Расчет на прочность элементов тягового привода
9.2.1 При расчете на прочность зубчатой передачи тягового привода проводят расчеты по ГОСТ 21354:
- активных поверхностей зубьев на контактное сопротивление усталости (контактную выносливость);
- зубьев на сопротивление усталости при изгибе.
П р и м е ч а н и е ― Фраза в скобках приведена в редакции ГОСТ 21354, однако термин «выносливость» является недопустимым по ГОСТ 23207.
9.2.2 Элементы тягового привода, передающие крутящий момент, должны быть рассчитаны на нагруженность:
- при совместном действии:
а) крутящего момента при трогании, в часовом режиме и в режиме реостатного (рекуперативного) торможения;
б) динамического крутящего момента;
в) сил, возникающих при радиальной расцентровке и осевом смещении валов;
- от фрикционных автоколебаний при боксовании локомотива.
9.2.3 Низкочастотные (от 1,5 до 20 Гц) динамические нагрузки на элементы тягового привода при проектировании определяют как результат математического моделирования движения локомотива.
9.2.4 При расчете на прочность деталей тягового привода (кроме зубчатой передачи) должны быть учтены два основных вида динамических нагрузок:
- общие для всего тягового привода низкочастотные (от 1,5 до 8,0 Гц) динамические моменты, обусловленные кинематическим возмущением при колебаниях экипажной части;
- высокочастотный динамический крутящий момент, рассчитываемый по 9.2.5.
9.2.5 Высокочастотный динамический крутящий момент определяется высшими гармониками собственных колебаний зубчатой пары.
Высокочастотный динамический крутящий момент на валу шестерни для прямозубой передачи M3, Н∙м, рекомендуется вычислять по приближенной эмпирической формуле
, (9.1)
где СВ – крутильная жесткость части вала между фланцем муфты и шестерней, Н∙м/рад;
– динамический момент, обусловленный кинематическим возмущением при колебаниях экипажной части.
9.2.6 Крутильную жесткость рассчитывают методами общего машиностроения. При этом должны быть учтены параметры прессовых соединений, ступенчатое изменение диаметров валов, проточки и галтели.
9.2.7 Элементы тягового привода должны быть рассчитаны на сопротивление усталости в соответствии с 8.3.