，硬齿面（渗碳）齿轮和软齿面（正火或淬火回火）齿轮的选择并非成本权衡，而是使用寿命和安全方面的考量。以下比较解释了原因。 硬齿侧斜齿轮 是高速铁路主牵引任务的必要条件。

符合 DIN 6 级精度和 NVH 标准的客运铁路

在客运铁路中，齿轮噪声会影响乘客满意度，并且在许多国家，还会影响车厢内部噪声水平的合规性。即使考虑了转向架和地板的噪声传递路径，牵引齿轮箱在列车运行速度下仍会造成相当一部分车厢内部噪声。DIN 3962 6级标准对齿廓偏差、导程偏差、节距累积和总径向复合误差规定了严格的公差范围。在此精度水平下，啮合频率处的传动误差激励被抑制到一定程度，使得齿轮啮合谐波在300公里/小时的速度下通常比车厢内部整体噪声频谱的下限低10-15分贝。对于采用渗碳17CrNiMo6合金制成的节圆直径为528毫米的齿轮，要达到DIN 6级标准，需要在热处理后使用能够对大型重型工件保持所需位置精度的机床进行齿磨。韩国永力动力公司（Korea Ever-Power）的德国HÖFLER磨床正是为此类精密大型齿轮生产而设计的。

精磨加工得到的 Ra 0.6 齿侧表面除了降低噪音外，还具有两个作用：一是能够在高节线速度下保持稳定的润滑油膜（EHL 油膜理论要求表面光滑以防止在微凸体尺度上发生破损）；二是能够在齿面形成残余压应力分布，从而延长接触疲劳寿命。而同一齿轮体上采用 Ra 3.2 滚齿加工的表面，其表面微凸体处的接触应力集中程度会显著升高，无点蚀使用寿命也会大幅缩短。

铁路牵引应用的核心性能优势

铁路牵引系统的应用场景

高速机车牵引齿轮箱

在高速机车中，每个动力轴均由牵引电机通过安装在转向架上的单级或双级螺旋减速齿轮箱驱动。该配置中的主齿轮承受电机输出的全部扭矩（通常每个转向架10,000至30,000牛米，具体取决于机车类型），并以4:1至6:1的速比将其传递至车轮轴。在300公里/小时以上的线路速度下，该线路的节线速度可达80至120米/秒。Mn=4、Z=132、β=18°的参考齿轮既能提供该工况所需的接触疲劳强度，又能提供低传动误差性能。铁路运营商采购 螺旋齿轮 韩国永动力公司的逆向工程服务接受定期大修中磨损的齿轮作为匹配更换订单的基础，用于更换零部件。

电动多单元（EMU）轮式驱动变速箱

动车组牵引系统将动力分配到列车组的多个车轴上，每个动力轴都承载着一个转向架悬挂式齿轮箱。在这种配置下，齿轮箱必须通过柔性联轴器来适应转向架相对于车体的旋转（通常为±5°），同时齿轮啮合本身还要承受牵引和制动产生的持续循环载荷。18°的螺旋角平衡了轴向力和接触比：较小的螺旋角会降低NVH性能；较大的螺旋角会产生轴向力，使柔性联轴器的设计更加复杂。当β=18°时，产生的轴向力约为切向力的33%——对于动车组转向架齿轮箱结构中常用的角接触轴承而言，这是一个可控的水平。有关技术咨询，请联系我们。 螺旋齿轮 如需选择适用于铁路牵引应用的方案，请联系韩国永动力公司。 螺旋齿轮制造商 首页。

城市地铁和轻轨牵引驱动

地铁和轻轨车辆的最高运行速度低于城际高铁（通常为 80-140 公里/小时），但其加速和制动循环次数却比长途列车更为频繁。在 30 年的车辆使用寿命内，其累计载荷循环次数可与高速机车相媲美，甚至更高。17CrNiMo6 硬齿面齿轮能够提供满足这种高循环次数工况所需的疲劳寿命。地铁车辆紧凑的转向架设计也对齿轮几何形状提出了更高的要求——DIN 6 级磨齿齿轮能够实现所需的接触面质量，使设计人员能够在转向架框架尺寸限制内，对齿模数和齿宽进行优化设计。

可追溯性、文档和质量体系

铁路齿轮认证项目所需的文档详尽程度远超一般工业供应链的标准。韩国永动力公司提供的铁路牵引齿轮标准文档包包括：

• ✔ 原材料证书： EN 10084 17CrNiMo6 轧制炉号、完整化学成分分析、机械性能测试结果（屈服强度、抗拉强度、-40°C 夏比冲击试验）、与齿轮可追溯性代码关联的材料标识。
• ✔ 伪造文件： 锻压记录、热循环参数标准化、内部缺陷超声波检测结果。
• ✔ 热处理记录： 渗碳气氛循环、淬火日期和温度、回火参数、渗层深度测量（根据 EN ISO 6508）、渗层和芯部硬度（根据抽样计划）。
• ✔ 齿轮测量中心报告： 轮廓偏差、导程偏差、节距累积、跳动——全部按照 DIN 3962 6 级公差带进行测量，通过齿轮分析仪测量并以数值形式报告。
• ✔ 磁粉探伤证书： 100%荧光MPI应用于所有地面表面，操作员识别，无指示确认。
• ✔ 永久可追溯性标记： 每个齿轮都有一个唯一的 ID 代码，用于将上述所有记录关联起来，以便进行终身维护审核。

韩国Ever-Power齿轮类型

除了铁路牵引齿轮外，韩国永力动力还为工业和交通运输驱动系统生产全系列齿轮。如果您的应用需要不同的齿轮配置或配套组件，以下产品均在我们可制造的范围内：

• ⬡ 正齿轮： 对于铁路车辆和机车车辆维护设备的低速辅助驱动装置，其噪声性能不像牵引服务那样关键。
• ⬡ 锥齿轮： 辅助系统直角驱动装置——压缩机驱动装置、交流发电机驱动装置和转向架偏航阻尼机构，其中轴线不平行。
• ⬡ 蜗轮： 用于轨道车辆暖通空调风门执行器和滑动门机构的紧凑型高传动比驱动器。 蜗轮蜗杆 该系列产品涵盖所需的减速比，并具有自锁功能。
• ⬡ 双螺旋齿轮： 对于高功率平行轴工业驱动装置，消除轴向推力可以降低轴承的复杂性。参见 双螺旋齿轮 系列规格说明。
• ⬡ 内环齿轮： 适用于紧凑型牵引电机驱动装置和轨道车辆辅助动力装置中使用的行星齿轮箱和行星减速器。

对于铁路维修车间和需要完全封闭式驱动装置而非散装齿轮的工业用户，我们提供组装式驱动装置。 螺旋齿轮箱 减速器单元可供供应。请联系韩国永动力公司，并提供您的应用详情——车辆类型、电机扭矩、齿轮比、运行速度和所需文件——以便我们为您提供技术方案。

常见问题解答

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用户评价

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