1. Определение основные технических данных электровоза

Таблица 1.1 – Технические данные тягового двигателя НБ-412К

Параметры тягового двигателя		Численные значения
Мощность двигателя, кВт:	В часовом режиме	775
	В номинальном режиме	675
Частота вращения якоря,	В часовом режиме	850
	В номинальном режиме	895
	Максимальная	1680
Масса (вес) двигателя		4850
Централь двигателя мм		617,5
Поперечная длина остова мм		1090
Расстояние между точками подвешивания мм		1270
Тип передачи		ВЛ60, 60пк

1. Расчет основных технических характеристик электровоза

Сцепная масса электровоза есть масса вложенных в конструкцию материалов с 2/3 запаса песка и рассчитывается по формуле:

где число колесных пар, определяемое по формуле ходовых частей, указанной в задании на курсовой проект.

максимальная нагрузка на ось, кН.

Передаточное число зубчатой тяговой передачи должно обеспечивать движение электровоза с заданной конструкционной скоростью. Предварительное значение передаточного числа тяговой зубчатой передачи μ рассчитывается по формуле:

где диаметр колеса по кругу катания, рекомендуется принять значение 1250 мм.

Определим вращающий момент на валу тягового двигателя в номинальном режиме (за номинальный режим принимается продолжительный режим работы), кН·м:

Модуль зубчатого зацепления зависит от типа передачи (прямозубая, косозубая, односторонняя, двухсторонняя) и величины вращающего момента на валу тягового двигателя.

По рассчитанному значению станавливаются граничные значения модуля зубчатого зацепления:

• для прямозубых (односторонних) передач:

• для косозубых (двухсторонних) передач:

Расчетное значение модуля зубчатого зацепления m назначается в соответствие с условием:

Затем принимается равным стандартному значению по СТ СЭВ 310-76 (табл. 1.2), которое используется в дальнейших расчетах.

Таблица 1.2 – Модули зубчатого зацепления по СТ СЭВ 310-76

Модуль мм	1 ряд	8	10	12	16	20	25
	2 ряд	9	11	14	18	22	28

Диаметры делительных окружностей зубчатой шестерни и зубчатого колеса тяговой передачи рассчитываются по формулам:

Значение диаметра необходимо проверить на выполнение требований габарита подвижного состава [2]:

где клиренс зубчатой передачи, т. е. расстояние от уровня головки рельса до низа кожуха зубчатой передачи, b = 120 мм;

расстояние от низа кожуха зубчатой передачи до делительной окружности зубчатого колеса, принимается от 20 до 25 мм.

Условие выполняется.

На следующем этапе рассчитываются числа зубьев зубчатого колеса и шестерни по формулам:

Уточненное значение передаточного числа тяговой передачи определяется как:

Уточненное значение передаточного числа должно обеспечивать выполнение условия:

Условие выполняется следовательно, тяговый привод обеспечивает движение электровоза с заданной конструкционной скоростью.

Эффективные мощности электровоза в часовом и номинальном режимах рассчитываются по формулам:

где число тяговых двигателей электровоза.

Скорости движения электровоза в часовом и номинальном режимах определяются по формулам:

.

Для определения силы тяги электровоза в часовом режиме необходимо рассчитать подводимую к тяговой передаче мощность в этом режиме:

Подводимая мощность для часового режима тогда по таблице 1.3 Для часового режима:

Таблица 1.3 – Коэффициент полезного действия зубчатой передачи в зависимости от подводимой мощности

	22,5	40	60	80	100	120	140	160	180	200
	0,915	0,958	0,974	0,978	0,978	0,974	0,970	0,968	0,966	0,965

тяговой передачи для часового режима рассчитывается по формуле:

После этого необходимо определить вращающий момент на валу тягового двигателя в часовом режиме, кН·м:

а затем – силу тяги электровоза в часовом и номинальном режимах, кН:

1. Проверим сцепную массу электровоза. Сцепная масса грузового локомотива является суммарной нагрузкой на движущиеся колесные пары и характеризует его способность развивать необходимую силу тяги без боксования. Значение сцепной массы должно обеспечивать движение по расчетному подъему с установившейся скоростью без боксования, для чего необходимо выполнение условия:

где коэффициент использования сцепного веса, который рекомендуется принимать в пределах от 0,85 до 0,92 [1];

коэффициент сцепления колеса с рельсом, который определяется по формулам [2]:

– для электровозов постоянного тока:

– для электровозов переменного тока со ступенчатым регулированием:

– для электровозов переменного тока с плавным регулированием:

2. сцепная масса пассажирского электровоза должна обеспечивать заданное пусковое ускорение и удовлетворять следующему условию:

где коэффициент использования сцепного веса, который рекомендуется принимать в пределах от 0,85 до 0,92 [1];

удельное сопротивление при трогании с места, Н/т;

дополнительное сопротивление от уклона, Н/т;

удельное сопротивление от ускоряющего усилия, Н/т.

Рекомендуется принимать величину полного удельного сопротивления движению в момент трогания равную 80 Н/т. Величина ωy определяется по формуле:

где пусковое ускорение поезда, рекомендуется в пределах от 1200 до 1800 км/ч2;

удельное пусковое ускорение, согласно [1] принимается

;

;

Так как то сцепная масса обеспечивает движение электровоза по расчётному подъёму с установившейся скоростью без боксования.