国内机车联轴器转向架都是靠内燃机车头提供动力，车厢都为拖车。所以国内设计人员在设计转向架时就没有涉及联轴器的问题。但随着我国城市建设的快速发展，许多城市提出要进行机车建设以改善日益严重的城市交通问题。而一直靠进口外国机车车辆，成本非常昂贵。提高城市轨道的国产化将是我们的必由之路。
首先，让我们来了解一下联轴器和齿轮箱在机车车辆转向架上的布置。目前上海机车车辆为6节编组，头尾两节拖车不提供动力，提供列车动力的是中间的4节动车。这4节动车的转向架布置如图1(图为上海二号线动车半个转向架俯视图)。传动原理为电动机(1)得电，电机转动，带动联轴器转动，联轴器再带动齿轮箱(2)中的齿轮转动，齿轮带动轮对转动，从而完成动力传动。
其次，让我们了解一下何谓联轴器。联轴器的英文是coupling，意思是联结、接合、耦合。所以顾名思义，联轴器就是牵引电机和齿轮箱之间的连接机构。也许有人要问不要联轴器，直接连接牵引电动机和齿轮箱可不可以?答案是绝对不可以。因为当AW3状态(即车辆满载乘客状态)时，车体状态相对于空车状态下沉，齿轮箱中心、联轴器中心和牵引电机中心不在同一直线上。而在车辆运行时，连轴节、牵引电机和齿轮箱齿轮都要高速运转。可以想像，如果没有联轴器的连接，电机和齿轮箱在不同平面直接铰合转动，其后果是非常可怕的。
下面我们来看看上海机车车辆关于联轴器和齿轮箱的实际情况。
1 一号线联轴器和齿轮箱介绍
一号线联轴器是个橡胶元件(如图2所示)。它由3大部分组成，分别是两个橡胶元件（1）（2）和一个连接牵引电动机的法兰盘。其内部是空心的，两个橡胶元件分别由两个佣硷螺丝固定。定在牵引电机上，另一个固定在齿轮箱上。联轴器两端是通过花键连接在电机和齿轮箱上的。
1.1一号线联轴器和齿轮箱设计初衷
一号线齿轮箱安装结构如图3所示。
由于一号线牵引电机采用的是DC电机(直流电机)，重量为1045kg，体积比较大，从而导致电机和轴箱之间间距很小，所以采用了适合狭小空间的橡胶联轴器。目前，在世界各国都很少采用这款联轴器，可以说几乎不用。
1．2 一号线联轴器和轴箱优点
适合齿轮箱和牵引电动机间距小的情况。不存在漏油现象，因为内部无需加油。
1．3 1号线联轴器和齿轮箱缺点
月检需要查看联轴器两磨合面的高度—一2．3mm(为了避免AW0(空车状态)和AW3工况下产生过大的高度差，所以在AW0卫兄下调节一定的高度差)易损坏，牢度差。要用特殊工具测量，在调节尺寸时还要用撬棒作业。检测环境很差。需要两根拉杆固定，不但费材，而且给维修拆装带来很多麻烦。
2 二号线联轴器和齿轮箱介绍
二号线联轴器为刚性结构(如图4)，在联轴器两部分连接处分别由两片圆形金属盖板盖住，盖板周围由密封橡胶圈密封，防止漏油。它与齿轮箱和电机连接方式采用过盈连接，这与上海机车一号线联轴器的花键连接有所不同。
二号线齿轮箱结构如图5所示。它的结构相对一号线齿轮箱要简单，所以价格便宜一些。
2．1 二号线联轴器和齿轮箱设计初衷
由于二号线牵引电动机采用的是AC电机(交流)，重量比一号线牵引电动机轻—半，体积要比号线的牵引电机小很多，所以给设计人员采用了刚性齿轮铰合的联轴器。
2．2 二号线联轴器和齿轮箱优点
牢度大，不易磨损，安全系数高。
2．3 二号线联轴器和齿轮箱缺点
“呼吸情况”造成油雾问题。(因为当轮对转动时，产生大量热量，所以齿轮箱内的油被齿轮搅成油雾并膨胀从小孔排出。而等列车晚上进库后，齿轮箱冷却，齿轮箱内空气收缩，吸进外界冷空气和灰尘，造成小孔周围布满油雾和灰尘的混合物)由于联轴器内采用油润滑，有时会造成漏油。而一旦齿轮箱油量不足，齿轮箱内齿轮在无油状态下转动，将很可能导致齿轮箱报废，甚至脱轨。
维修不方便。 虽然这种齿轮箱设计成本相对一号线便宜。但是拆卸齿轮箱非常困难。若要把整个齿轮箱和联轴器拆卸下来的活，需要用拉模和液压泵。通常来说，拆一个齿轮箱和联轴器需要3个小时。所以二号线这种齿轮箱的设计存在着一定的问题。作为一个维修人员，我希望国内的设计人员在设计时要把工人工作成本，也考虑在设计范围内，而且要引起一定的重视。按照德国西门子公司的计算方法，每个工人每小时的整改工作公司需要支付35元人民币。让我们来假设二号线联轴器需要整改某个项目：目前二号线拥有24辆列车，每列车16个联轴器，总共是16x24=384个。每个联轴器装卸需要6h，再加上整改1h，一个联轴器的整改项目需要花掉公司384x7x 35=94080元人民币。这些还不包括中间所需工具零件和一些资源消耗。倘若联轴器的装卸只需2刊、时，那么就可以节约将近2／3的钱。从上可以看出，产品装卸是否方便对于使用厂家可以产生直接的经济效益。
3 上海机车一、二号线对比
鉴于上海机车一、二号线的优、缺点比较，我们可以在设计同类产品时注意以下几个方面：
采用刚性联轴器，避免用橡胶元件，这样更加安全可靠。
齿轮箱结构采用一号线齿轮箱结构，方便安装。在齿轮箱危险液面位置可以在箱体表面装一个小镜面，这样方便工人检查时观察液面，及时加油。
4 结束语
以上就是上海机车车辆联轴器和齿轮箱情况，希望能给广大从事车辆技术的工作者们扩展一下思路，提供一些帮助，争取早日实现机车联轴器部件的国产化，填补目前国内这—领域的空白。 | 
