Berechnuneng mit KISSsys Berechnungen eines Tatzlagerantriebes mit KISSsys

Der Tatzlagerantrieb stellt eine einfache und robuste Lösung im Bahnachsantrieb dar. Er stellt jedoch auch hohe Anforderungen an die Verzahnung, da aufgrund der hohen möglichen Verformungen Spitzenlasten an Kantenenden auftreten können. Hier muss eine geeignete Korrektur Abhilfe schaffen. Die Auslegung und Nachrechnung des Antriebes erfolgt mit KISSsys und beinhaltet eine komplette Berechnung des Antriebes.

Anbieter zum Thema

KISSsoft AG

GWJ Technology GmbH

MDESIGN group

Bahnantriebe haben zum einen sehr hohe Anforderungen an die Sicherheit, zum anderen jedoch auch eine enorme Kraftdichte in einem sehr beschränkten Einbaurauraum im Drehgestell.

Der klassische Tatzlagerantrieb – auch als Tatzlagerfahrmotor oder Tatzlagermotor bekannt – ist ein Einzelachsantrieb von Eisenbahn-Triebfahrzeugen oder Lokomotiven. Der Name "Tatzlagerantrieb" stammt von der tatzenartigen Abstützung des Traktionsmotors auf der Radsatzwelle. Diese Abstützung mittels sogenannter Tatzlager wird häufig durch Kegel- oder Zylinderrollenrollenlager bewerkstelligt, die in einem Tatzlagerrohr positioniert sind. Dieses ist fest mit dem Traktionsmotor verschraubt. Die Welle des Traktionsmotors, zumeist ein umrichtergesteuerter Asychronmotor, ist dabei parallel zur Radsatzwelle angeordnet.

Tatzlagerantrieb mit klaren Vorteilen

Der Antrieb wird über einen zusätzlichen Aufhängepunkt zwischen Motorgehäuse und Drehgestellrahmen abgestützt. Dieser Aufhängepunkt überträgt einerseits die Massenkräfte, anderseits dient er auch zur Drehmomentabstützung. Bild 1 zeigt den Antrieb und den schematischen Aufbau eines Tatzlagerantriebes.

Das einstufige Traktionsgetriebe kommt ohne eigene Wellen aus, das heisst es benutzt die Motorwelle und die Radsatzwelle als Getriebewellen. Das Ritzel (ein Naben- oder Steckritzel) und das Grossrad werden üblicherweise über Quer- oder Längspressverbände mit den Wellen verbunden.

Durch seine einfache Konstruktion hat der Tatzlagerantrieb den geringsten Platzbedarf und gegenüber anderen Bauarten (voll- und teilabgefederter Antrieb) klare Kostenvorteile. Der wesentliche Nachteil im Betrieb des Schienenfahrzeuges ist aber die hohe unabgefederte Masse und die sich daraus ergebende Belastung des Gleisoberbaues. Deshalb werden Tatzlagerantriebe üblicherweise nur bis zu einer maximalen Betriebsgeschwindigkeit von 140 km/h eingesetzt. Darüber hinaus kommen voll- oder teilabgefederte Antriebe zum Einsatz, die eine deutlich geringere unabgefederte Masse aufweisen. Die Tatzlagerantriebe kommen daher häufig bei Lokomotiven für Gütertransporte sowie bei Regionalzügen im europäischen und asiatischen Raum zum Einsatz.

Das Problem bei der Auslegung von Verzahnung und Lager eines klassischen Tatzlagerantriebes ist die signifikante Durchbiegung der Radsatzwelle und der Motorwelle in Folge innerer und äusserer Kräfte, die sich nachteilig auf die Kontaktverhältnisse in der Verzahnung und in den Wälzlagern auswirken.

Die Deformation der Wellen ist abhängig vom Beladungszustand des Fahrzeuges, von Stössen und Kräften auf den Radsatz im Betrieb, dem Antriebsmoment und den sich daraus ergebenden inneren und äusseren Drehmomentreaktionen. (Mehr Infos nach dem Seitenwechsel)

(ID:28309210)