Введение

Тяговые двигатели предназначены для преобразования электрической энергии в механическую, используемую для приведения в движение локомотив и ведомый им состав.

На ТД, устанавливаемых на электроподвижной состав, наложен ряд ограничений по габаритам. Бандажами колесных пар ограничен продольный размер двигателя, а расстоянием от пола кузова электровоза до верхнего строения пути – поперечный размер.

Ввиду того, что размеры ТД ограничены, а его мощность должна быть велика эта электрическая машина «предельной мощности».

Тяговый двигатель должен работать при температурах окружающей среды от –50^оС до +40^оС, различной влажности и запыленности охлаждающего воздуха. Это необходимо учитывать при выборе изоляции обмоток ТД.

Таким образом, при проектировании ТД следует учитывать множество различных, порой противоречивых факторов в комплексе. Такой подход к про­ектированию двигателя является основной трудностью проектирования.

1 Расчет параметров тягового двигателя и тяговой передачи

Диаметр большого зубчатого колеса (БЗК) D_z.рассчитываем по формуле, м:

(1.1)

где – диаметр бандажа по кругу катания, м;

 - расстояние от делительной окружности большого зубчатого колеса до наружной поверхности кожуха редуктора, равное 0,025 м;

b– зазор между кожухом зубчатой передачи и головкой рельса, равный 1,2м;

Максимально возможное передаточное число передачи:

(1.2)

где  =15 – при двухсторонней передаче;

- номинальная мощность, отнесенная к концу вала, равная, кВт:

(1.3)

тогда

Соотношение скоростей определяем по формуле:

; (1.4)

Максимальную окружную скорость якоря оцениваем по рис. 1.5 (1), м/с:

Окружную скорость якоря в номинальном режиме определяем по формуле, м/с:

; (1.5)

Диаметр якоря определяем по формуле, мм

; (1.6)

где К^`= 130160;

В полученных пределах намечаем 3 значения диаметра якоря, для которых по рис. 1.6 (1) находим n_н,,,, Ц, D_z..Результаты сводим в табл. 1.1.

Таблица 1.1 - Выбор параметров ТД и передачи

Вариант	, мм	, об/мин		Ц, мм	, мм
1	650	800	3,9	575	930
2	680	760	3,7	600	940
3	700	740	3,6	622	960
4	750	690	3,2	665	970

Вариант 4 отпадает как неосуществимый по габаритам передачи, из оставшихся предпочтительным является 3 вариант с наибольшим диаметром якоря, что необходимо для машины сравнительно большой мощности. Дальнейший расчет продолжаем для этого варианта.

Вращающий момент на одну пару зубчатых колес определяем по формуле, кг с:

(1.7)

Нормальный модуль передачи находим по рис. 2.3 (2):

m_n= 11

Торцевой модуль передачи m_sопределяем по формуле:

; (1.8)

где - угол наклона зубьев, равный 24^о37^I12^II;

Число зубьев и диаметр большого зубчатого колеса при D_z.= 960 мм:

; (1.9)

Принимаем Z= 80, тогда диаметр большого зубчатого колеса равен, мм:

; (1.10)

Число зубьев и диаметр шестерни определим по формулам:

; (1.11)

Принимаем: z= 22, тогда диаметр малого зубчатого колеса, мм:

; (1.12)

Передаточное число (окончательное) рассчитаем по формуле:

; (1.13)

Централь передачи, мм:

; (1.14)

Отношение:

(1.15)

Данное отношение остается в рекомендуемых пределах рис. 1.6 (1).

Частоту вращения двигателя определяем по формуле, об/мин:

, (1.16)

Окружную скорость якоря, м/с:

в номинальном режиме

; (1.17)

в режиме максимальной скорости

; (1.18)

Результаты расчета сводим в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Основные параметры ТД и передачи

Z	z	DZ,, мм	dZ, мм	mn		Ц, мм	Da, мм		nн, об/мин	, м/с	, м/с
80	22	968	266,2	11	3,64	623	700	1,12	679,1	24,9	54,8