Разработка системы рессорного подвешивания пассажирского электровоза
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
й поперечной балки рамы тележки
Элемент Fi,zi,xi,zi2Fixi2FiIxi,Izi,сечения10-4м210-3м10-3м10-6м410-6м410-6м210-6м2Верхний горизонтальный лист51192018800.12338.25Нижний горизонтальный лист51-192018800.12338.25Левый вертикальный лист54.90-123083.0661.280.103Правый вертикальный лист54.90123083.0661.280.103Сумма211.800376166.1222.876.706
Таблица 2.4 Вспомогательные параметры для концевых частей боковины рамы тележки
Элемент Fi,zi,xi,zi2Fixi2FiIxi,Izi,сечения10-4м210-3м10-3м10-6м410-6м410-4м210-6м2Верхний горизонтальный лист35.792030.2200.085913,12Нижний горизонтальный лист35.7-92030.2200.85913,12Левый вертикальный лист24.90-77014.765.710,047Правый вертикальный лист24.9077014.765.710,047Сумма121.20060.4429.5211.6126,33
Ординаты собственных центров тяжести элементов средней части боковины для горизонтальных листов z1.2=(h+1)/2=(0.383+0.016)/2=0.199 м.
Для усиливающей накладки
z2=h/2+1+3/2=0.383/2+0.017+0.015/2=0.216 м.
Ордината центра тяжести всего сечения:
(2.19)
Используя формулу zi=zi-zc определяем zi и составляем таблицу 2.5.
Таблица 2.5 Вспомогательные параметры для средней части боковины рамы тележки
Элемент Fi,zi ,zi,xi,zi2Fixi2FiIxi,Izi,сечения10-4м210-3м10-3м10-3м10-6м410-6м410-6м210-6м2Верхний горизонтальный лист35.7199173,040107.3400.085913.12Нижний горизонтальный лист35.7-199-224,960180.6700.085913.12Левый вертикальный лист57.150-25,96-77,53.8533.8869.130.107Правый вертикальный лист57.150-25,9677,53.8533.8869.130.107Усиливающая накладка25,5215189,04091.1300,0486,14Сумма211.221585,20386.8467.76138.4732.6
Моменты инерции при изгибе и кручении для поперечных сечений каждого элемента рамы тележки:
(2.20)
(2.21)
(2.22)
Результаты расчётов представлены в таблице 2.6.
Элемент рамыIx,10-6м4Iz,10-6м4Iк,10-6м4Wx,10-3м3Wz,10-3м3Wк,10-3м3К.П.Б.57.7220.6515.010.5470.2750.591К.Ч.Б.72.0555.8539.990.7210.5320.964С.Ч.Б.525.31100.36101.32.1830.9562.137С.П.Б498.8242.83208.22.4941.6193.19
2.3 Определение массы элементов экипажной части и составление весовой ведомости
Массы концевых поперечных балок
Mкпб=(bт-Bб)Fкпб (2.23)
Mкпб=7.8(2.1-0.21)100.810-4=0.149 т
Масса средней поперечной балки, также рассчитывается по формуле
Mспб=7.8(2.1-0.21)211.810-4=0.312 т
Масса концевой части боковины
Mкчб=сlкчбFкчб (2.24)
Mкчб=7.80.4412,1210-3=0.042 т
Масса средней части боковины
Mсчб=7.81.012185.710-4=0.146 т
Масса усиливающей накладки
Mн=clнFн (2.25)
Mн=7.81.982.5510-3=0.0393 т
Масса переходной части боковины
Масса боковины в целом
Mб=2Mкчб+2Mпчб+Mсчб+Mн (2.27)
Mб=20.042+20.0858+0.146+0.0393=0.4409 т
Рассчитанные массы отдельных балок рамы тележки, а также массы остальных элементов механической части локомотива сводим в упрощённую весовую ведомость (табл.2.7).
Таблица 2.7 Упрощённая весовая ведомость пассажирского электровоза.
Наименование оборудования Масса единицы оборудования ,т Количество единиц оборудованияМасса оборудования1234Передняя поперечная балка рамы0.14930.447Средняя поперечная балка рамы0.31230.936Задняя поперечная балка рамы 0.04230.126Боковина рамы0.440962.6454Кронштейны крепления поводковых букс 0.308630.9285Рама тележки в сборе1.800435.40212 Колёсная пара с двумя зубчатыми колёсами и буксами 2.57615.42Тяговый двигатель3.4620.4Подвеска тягового двигателя 0.0660.36Тяговый редуктор1.1566.9Передаточный механизм тягового момента0.1260.72Колёсно-моторный блок в сборе7.3643.8Первая ступень рессорного подвешивания в сборе0.261.2Тормозное оборудование0.9632.88Устройство связи с кузовом0.18830.564Пневматический монтаж и прочие детали0.0830.24Тележка в сборе18.828356.484Кузов с оборудованием66.485166.485Электровоз в целом122.9731122.973
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ СИСТЕМЫ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА
3.1 Определение минимально допустимой величины статического прогиба системы рессорного подвешивания и распределение его между ступенями
Минимально допустимую величину статического прогиба принимаем по [2 стр. 25], для пассажирского электровоза при Vк=175 км/ч, . Принятую величину необходимо распределить между центральным и буксовым подвешиванием. По рекомендации [2 стр. 25] минимально допустимая величина статического прогиба буксового подвешивания , а минимально допустимая величина статического прогиба центрального подвешивания .
3.2 Выбор конструкции центрального рессорного подвешивания
По [ 2, прил. 1] принимаем электровоз-аналог ЧС8, нагрузка на опору кузова 84 кН и .
(3.1)
где P2 - статическая нагрузка на опору кузова проектируемого электровоза.
(3.2)
Полученная величина статического прогиба центрального подвешивания ? тогда условие выполняется
3.3 Проектирование и расчёт буксового рессорного подвешивания пассажирских электровозов
При опорно-рамном подвешивании тягового двигателя и тяговом приводе II класса неподрессоренная масса, приходящаяся на одну ось, состоит из массы колёсной пары и букс, массы зубчатого колеса с опорными подшипниками и части массы корпуса редуктора с шестерней:
Mн=Mкп+2Mбукс+4/5Mтр+2/5Mпм (3.3)
Mн=2.5+4/50.9+2/50.05=3.24 т
Величина нагрузки на пружину
Pп=0.5(2П-9.8Mн) (3.4)
Pп=0.5(201-9.83.24)=84.624 т
Статическая нагрузка на пружину
(3.5)
Исходные данные для расчёта цилиндрической однорядной пружины:
- Общее число витков n=5;
- Число рабочих витков nр=3.5;
- Диаметр прутка d=4010-3 м;
- Средний диаметр пружины D=18010-3 м;
- Высота пружины в свободном состоянии hсв=26010-3 м.
Коэффициент концентрации напр?/p>