Компоновка тяговой передачи

 

Предварительно передаточное отношение m определяется после выбора тягового двигателя и диаметра колес. Оно находится из условия обеспечения заданной (расчетной) скорости локомотива на расчетном подъеме по формуле

;

где – диаметр колес локомотива, м; – частота вращения тягового двигателя в продолжительном режиме, об/мин; – расчетная скорость локомотива, км/ч.

Полученное передаточное отношение должно позволять локомотиву достигнуть конструкционной скорости 130 км/ч при максимальной скорости вращения тягового двигателя. Таким образом, должно выполняться условие:

км/ч;

где – конструкционная скорость локомотива, км/ч; – максимальная частота вращения тягового двигателя, об/мин.

Так как условие не выполнено, уменьшаем величину передаточного отношения до 3,96. Значение конструкционной скорости с передаточным отношением 3,96 составляет 140,3 км/ч, то есть условие выполнено. Поэтому для дальнейших расчетов принимаем m =3,96.

Тяговый двигатель и элементы тяговой передачи размещаются в монтажном объеме, который ограничен в вертикальном направлении расстоянием от головки рельса до необрессоренных и обрессоренных элементов тягового привода, т.е. клиренсом, а в поперечном направлении – расстоянием между колесами. Таким образом, величина передаточного отношения находится из условий вписывания корпуса редуктора в заданный габарит приближения верхнего строения пути и размеров, характеризующих конструктивные особенности редуктора (рис. 4.2).

Определяем максимально возможный диаметр вершин зубьев зубчатого колеса:

мм;

Рис. 4.2. Схема вписывания тягового редуктора в монтажный объем

 

где D_k – диаметр колес, мм; d₁ – клиренс, мм; d₂ – толщина нижней стенки корпуса редуктора, мм; d₃ – расстояние между вершинами зубьев и нижней стенкой редуктора.

Значение крутящего момента на колесной паре составляет M_n×m =4835×3,96=19146,6 Нм. Так как значение момента не превышает 20000 Нм, в соответствии с рекомендациями, принимаем значение модуля m зубчатого зацепления 10 мм.

Диаметр делительной окружности зубчатого колеса определяется как

мм;

где m – модуль зацепления.

Число зубьев зубчатого колеса находится из соотношения

;

Для дальнейшего расчета задаемся числом зубьев z₂ =76.

Уточняем значение делительного диаметра зубчатого колеса

мм.

Число зубьев шестерни находится из соотношения

.

Для дальнейшего расчета задаемся числом зубьев z₁ =20.

Задавшись целыми значениями и , уточняем значение передаточного отношения редуктора

.

Рис. 4.3. Компоновка тяговой передачи первого класса.

 

Определяем значение делительного диаметра шестерни

мм.

Рассчитываем межосевое расстояние передачи

мм.

Определяем ширину корпуса редуктора

мм.

где b_w – ширина зубчатого венца; b₂ – толщина боковой стенки корпуса редуктора; b₃ – расстояние между торцом зубчатого колеса и внутренней стенкой корпуса редуктора.

По выбранным и рассчитанным габаритным размерам элементов тяговой передачи выполняется эскиз компоновки колесно-моторного блока (рис 3.3).