改进齿数设计的目的和原则使DF4D型机车牵引齿轮的工作条件从根本上得到改善的方法,一是改用架悬式驱动机构,这将意味着要更换上千台转向架,经济上是难以接受的;二是根据上述动力学原则改进齿数设计,这是目前可以充分利用现有设备进行临时补救的措施,也是可行的补救措施。且一旦DF4D型机车改用其它驱动机构,齿数选择的动力学原则也仍然适用。
改进DF4D型机车牵引齿轮齿数设计的目的,是减少齿轮内部动载荷。具体地说,是使两牵引齿轮齿数不存在公约数,减小重复啮合频率,使动态啮合力所产生的冲击振动次数得到减少,齿轮工作条件得到一定的改善。改进牵引齿轮齿数的原则是:尽可能少地变动原结构和尺寸(如齿轮罩、齿轮中心距等);尽可能多地利用原来的零部件(如牵引电机等);尽可能使机车轮轴和牵引电机的转速、转矩的变化量最小。两组齿轮齿数的改进设计不符合齿数确定的动力学原则,是不适用的。
齿数的细微调整也会使啮合频率f1发生变化,其变化规律是当主动齿轮转速不变,啮合频率f1随小齿轮(主动轮)齿数的增加(减少)而增加(减少);当要求从动齿轮转速不变时,f1将随主动齿轮齿数和转速的变化而变化,但变化量不大。结构及尺寸的变化,齿轮中心距第一齿数改进设计方案,由于只改变一个齿轮的齿数(增加或减少一个轮齿),两轮齿数和(Z1+Z2)也将有加1或减1的变化,两齿轮中心距也相应有增大或减少m/2的变化。虽然变化值不大,但需改变齿轮罩两轴孔中心距尺寸,可能还需改变牵引电机悬挂点的位置,所以,此方案不太理想。第二齿数改进设计方案因两轮齿数和保持不变,故两齿轮中心距保持不变。