Расчет параметров зубчатой передачи. Определение диаметров якоря и коллектора. Расчет обмотки якоря, страница 5

    hн=  qко / бм                                                                                   (7.13.)

    hн=  136,74 / 4,75=28,79

Полученное значение hн округляется до ближайшего размера по ГОСТу. Окончательно устанавливаются qко=bмhм и размеры паза. Паз к.о. с указанием использованных изоляционных материалов изображается в масштабе 2:1.

7.3. Сопротивление и масса меди к.о.

7.3.1. Длина одного полувитка (стержня) к.о. определяется из выражения, м

lср ко = lm+1,1τ                                                                             (7.14)

lср ко =0.34+1.1*0,34=0,72м

где lm≈ lа- длина сердечника главного полюса.

7.3.2. Длины меди  одной  катушки к.о., м

Lко=2lсркоWко                                                                                      (7.15.)

Lкоко=0,34+1,1*0,34=0,72 м

Lко=2*0,72*8=11,45

7.3.3.Масса меди к.о., кг

mко=8,9Lко 2р qко10³,                                                                   (7.16.)

mко=8,9*11,45*6*136,74*10³=83,59 кг

где 8,9-плотность меди, г/см³,

Lко- В ,qко- в мм².

7.3.4. Сопротивление к.о. при 20ºС, Ом

rко=(Lко 2р) / (57qко а²ко),                                                              (7.17.)

rко=(11,45*6) / (57*136,74* 1²)=0,0088

где 1/57 – удельное сопротивление меди при 20ºС, Ом мм²/м.

VIII. Расчет магнитной цепи двигателя.

8.1. Сердечник якоря

8.1.1. Активная высота сердечника якоря, м

hа= Ф / (2ВаlаКс )                                                                             (8.1.)

hа=0,9 / (2*1/2*0,34*0,94)=0,126м

где Ва- индукция в сердечнике якоря, Тл (Ва=1,2…1,4 Тл при 2р=6); Кс- коэффициент заполнения сердечника якоря сталью (Кс=0,94- при стали 322, Кс=0,97 при 31300А).

8.1.2. В связи с тем, что в сердечнике якоря выполняются вентиляционные каналы , конструктивная высота сердечника отличается от активной

hа= hа+1 / 2dкnк                                                                                 (8.2.)

hа=126+1 / 2*20*2=146,93мм

где dк – 20…30 мм- диаметр канала;  nк =1…3 – число рядов каналов.

Расстояние между центрами, расположенных в шахматном порядке каналов, должно быть (2,5…3,0) dк.

8.1.3. Внутренний диаметр сердечника якоря

Di=Da-2(hz*ha)                                                                                (8.3.)

Di=651,14-2*(27,26+146,93)=302,76

8.1.4. Диаметр вала в средней части (под сердечником) определяется из выражений:

da= (16…20) ³√ 1,25Рн  / 2nн                                                               (8.4.)

при двусторонней зубчатой передаче.

da= 20 ³√ (1,25 *750) / (2 *1035,23)= 15,36

8.1.5. Внешний диаметр втулки, на которую напрессовывают шихтованную часть сердечника якоря

dат=dа+2*(15…20)мм                                                                         (8.5.)

dат=153,58+2*(15)=183,58

8.2. Сердечник главного полюса.

8.2.1. Площадь поперечного сечения полюса, м², определяется по формуле

Sm=QmФ / Bm                                                                                  (8.6.)

Sm=1,25*0,09 /1,4=0,087 м²

Где Qm- коэффициент рассеяния главного полюса (Qm=1,25 при 2р=6, Qm= 1,15 при 2р=6 без к.о.)

Вm= 1,4…1,7Тл- индукция в сердечнике полюса.

8.2.2. Ширина сердечника полюса, м

bm=Sm / (lm*Kc*Kср),                                                                    (8.7.)

bm=0,087 / (0,34*0,97*0,915)=0,29

где lm= lа- длина сердечника, м

Кс- коэффициент заполнения сердечника сталью (Кс=0,97 для машин без к.о.), для ТД с к.о. Кс имеет те же значения в зависимости от марки  стали, что и Кс в выражении (8.1.)

Кср – коэффициент подреза сердечника полюса по углам (Кср= 0,915 при намотке меди на «ребро», Кср= 1 при намотке «плашмя»).

8.2.3. Высота сердечника полюса, м

hm=(0,30…0,35)τ – при 2р=6                                                            (8.8.)

hm=(0,30*0,34)= 0,102м

8.3. Остов двигателя

8.3.1. Диаметр внутренней поверхности круглого остова

Dc=Da+2(δ+hm)                                                                                (8.9.)

Dc=0,65+2(0.005+0,102)=0,87

8.3.2. Внешний диаметр остова

Do=Da+2(δ+hm+hj)                                                                        (8.10.)

Do=0,65+2(0.005+0,102+0.13)=1,25

где hj - радиальная толщина остова (hj =0,45bm )

8.3.3. Длина расчетного сечения остова в осевом направлении, м

lj=la+0,4Da                                                                                   (8.11.)

lj=0.12+0.4*0,65=0,38

8.3.4. Расчетное сечение остова, м²

 Sj=hj* lj                                                                                         (8.12.)

Sj=0,13*0,38=0,049

8.3.5. Индукция в расчетном сечении остова, Тл

Bj=(Qj*Ф) / 2Sj                                                                              (8.13.)

Bj=(1,25*0,09) / (2*0,049)=1,23Тл

где Qj= Qm    - коэффициент рассеяния магнитного потока ,

равный коэффициенту рассеяния главного полюса.

Индукция в остове не должна превышать 1,4 Тл.

Размер остова должен быть таким, чтобы его нижняя точка отстояла от головки рельса на расстояние с ≥150мм.

Для увеличения радиального размера ТД осевую линию его вала поднимают над осевой линией колесной пары на величину  t=50…200мм

8.3.6. При этом должно быть выполнено условие

Do ≤ 2((D δ/ 2)+t-c)                                                                     (8.14.)

Do ≤ 2((1250 / 2)+200-150)=1350

8.3.7.Ширина восьмигранного остова определяется из выражения

  В=2[Ц –(1/2 do+5)+f]                                                             (8.14.)

где  f   = 15…25 мм подрез остова в месте расположения моторно -осевых подшипников.

8.3.8. Длина утолщенной части остова

lj=2,3la                                                                                      (8.15.)

lj=2,3*0.12=0.28

8.3.9. Сечение остова

 Sj=(Qj*Ф ) / 2Bj                                                                       (8.16.)

Sj=(1,25*0,097) / (2*1,23)=0,049

где Bj <1,4 Тл – индукция в остове.