Разработка принципиальной кинематической схемы. Структурная схема проектной передачи локомотива

5 Разработка кинематической схемы

5.1 Разработка принципиальной кинематической схемы

В данном случае гидродинамическая передача состоит из трех основных частей (рисунок 4): повышающего редуктора 1, главного вала (гидравлическая часть передачи) 2 и механической трансмиссии 3.

 

nк

Мк

ОР

КВ

М/П

В/Н

СК

 

 

         Рисунок 4 – Структурная схема проектной передачи локомотива

         Механическая часть трансмиссии включает в себя следующие элементы: силовые зубчатые колеса (СК), реверс-редуктор (В/Н), редуктор режимов (М/П), карданные валы (КВ), осевые редукторы (ОР).

          5.2 Расчет параметров кинематической схемы

          5.2.1 Гидропередача с промежуточным валом

          Вследствие того, что каждый из трех ГТР работает на свою пару силовых зубчатых колес, расчет ведется последовательно по ступеням скорости передачи.

            5.2.1.1 Работа на маршевом ГТР третьей ступени скорости

           Определим передаточное отношение элементов при работе на ГТР3:

           а) общее передаточное отношение ГДП при работе на третьей ступени

                                                            ,                                             (18)

           где   D_к – диаметр колес колесной пары тепловоза, D_к=1,05 м [4] ;

v_к –  конструкционная скорость, v_к=90 км/ч.

                                                    .

           б) передаточное отношение механической трансмиссии

                                                              ,                                                     (19)

           где   i_пр – передаточное отношение повышающего редуктора, i_пр=2, смотри                           пункт 2.1;

i_1-2 – передаточное отношение, при котором осуществляется переход    с 1-го на 2-й гидроаппарат, из рисунка 1 видно, что i_1-2=0,85. 

                                                         .

          в) передаточное отношение пары силовых зубчатых колес третьей ступени

                                                               ,                                                  (20)

         где     i_pp – передаточное отношение реверс редуктора;

                i_op  – передаточное отношение осевого редуктора, i_op=3,048 [1];

i_р – передаточное отношение осевого редуктора , i_р=1[1].

         Из формулы (20) найдем i_р.  i_c3 определим из рисунка 1 i_c3=2,75/0,89=3,125 . Силовые колеса должны быть понижающими, поэтому разделим величину i_c3 на 3 и этим  сделаем их понижающими. Получим, что i_c3=1,08. Зная все нужные нам величины из формулы (20) найдем i_p:

                                                   .

         Определим скорость, при которой осуществляется переход с ГТР3 на ГТР2

                                     ,   км/ч                                (21)

                                  . км/ч

5.2.1.2  Работа на маршевом ГТР второй ступени

         Определим передаточное  отношение  элементов  механической  трансмиссии

при работе на ГТР2:

        а) общее передаточное отношение ГП при работе на второй ступени

                                                          ,                                              (22)

                                                      .

        б) передаточное отношение механической трансмиссии

                                                              ,                                                    (23)

                                                         .

         в) передаточное отношение пары силовых зубчатых колес второй ступени

                                                              ,                                                 (24)

                                                         .    

         Определим скорость, при которой осуществляется переход с ГТР2 на ГТР1

                                      , км/ч                                 (25)

                                   км/ч

5.2.1.3   Работа на пусковом ГТР

         Определим передаточное отношение элементов механической трансмиссии при работе на ГТР1:

         а) общее передаточное отношение ГДП при работе на первой ступени

                                                      ,                                                   (26)

                                                 .

         б) передаточное отношение механической трансмиссии

                                                           ,                                                        (27)

                                                       .

         в) передаточное отношение пары силовых зубчатых колес второй ступени

                                                        ,                                                         (28)

                                                      .

         Диапазон экономической работы ГТР определим по следующей формуле

                                                                                                         (29)

         где i _{j max} и i_{j min} – соответственно максимальное и минимальное значение                передаточного отношения j-го гидроаппарата, при котором h>0,8.

         Диапазон экономической работы 1-го ГТР:

                                                       

         Диапазон экономической работы 2-го ГТР:

                                                    

         Диапазон экономической работы 3-го ГТР:

                                                  

5.3   Составление схемы привода колесных пар тепловоза

Трансмиссия      тепловоза    обеспечивает      передачу    и      трансформацию

вращающего момента от дизеля к колесным парам. Отдельные узлы трансмиссии работают в тяжелых условиях.

          Вращающий момент от дизеля 1 (рис. 4) к гидропередаче , обеспечивающей трансформацию момента, передаются через эластичную муфту 2 от гидропередачи через раздаточные карданные валы 4 к средним осевым редукторам 5 колесных пар, далее тележечными карданными валами 6 – крайним осевым редукторам 7.

 

7

6

5

4

 

 

.

   1– дизель;                                                         2 – муфта эластичная;

   3 – гидропередача;                                           4 – вал карданный раздаточный;

   5,7 – редукторы осевые;                                  6 – вал карданный тележечный

   Рисунок 4 – схема привода колесных пар проектного тепловоза