Проект тележки электровоза и расчет основных несущих элементов - Курсовая работа

Механическая часть электровоза предназначена для размещения электрического, пневматического, тормозного оборудования и пультов управления, а также для восприятия и передачи горизонтальных продольных и поперечных сил, передачи и распределения вертикальных нагрузок от массы электровоза на путь и обеспечения движения электровоза по рельсовому пути. Если автосцепные устройства находятся на раме тележки, то сочленение предназначено для передачи продольных сил тяги, торможения. В тех случаях, когда автосцепные устройства установлены на раме кузова то применяют несочлененные тележки или тележки с упругой поперечной связью, рама кузова воспринимает от тележек и передает горизонтальные продольные силы на автосцепные устройства. Рамы тележек предназначены для передачи и распределения вертикальных нагрузок между колесными парами с помощью подвешивания, восприятия и передачи сил тяги и торможения, а также горизонтальных поперечных сил, обеспечения правильной устойчивости колесных пар, крепления тяговых двигателей, элементов подвешивания и тормозного оборудования.Формула ходовой части 20-20 с боковыми опорами Марка стали боковин М16СК основным геометрическим размерам тележки относятся: - расстояние между осями смежных колесных пар; Некоторые их отличия обусловлены наличием в уже скомпонованной конструкции тележки колесных пар и буксовых узлов, деталей рессорного подвешивания, тормозного оборудования и ударно-тяговых аппаратов. Расчетная схема для определения геометрических размеров рамы трехосной тележки электровоза приведена на рисунке 2.1 Это же расстояние составляет жесткую базу тележки. Размеры (показанные на рисунке 2.1), используемые при расчете геометрических параметров рамы тележки: R0-расстояние от оси колесной пары до конца носиков или кронштейна остова тягового двигателя, зависит от его конструкции, мощности и способа подвешивания;Рессорное подвешивание на электроподвижном составе служит для смягчения вертикальных ударов, передаваемых от пути на надрессорное строение при прохождении колесных пар по неровностям. С другой стороны, рессорное подвешивание уменьшает воздействие подвижного состава на путь, обусловленное колебаниями надрессорного строения. Кроме того, с помощью рессорного подвешивания достигается равномерное распределение нагрузок между колесными парами при следовании их по неровности пути. Поэтому правильно выбранная схема рессорного подвешивания придает электровозу хорошие динамические свойства и уменьшает склонность его к боксованию.Во-первых, при выбранных схемах подвешивания рессор и пружин на базе существующего типа электровоза определение прогибов, жесткостей и напряжений, сравнение их с допускаемыми значениями. Если найденные напряжения меньше допускаемых, расчеты на этом этапе заканчиваются. Во-вторых, если напряжения окажутся больше допускаемых, необходимо рассчитать рессоры и пружины, которые вследствие их усиления будут отличаться от существующих. Последнее обеспечит монтаж и установку усиленных рессор и пружин в те же габариты и изготовление их из тех же материалов, что и применяемые на эксплуатируемых электровозах. Рнпр - неподрессоренная масса, приходящаяся на одну колесную пару, которая при опорно-осевом подвешивании двигателя включает в себя массу колесной пары с буксами, 2/3 массы системы рессорного подвешивания и кожухов зубчатой передачи и половину массы тягового двигателя.При расчете пружин, как и при расчете листовых рессор, первая задача заключается в определении прогиба и напряжения выбранного из существующих типов пружин. Вторая задача является продолжением первой, если напряжение в пружине будет больше допустимого, и заключается в расчете более усиленной по сравнению с существующей пружиной. На современных электровозах применяют двухрядные винтовые рессоры В таблице 3.2 приводятся исходные данные для расчета винтовых рессор. Как видно из рисунка 3.1, нагрузка на каждую пару пружин составляет половину от нагрузки Р, приходящейся на рессору.Нагрузка на пружину (согласно 3.8) (мм) где D - средний диаметр витка; n - число рабочих витков пружины; Q - нагрузка на пружину в КГС; Допускаемое касательное напряжение [?] пружины при кручении составляет 500...550 МПА (50...55 КГС/мм2).Нагрузка на пружину (согласно 3.9) Полученное значение необходимо сравниваем с допускаемым значением. Допускаемое касательное напряжение [?] пружины при кручении как уже отмечалось выше составляет 500...550 МПА (50...55 КГС/мм2).Развеска представляет собой распределение массы электровоза по отдельным колесным парам и колесам. Неравномерное распределение вертикальной нагрузки приводит к снижению тяговых свойств электровоза изза боксования разгруженных колесных пар и ухудшению динамики электровоза изза перегрузки колес или колесных пар. При продольной развеске достигаются одинаковые давления от колесных пар на рельсы, при поперечной - одинаковые давления колес. Динамическая развеска представляет собой распределение нагрузок по колесным парам и колесам при движении электровоза и реализации им силы тяги или т

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Основные геометрические размеры тележки

3. Выбор схемы и расчет рессорного подвешивания

3.1 Выбор схемы рессорного подвешивания

3.2 Расчет листовых рессор

3.3 Расчет винтовых рессор

3.3.1 Расчет внутренних пружин

3.3.1 Расчет наружных пружин

4. Расчет развески тележки

5. Расчет прочности рамы

5.1 Расчет рамы

5.2 Определение геометрических характеристик сечений

5.3 Расчет рамы как статически определимой системы

6. Расчет кососимметричной нагрузки

Список использованных источников

Механическая часть электровоза предназначена для размещения электрического, пневматического, тормозного оборудования и пультов управления, а также для восприятия и передачи горизонтальных продольных и поперечных сил, передачи и распределения вертикальных нагрузок от массы электровоза на путь и обеспечения движения электровоза по рельсовому пути. Состоит из кузова и тележек. Тележки бывают сочлененными, имеющими механическое соединение между собой, и не сочлененными. Если автосцепные устройства находятся на раме тележки, то сочленение предназначено для передачи продольных сил тяги, торможения. В тех случаях, когда автосцепные устройства установлены на раме кузова то применяют несочлененные тележки или тележки с упругой поперечной связью, рама кузова воспринимает от тележек и передает горизонтальные продольные силы на автосцепные устройства.

Основные узлы тележки: рама, колесные пары с буксами и буксовое подвешивание. На тележках устанавливают тяговые двигатели с тяговыми передачами и тормозное оборудование.

Рамы тележек предназначены для передачи и распределения вертикальных нагрузок между колесными парами с помощью подвешивания, восприятия и передачи сил тяги и торможения, а также горизонтальных поперечных сил, обеспечения правильной устойчивости колесных пар, крепления тяговых двигателей, элементов подвешивания и тормозного оборудования.

Основными элементами рамы тележек являются продольные балки, поперечные шкворневые и концевые балки. Концевые поперечные балки рам сочлененных тележек, служат для размещения автосцепного устройства или крепления сочленения. У не сочлененных тележек концевые балки служат для придания тележке необходимой жесткости рамы, к ним крепят детали тормозного оборудования, на них воздействует ролик противоразгрузочного устройства.

Рассматриваемый электровоз ВЛ10 состоит из двух несочлененных двухосных тележек и кузова. Рама тележки представляет собой цельносварную замкнутую конструкцию прямоугольной формы, состоящую из двух боковин коробчатого сечения, связанных между собой шкворневым (центральным) и двумя концевыми поперечными брусьями.