4 курс 2 семестр / Механическая часть ЭПС / Готовые Работы / Кишко Механическая часть ЭПС
.doc
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ростовский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО РГУПС) Кафедра «Электрический подвижной состав»
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЯГОВОЙ ПЕРЕДАЧИ НА ЭПС
Пояснительная записка к расчетно-графической работе по дисциплине «Механическая часть ЭПС» МЭ 18.07 П3
Руководитель работы к.т.н. доцент ___________ П.А. Коропец Студент группы МЭ-4-627 ____________ А.А. Кишко
2012 |
Cодержание
Введение …………………………………………………………...………........... 3
1 Геометрический расчет тяговой передачи.…………………………..4
2 Расчет резинометаллического амортизатора…………………….......7
3 Расчет динамических нагрузок в элементах
тягового привода......................................................................................10
Заключение………………………………………………….……..…….12
Список использованной литературы ………………………..……...............13
Введение
В настоящее время совершенствование электроподвижного состава является одним из главных направлений в развитии железнодорожного транспорта и остается таковым в ближайшей перспективе. Развитие средств электроники и микропроцессорной техники способствует появлению принципиально новых по своим техническим возможностям локомотивов с высоким уровнем автоматизации процессов управления. Однако каковы бы ни были масштабы внедрения новых средств автоматизированного контроля и управления техническими системами электрических локомотивов, их реализуемые эксплуатационные качества всегда будут определяться техническими возможностями их движителей – тяговых электродвигателей (ТЭД).
В этих условиях исключительно важная роль отводится процессу проектирования тяговых электродвигателей. В ходе разработки новой конструкции приходиться неоднократно уточнять и тщательно увязывать мужду собой множество размеров и параметров машины для одновременного учета и выполнения многочисленных конструкторских, технологических, экономических требований и ограничений.
В данном курсовом проекте основное внимание уделено вопросам разработки конструкции основных частей машины и их взаимосвязи в единой системе тягового двигателя. Необходимо отметить, что в своей основе методика проектирования тягового электрического двигателя, опирается на традиционную методику проектирования тяговых машин, разработанную и используемую в настоящее время коллективами проектировщиков отечественного электровозостроения.
1 Расчет геометрических параметров тяговой передачи
Исходные данные:
– диаметр бандажа – 1.35 м;
– часовая скорость – 55 км/ч;
– осевая нагрузка – 235 кН;
– часовая мощность тягового двигателя – 800 кВт.
Угловая скорость колесной пары в часовом режиме
рад/с.
Находим диаметр якоря (м) из условий и . Принимаем и
м.
Угловая скорость якоря
рад/с.
Передаточное число
.
Вращающий момент в часовом режиме
кНм.
Вращающий момент превышает 4 кНм, поэтому выбираем двустороннюю косозубую передачу с углом наклона зубьев ().
Расчетный вращающий момент
кНм.
Для полученного по графику (рисунок 1,[1]) принимаем модуль зацепления .
Исходя из условий прочности тела шестерни, определяем минимальное число зубьев
.
Принимаем .
Тогда число зубьев зубчатого колеса .
Принимаем и уточняем значение передаточного числа
.
Диаметр делительной окружности зубчатого колеса
м.
Проверяем его вписывание в габарит
,
,
т.е. тяговая передача вписывается в габарит.
Определяем централь
мм.
Проверяем соответствие централи габариту
,
Рассчитанная передача отвечает условиям прочности и вписывания в габарит подвижного состава.
Колесно–моторный блок с узлом крепления к раме тележки показан на рисунке 1.
Рисунок 1 – Опорно-осевой тяговый привод
2 Расчет резинометаллического амортизатора
Определяем расчетную нагрузку. Расчет ведем для режима трогания.
Вес тягового электродвигателя .
Принимаем: .
Максимальная сила тяги при трогании ()
кН.
Реакция в подвеске при различном направлении движения
кН.
кН.
Для расчета амортизатора принимаем:
– модуль упругости резины, кПа ;
– допустимое напряжение сжатия, кПа ;
– предельная относительная деформация ;
– высота шайб в свободном состоянии, м ;
– внутренний диаметр шайбы, м .
– сила предварительного сжатия , кН ;
Площадь рабочего сечения шайбы
.
Наружный диаметр шайбы
м.
Коэффициент формы шайбы при сжатии
.
Величина предварительного сжатия
м.
Жесткость одной шайбы
кН/м.
Жесткость амортизатора в пределах предварительного сжатия
кН/м.
Деформация шайб под нагрузкой
м.
Деформация верхней и нижней шайб
м;
м.
Так как , то амортизатор не «раскроется» под нагрузкой.
Нагрузки в шайбах
кН;
кН.
Проверяем прочность и работоспособность шайб
;
кПа.
Условия прочности и работоспособности выполняются.
3 Расчет динамических нагрузок в элементах тягового привода
Исходные данные:
– момент инерции якоря ТЭД, тм2
– высота неровности пути, м
– длина неровности пути, м
– коэффициент динамики
Радиус делительной окружности шестерни
м.
Угол поворота ТЭД при наезде на неровность
рад.
Круговая частота кинематических возмущений
1/с.
Амплитуда динамической нагрузки на зубьях передачи
кН.
Динамическая сила, действующая в подвеске ТЭД
кН.
Сила в подвеске ТЭД, вызванная тягой при
кН.
Суммарная (статическая и динамическая) нагрузка в подвеске ТЭД при
кН.
Находим отношение суммарной нагрузки к силе преднатяга амортизатора
.
В данном случае .
Следовательно, при амортизатор не раскроется.
Заключение
В данной работе были проведены расчеты основных геометрических параметров, в котором значение централи соответствует габаритным размерам ТЭД 0.584 < Ц = 0.637 < 0.705.. Во втором разделе был проведен расчет прочности резинометаллического амортизатора. Выполнена проверка прочности и работоспособности шайб амортизатора. Так же выполнен расчет динамических нагрузок в элементах тягового привода. В результате получено отношение суммарной нагрузки к силе преднатяга , согласно которому можно сделать вывод о том, что при максимальной скорости движения амортизатор «не раскроется».
Список использованных источников
1 Расчет тягового привода электровоза. Методические указания к курсовой работе. Козубенко В.Г., Чеботарев Е.А. Ростов н/Д, РИИЖТ, 1984 г.
2 Рамлов В.А. Тяговые передачи. Программированное задание на курсовую работу для студентов по специальности «Электрификация железнодорожного транспорта». – М.: ВЗИИТ, 1981.
3 Развитие локомотивной тяги. Под ред. Н.А. Фуфрянского и А.Н. Бевзенко. – М.: Транспорт, 1982.
4 Медель, В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. – М.: Транспорт, 1974.