2.3 Расчёт параметров тягового редуктора проектного тепловоза

С вала тягового электродвигателя крутящий момент передается на колесную пару через зубчатый цилиндрический редуктор.

Основным параметром, оказывающим влияние на тяговые свойства колесно-моторного блока в целом, является передаточное число зубчатой передачи этого редуктора.

Передаточное число μ представляет собой отношение крутящего момента на ободе колеса к моменту на валу ТЭД, определяемое при длительном режиме работы колесно-моторного блока (КМБ)

(5)

где -длительная сила тяги КМБ, кН

-длительный крутящий момент ТЭД, кН·м;

-диаметр колес, м.

Величины и могут быть определены из выражений:

(6)

(7)

(8)

где -мощность одного ТЭД, кВт;

- расчетная скорость движения тепловоза, км/ч;

- длительная частота вращения якоря ТЭД

- максимально-допустимая частота вращения якоря ТЭД, принимаемая в расчетах равной 2200/2300 мин^-1.

= 7

Представляя выражение (6,7,8) в формулу (5), получаем:

Передаточное число , определенное по формуле, приведенной выше, не только обеспечит параметры и при длительном режиме, соответствующем длительной скорости движения тепловоза, но и обеспечит условие прочности ТЭД, частота вращения якоря которого при конструкционной скорости не превысит допустимого значения .

Окончательное значение передаточного числа устанавливается с учетом принятой длины централи А, которая показывает расстояние между осями якоря ТЭД и колесной пары:

где А-длина централи, мм;

m –модуль зубчатого зацепления;

Z₁ и Z₂ –числа зубьев ведущей и ведомой шестерен.

Для тепловозных тяговых передач модуль зубчатого зацепления m, представляющий собой отношение диаметра делительной окружности к числу зубьев шестерни, принимают равным 10.

Числа зубьев ведущей шестерни Z₁ и Z₂ ведомого зубчатого колеса определяют из совместного решения двух уравнений:

После уточнения чисел зубьев Z₁ и Z₂ окончательно уста­навливают передаточное число .

Учитывая, что КМБ имеет габаритные ограничения, следует проверить возможность размещения в нижней части габарита под­вижного состава ведомого зубчатого колеса с кожухом по формуле

где С - расстояние от торца зубьев ведомого колеса до

нижней поверхности кожуха (С=18÷25 мм);

d₂ - диаметр делительной окружности ведомого колеса мм,

d₂=m Z₂

d₂=10*38=380 мм

2.4 Расчет и построение электромеханических характеристик проектного тепловоза

Если электромеханические характеристики тягового двигателя тепловоза –образца отличаются от характеристик проектного тепловоза мощностью ТЭД, передаточным отношением, степенью ослабления магнитного поля, расчетной скоростью, диаметром колес и.т.д, то их следует перестроить, используя следующие выражения

(9)

(10)

(11)

Таким образом, следует построить электромеханические характеристики ТЭД проектного тепловоза : и .

Рассмотрим применение приведенной методики на примере:

Расчет производим для величины тока I_Д=800А

Таблица 4 Расчеты для значения тока 600А-до 1300А с учетом поправки

Режим работы		Значение тока IД, А
		600	700	800	900	1000	1100	1200	1300
ПП		1392	1033	733,5	491	307	180	111	101
ОП1		2161	1611	1156	795	527	353	273	287
ОП2		3184	2427	1790	1269	867	582	416	366

Рисунок 3 Зависимость для трех режимов работы ТЭД

Таблица 5 Расчеты для значения тока т 600А-до 1300А с учетом поправки

Режим работы		Значение тока IД, А
		600	700	800	900	1000	1100	1200	1300
ПП		2,9	3,88	5,58	8,34	13,36	22,8	37	40,7
ОП1		1,9	2,54	3,5	5,15	7,76	11,65	15	14,3
ОП2		1,28	1,68	2,28	3,2	4,7	7	9,76	11

Рисунок 4 Зависимость для трех режимов работы ТЭД

Для рассматриваемого примера электромеханические характеристики проектного тепловоза приведены на рисунке 5