Расчёт тепловоза на конструктивной основе существующего образца - Курсовая работа

Темпы экономического роста в железнодорожной отрасли выше, чем в других и достигаются они исключительно за счет интенсивных факторов развития ОАО «РЖД» являются одними из важнейших инструментов государственного управления народным хозяйством. Основной целью и задачей реорганизации и развития отечественного подвижного состава является удовлетворения потребности в подвижном составе за счет поставок локомотивов нового поколения и модернизации ныне действующих. Это можно осуществить на основе технических решений, отличающихся высокой экономичностью, лучшими потребительскими, эксплуатационными и экологическими качествами. Данная техника должна выпускаться на заводах нашей страны и обеспечивать снижение себестоимости за счет совершенствования системы эксплуатации и ремонта ТПС. Приоритетными считают следующие направления научных исследований и проектно-конструкторских разработок в области рельсового транспорта: подвешивание силового привода для новых локомотивов грузового движения-1 класса;Касательная полезная мощность тепловоза, реализуемая на ободе колес при условии установившегося движения, определяется по формуле: Nk=Ne*?*?n , (1) где Ne - эффективная мощность дизеля, КВТ; ? = 0,95-коэффициент, учитывающий затрату мощности на обслуживание локомотива;Сцепная масса тепловоза характеризует его способность развивать необходимую силу тяги без проскальзывания колес по рельсам: М сц = 2П* z / g, (3) где 2П - нагрузка от оси на рельсы, КН; Число сцепных осей определяется исходя из касательной мощности тепловоза Nk и номинальной мощности тягового электродвигателя РТЭД: z= Nk /РТЭД . 1.3 Расчет и построение тяговой характеристики тепловоза тепловоз передача скорость мощность Сила тяги тепловоза при трогании с места и до пороговой скорости определяется по формуле: Fксц=10* ?k*Мсц , (5) где ?k - коэффициент сцепления колес с рельсами. Сила тяги тепловоза при использовании полной мощности дизеля определяется по формуле: F = 3,67 ?Nk/ V, (7) где Nk - касательная мощность тепловоза, КВТ;Одним из основных параметров тягового редуктора тепловоза является передаточное число i, представляющее собой отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущей шестерни: i=Z2/Z1, (10) где Z2-число зубьев ведомого зубчатого колеса; Передаточное число тягового редуктора определяется после выбора тягового электродвигателя и расчета диаметра ведущих колес. Передаточное число i1 определяют из условия движения поезда с заданной скоростью Vp на расчетном подъеме по формуле: где F? - длительная сила тяги одного колесно-моторного блока, КН; Длительная сила тяги одного колесно-моторного блока определяется из выражения: F?= Fкп / m , (12) где Fкп-расчетная сила тяги тепловоза, КН; Передаточное число i2 определяется по наибольшей частоте вращения якоря тягового электродвигателя при конструкционной скорости тепловоза Vk: i2= nmax/ nk, (14) где nmax-наибольшая частота вращения якоря тягового электродвигателя;Нагрузка от кузова на тележку тепловоза передается через двух-опорную систему, в которой используются опоры маятникового типа. 2) состоит из следующих основных узлов: главные опоры кузова; боковые опоры кузова; возвращающие аппараты; рама тележки; колесные пары с буксами, узлами эластичной муфты, ведомой шестерней и кожухом тягового редуктора; рессорное подвешивание; подвешивание тягового электродвигателя; тяговый электродвигатель с ведущей шестерней и шестеренчатым насосом; рычажная передача тормоза. Кузов тепловоза опирается на тележки через четыре главные опоры и восемь дополнительных боковых опор. Две главные опоры на тележке позволяют сохранять параллельность рамы тележки и кузова, вследствие чего стабилизируется коэффициент использования сцепного веса тепловоза. На каждую главную опору передается от кузова нагрузка около 9550 кгс.Общее число листов в рессоре определяются исходя из соотношений между допускаемым напряжением изгиба, изгибающим моментом М и моментом сопротивления W одного листа. W - момент сопротивления ;м? n - число листов в рессоре; [sи]доп - допускаемое напряжение изгиба; [sи]доп = 650 МПА Общее число листов в рессоре: n= Pct * ? ; (21) Рессоры проверяются по допускаемому напряжению изгиба при динамической нагрузке [sи] max = 1000 МПА, при этом учитывается влияние хомута по формуле: [sи]? = 3 * Рдин * ? ; (22)Основные размеры цилиндрической пружины определяют по допустимым касательным напряжениям при динамической нагрузке [?] доп = 650 МПА. Диаметр прутка определяется из уравнения прочности пружины: , (26) откуда , где: - 650 МПА-допускаемое касательное напряжение при динамической нагрузки; k - коэффициент, учитывающий увеличение касательного напряжения в сечении на внутренней поверхности витка пружины; величина данного коэффициента зависит от индекса пружины С ??D/d . Число рабочих витков определяется из уравнения деформации пружиныНапряжение сжатия амортизатора: ? =Ер *Е ; (31) где: Ер - расчетный модуль упругости резины; Е - модуль упругости резины; Е =0,1 ? - напряжение сжатия; Площадь сечения амортизато

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Исходные данные

1. Определение основных показателей тепловоза

1.1 Касательная полезная мощность

1.2 Сцепная масса тепловоза

1.3 Расчет и построение тяговой характеристики тепловоза

1.4 Определение передаточного числа зубчатой передачи

2. Разработка экипажной части тепловоза и определение ее основных параметров

2.1 Выбор и обоснование основных элементов экипажной части

2.2 Расчет на прочность листовой рессоры

2.3 Расчет на прочность пружины

2.4 Расчет на прочность резинового амортизатора

2.5 Определение жесткости и статического прогиба рессорного подвешивания

2.6 Определение частоты колебаний подрессоренной массы тепловоза

2.7 Определение критической скорости движения тепловоза

2.8 Расчет демпфирования колебаний

3. Динамическое вписывание тепловоза в кривую

Заключение

Список использованных источников