Разработка надежной тяговой передачи с ремонтопригодной и контролепригодной муфтой электропоездов серии ЭР9
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
43 х 10-374942,10,2023 х 10-385317,30,1881 х 10-395636,60,1774 х 10-3105777,20,1731 х 10-3116505,80,1537 х 10-3127219,10,1385 х 10-3137304,00,1369 х 10-3147748,50,1291 х 10-3157830,60,1277 х 10-3168166,10,1225 х 10-3178931,30,1120 х 10-3189417,10,1062 х 10-3199863,40,1014 х 10-32010117,10,0988 х 10-32110505,50,0952 х 10-32210892,60,0918 х 10-32311263,00,0888 х 10-32411664,50,0857 х 10-32511905,50,0840 х 10-32612053,10,0830 х 10-32712339,30,0810 х 10-32812946,20,0772 х 10-32913216,40,0757 х 10-33013552,90,0738 х 10-3
5. Динамический расчёт участка передачи шестерня-якорь тягового электродвигателя
Расчётная модель участка передачи:J1 - момент инерции шестерни и участка вала; J2 - момент инерции фланца шестерни и вала; J3 - момент инерции кольца и вала; J4 - момент инерции кордооболочки; J5/ - момент инерции двух полуколец и вала; J5// - момент инерции кольца электродвигателя; J5/// - момент инерции поводка; J6 - момент инерции якоря тягового электродвигателя; Сi j - жёсткость участка вала и оболочки; Lя, Lв, Lд - индуктивности якоря, обмотки возбуждения и дополнительных полюсов; rя, rв, rд - сопротивления обмоток
При расчёте производим исследование реакции системы на воздействие единичной силой Pz на шестерню. Эта сила создаёт момент Мz. Система реагирует моментом сопротивления Мс. Так же при моделировании учитываем зазор в болтах и втулках фланца шестерни. Суммарный зазор во всех восьми втулках ? = 0,55 мм. Зазор образуется на расстоянии R? = 124 от оси муфты.
Моделирование зазора:
К = 0при | R? (?2 - ?3) | ? ?;
К = 1при | R? (?2 - ?3) | < ?.
Дифференциальные уравнения колебаний системы
В уравнениях таблицы 4.1 ?i - углы поворота элементов системы вокруг оси вращения; вij - коэффициенты демпфирования крутильных колебаний, вычисляемые по формулам:
для в12 и в56
вij = 0,01 х 2 v Сi j Jj; Нм/рад/с; (4.1)
для в23 и в45 и в34
вij = 0,05 х 2 v Сi j Jj; Нм/рад/с; (4.2)
Значение жесткостей для базовой и новой муфт:
с12 = 9,05 х 106; Нм/рад;
с23 = 1,3 х 105; Нм/рад;
с34 = 2,0 х 105; Нм/рад;
с45 = 2,0 х 105; Нм/рад;
с56 = 5,1 х 106; Нм/рад.
Значение моментов инерции для базовой и новой муфт:
J1 = 0,2535 кг м2;
J2 = 0,6207 кг м2;
J3 = 0,2250 кг м2;
J4 = 0,2780 кг м2;
J6 = 28 кг м2.
Для базовой муфты момент инерции полуколец и фланца двигателя J5 = 1,4522 кг м2. Для новой муфты остаётся неизменным момент инерции полуколец J5/ = 0,8238 кг м2. Моменты инерции кольца двигателя и поводка J5// и J5/// рассчитывают с помощью рисунка 4.2 в таблице 4.2.
Расчёт моментов инерции кольца двигателя и поводка
Площадь поперечного сечения кольца S, м2Средний радиус кольца r/, мДлинна средней линии кольца l = 2 ? r/, мОбъём кольца V = S l, м3 (для Sп5 - Sп9 V = 0,45 S l)Масса кольца m = V ?, кг, где ? - плотность стали, ?= 7850 кг/м3Внешний радиус кольца R, мВнутренний радиус кольца r, мМомент инерции кольца J = m/2 (R2+ r2), кг м2S1кд = 800 х 10-60,08850,55584,45 х 10-43,490,1010,0760,0279S2кд = 1400 х 10-60,12100,759910,64 х 10-48,350,1410,1010,1256S3кд = 864 х 10-60,16401,02998,90 х 10-46,990,1820,1460,1903S4кд = 704 х 10-60,21101,32519,33 х 10-47,320,2270,1950,3278S5кд = 483 х 10-60,25351,59207,69 х 10-46,040,2640,2430,3888S6кд = 480 х 10-60,29101,82758,77 х 10-46,890,3090,2750,5895кольцо двигателя39,081,6499S1п = 292 х 10-60,04300,27000,79 х 10-40,620,0450,0410,0011S2п = 2632 х 10-60,05900,37059,75 х 10-47,650,0730,0450,0281S3п = 722 х 10-60,08250,51813,75 х 10-42,940,0920,0730,0203S4п = 896 х 10-60,10600,66575,96 х 10-44,680,1200,0920,0535S5п = 960 х 10-60,13500,84783,66 х 10-42,870,1500,1200,0530S6п = 1073 х 10-60,16851,05825,11 х 10-44,010,1870,1500,1152S7п = 736 х 10-60,21101,32514,39 х 10-43,450,2270,1950,1545S8п = 462 х 10-60,25351,59203,31 х 10-42,600,2640,2430,1889S9п = 512 х 10-60,29101,82754,21 х 10-43,300,3090,2750,2823поводок32,120,8969
Таким образом, момент инерции кольца тягового электродвигателя J5// = 1,6499 кгм2, момент инерции поводка J5/// = 0,8969 кг м2, а суммарный момент инерции полуколец, кольца тягового электродвигателя и поводка J5 = J5/ + J5// + J5/// = 0,8238 + 1,6499 + 0,8969 = 3,3706 кг м2.
Сопротивление обмоток якоря, обмотки возбуждения и дополнительных полюсов равны соответственно:
rя = 0,069414 Ом;
rв = 0,13372 Ом;
rд = 0,024564 Ом.
Магнитная характеристика тягового электродвигателя
Ф, Вб0,00280,00550,00830,01110,01380,01660,01930,02210,02490,02760,0300I, А132639547189118157210299439
Далее линеаризуем магнитную характеристику построением касательной в точке, соответствующей часовому току тягового электродвигателя Iч = 350 А (см. рис. 4.3.) и получаем величину индуктивности обмотки возбуждения по формуле [15, стр. 15]:
Lв = 2 р ? Wв? Ф/.; Гн; (4.3)? I /
где: 2 р - число полюсов двигателя,
р = 4;
? - коэффициент магнитного рассеяния,
? = 1,1;
Wв - число витков одной полюсной катушки,
Wв = 56;
? Ф/?I - тангенс угла наклона касательной к магнитной характеристике,
? Ф/ / ? I / = 0,0065/360 = 1,8 х 10-5 Вб/А.
Подставим значения в формулу 4.3, получаем:
Lв = 4 х 1,1 х 56 х 1,8 х 10-5 = 0,00445 Гн
Индуктивность якоря Lя и дополнительных полюсов Lд приближённо равны [15, стр. 15]:
Lя = 0,17 Lв = 0,17 х 0,00445 = 0,00076 Гн (4.4)
Lд = 0,08 Lв = 0,08 х 0,00445 = 0,00036 Гн (4.5)
Суммарная индуктивность цепи якоря определяется по следующей формуле:
L? = Lв + Lя + Lд, Гн (4.6)
Подставив в формулу 4.6 значения, получим:
L? = 0,00445 + 0,00076 + 0,00036 = 0,00557 Гн
Для создания массива зависимости Ф(iя) аппроксимируем магнитную характеристику тягового электродвигателя пятью отрезками прямых и заносим данные в таблицу.
Аппроксимация зависимости Ф(iя)
Ф, Вб00,01020,01810,02430,02710,0300iя, А04899190266439
Постоянные тягового электродвигателя рассчитываем