4 курс 2 семестр / Мех Часть_1 / Obrazets_RGR_Mekhanicheskaya_chast_EPS_2013
.doc
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ростовский государственный университет путей сообщения
(ФГБОУ ВПО РГУПС)
Кафедра «Электрический подвижной состав»
РАСЧЕТ ТЯГОВОГО ПРИВОДА ЭЛЕКТРОВОЗА
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 ____________
2013
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
Вариант № 8
Исходные данные:
– осевая нагрузка, кН ;
– диаметр бандажа, м ;
– база подвески ТЭД, м ;
– часовая мощность ТЭД, кВт ;
– часовая скорость, км/ч .
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
мм.
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.