 |
Определение параметров зубчатой передачи
|
|
|
|
Содержание
1 Определение параметров якоря……………………………………………………………...4
1.1 Определение диаметра якоря по заданной мощности двигателя……………………4
1.2 Определение диаметра якоря по максимальным окружным скоростям…………….4
1.3 Определение диаметра якоря по допустимой линейной токовой нагрузке…………4
1.4 Дополнительные параметры якоря…………………….………………………………5
2 Определение параметров зубчатой передачи…………………………………………….…6
3 Выбор параметров якоря……………………………………………………………………..7
3.1 Построение эскиза секции обмотки……………………………………………………7
3.2 Определение параметров паза………………………………………………………….8
3.3 Расчёт уравнительных соединений…………………………………………………….9
4 Расчёт магнитной системы………………………………………………………………….11
4.1 Построение эскиза магнитной системы……………………………………………...11
4.2 Определение свойств участков магнитной системы………………………………...13
4.3 Определение параметров катушек главных полюсов……………………………….15
5 Расчёт коммутации…………………………………………………………………………..16
5.1 Определение реактивной ЭДС………………………………………………………..16
5.2 Выбор конструкции дополнительных полюсов……………………………………...17
6 Расчёт элементов узла токосъёма…………………………………………………………..18
7 Построение характеристик двигателя……………………………………………………...19
7.1 Определение суммарных потерь в двигателе………………………………………..19
7.2 Расчёт и построение характеристик двигателя………………………………………20
Вывод…………………………………………………………………………………………...24
Список использованных источников………………………………………………………...25
|
|
|
Приложение А…………………………………………………………………………………26
Приложение Б………………………………………………………………………………….27
Определение параметров якоря
Определение диаметра якоря по заданной мощности двигателя
При расчёте диаметра якоря необходимо получить два значения - для минимальной и максимальной окружных скоростей. Диаметр якоря рассчитывается по формуле:
,
где k в – коэффициент класса изоляции (два значения);
Р н=515 кВт – номинальная мощность (из задания);
V aб – окружная скорость на поверхности якоря, м/с;
k v – коэффициент регулирования скорости.
,
где V к, V ч – конструктивная и часовая скорости локомотива (из задания), км/ч.
Для минимального и максимального значения окружной скорости и коэффициента класса изоляции получим значения:
мм, 
мм.
Определение диаметра якоря по максимально допустимым окружным скоростям
Диаметр якоря в этом способе рассчитывается для граничных значений полюсного деления, которые выбираются из [1, таблица 1.1]. Он определяется по формуле:
,
где p = 2 – число пар полюсов (прототип);
= 1500 В - номинальное напряжение на зажимах;
t к = 4.2, 4.5 – коллекторное деление [1, таблица 1.1];
– межламельное напряжение, принимаем 
В.;
К к – коэффициент отношения диаметров, принимаем К к=0.8.
Получим значения диаметров:
мм, 
мм.
Определение диаметра якоря по допустимой линейной токовой нагрузке
Диаметр рассчитывается для наименьшей и наибольшей рекомендуемых токовых нагрузок по выражению:
,
где I ан – номинальный ток якоря, А;
N – число активных проводников обмотки якоря;
а = p= 2 – число пар параллельных ветвей для петлевой обмотки;
А – линейная токовая нагрузка, А/мм.
Номинальный ток якоря рассчитывается на основании исходных данных:
А,
где η = 0.943 – КПД двигателя (на основании [1, рисунок 1.3]).
Поскольку ток превышает 300 А, обмотку якоря выбираем петлевую.
|
|
|
Число активных проводников якорной обмотки зависит от числа коллекторных пластин и количества пазов. Определяется оно по следующему выражению:
,
где К – число коллекторных пластин, округляется до большего целого.
. (1.1)
Число активных проводников, соответственно, составляет N =672.
Линейная токовая нагрузка выбирается согласно [1, рисунок 1.5]. При мощности двигателя 500 кВт нижний предел составит 42 А/мм, а верхний – 52 А/мм. Теперь можно посчитать возможные диаметры якоря:
мм, 
мм.
Полученные расчетные диаметры якоря наносятся на диаграмму (рисунок 1.1). Туда же наносятся три стандартных диаметра якоря. На основании диаграммы принимаем диаметр якоря равным 660 мм.
Дополнительные параметры якоря
Диаметр коллектора:
мм.
Предварительное число оборотов в часовом режиме:
об/мин,
Уточнённая линейная токовая нагрузка часового режима:
А/мм. (1.2)
Уточнённое коллекторное деление:
мм.
Полюсное деление:
мм.
Рисунок 1.1 – Диаграмма диаметров якоря
Определение параметров зубчатой передачи
Модуль зубчатой передачи зависит от часового вращающего момента, который определяется по формуле:
кГм,
где Р ч=500 кВт – часовая мощность двигателя из задания;
n ч – число оборотов в часовом режиме по формуле (1.1), об/мин.
У электровозов зубчатая передача двусторонняя, поэтому коэффициент К =2.
Модуль зубчатой передачи, на основании [1, рисунок 2.1], принимаем равным 11.
Устанавливаем предварительную централь зубчатой передачи:
мм,
где к ц – коэффициент централи, принимаем к ц=1.2.
Для предварительного определения передаточного отношения находим скорость вращения оси колёсной пары:
об/мин,
где V ч=60 км/ч – часовая скорость из задания;
D б=1.25 м – диаметр бандажа электровоза.
Определяем предварительное передаточное отношение:
.
Число зубьев шестерни:
,
где ψ – угол наклона зубьев, принимаем ψ =20º.
Округляем число зубьев шестерни до 16. Число зубьев большого колеса:
.
Округляем число зубьев колеса до 74.
Диаметр делительной окружности шестерни:
мм.
По этой же формуле находим диаметр делительной окружности большого колеса:
мм.
Уточняем передаточное отношение:
.
Уточняем централь:
|
|
|
мм.
Уточняем часовое число оборотов вала двигателя:
об/мин.
Выбор параметров якоря
|
|
|
