Механика \ Объемные гидропневмомашины и передачи

Розрахунок і проектування регульованого аксіально-поршневого гідромотора з подвійним ротором, страница 2

мм, мм, мм, мм, мм.

2.4.2. Визначаємо кут перекриття , який дорівнює рад. Це відповідає довжині дуги:

мм.

Приймаємо мм і зважаючи на це, виконуємо серпоподібні вікна розподільного диска. Тоді кут позитивного перекриття:

рад.

2.4.3. Площа ущільнюючої поверхні:

см².

Рис. 1.4.

Площа опорної поверхні:

см².

Середній питомий тиск на розподільнику:

МПа.

Середня швидкість ковзання розподільника:

м/с.

Питома потужність на поверхні тертя:

МПа*м/с МПа*м/с.

Коефіцієнт тертя на поверхні розподільника:

, де - динамічний коефіцієнт в’язкості, який визначається як:

кг/(м*с), отже:

Враховуючи, що середній діаметр опорної поверхні:

мм, знайдемо момент сил тертя у вузлі розподілу рідини:

Нм.

2.4.4. Проведемо перевірочний розрахунок вузла торцьового розподілу. Подамо сили, що діють на торець ротора, як рівнодіючі рівномірно розподіленого навантаження, що діють по напівкільцях середніх радіусів , , і (рис 1.5). Тоді сили:

Н.

Рис. 1.5.

Середні радіуси на півкілець:

см;

см.

Точки прикладених цих сил визначаємо як центри мас напівкілець:

см;

см.

Приймаємо силу пружини, що здійснює попереднє піджимання ротора:

Н.

Різниця сил, що притискують ротор до розподільного диска і віджимають:

Н.

Різниця перекидаючого моменту:

Нм.

Перевіряємо умови:

;

Кут серпоподібного вікна розподільного диска:

Площа серпоподібного вікна розподільного диска:

см².

Приймаємо максимальну частоту обертання вала гідромотора, визначаємо витрату:

л/хв.

Швидкість рідини в підходящому каналі гідромотора:

<4,5м/с

3. РОЗРАХУНОК ВАЛА ТА ЙОГО ОПОР

3.1.Розрахунок та вибір підшипника похилого диска. З схеми силового зв’язку похилого диска і штовхача (рис 1.6.) випливає, що зусилля , яке розвивається поршнем, розкладується на нормальне , що сприймається підшипником, і радіальне , що сприймається напрямляючою.

Нормальне сумарне зусилля на підшипник:

Н.

Вважаючи, що гідромотор повинен працювати не менше як год, з них год при об/хв, год при об/хв, год при об/хв, приймаючи умовну частоту обертання об/хв, роботу з легкими поштовхами і короткочасними перевантаженнямирозрахункового навантаження (коефіцієнт безпеки ) і температурний коефіцієнт , знайдемо еквівалентне навантаження:

Н.

Коефіцієнт працездатності:

Н.

Вибираємо підшипник 8411 ГОСТ 7872-89 з Н.

Враховуючи, що згідно з конструктивною схемою штовхачі повинні входити всередину циліндрів,ь приймаємо діаметр штовхачів мм. При цьому максимально допустимий радіус сферичної головки штовхача з умов контакту підшипника зі сферою буде:

мм.

Приймаємо мм.

Контактні напруження у місці контакту сферичної головки штовхача і кільця упорного підшипника:

МПаМПа.

3.2.Приблизний розрахунок вала та його опор на міцність.

Розраховуючи, приймаємо схему навантаження за рис. 1.7. Вважаємо,що на кінці вала з діаметром мм знаходиться шпонка, під дією якої створюється реактивна сил . Сила обумовлена радіальними складовими, що діють з боку нагнітання та всмоктування.

Рис. 1.6.

Визначаємо сили:

Н.

Рис. 1.7.

З конструктивних міркувань і креслення гідромотора вибираємо: м; мм; мм; мм.

Визначаємо реакції в опорах і :

Н;

Н.

В разі протилежного напрямку сили реакції:

Н;

Н.

3.3. Визначаємо згинаючі моменти:

Нм;

Нм:

Нм.

В разі протилежного напрямку сили реакції:

Нм;

Нм.

Епюри моменту обертання і вигинаючи моментів і показані на рис 1.7.

Діаметр вала в небезпечному перерізі виходячи з теорії міцності найбільших дотичних напружень і приймаючи допустиме напруження на вигин МПа. Для легованої сталі:

м.

Приймаємо мм.

Допустимий коефіцієнт працездатності підшипники передньої опори :

Н.

Вибираємо здвоєний підшипник 341308 ГОСТ 832-78.

Для задньої опори :

Н.

Вибираємо підшипник 7604 ГОСТ 333-79.

Діаметр вихідного вала гідромотора залишаємо мм.

3.4. Розраховуємо довжини шпонок (8), які знаходяться на діаметрах мм та мм.

Довжина шпонки визначається за формулою:

, де

- висота шпонки, мм;

- глибина на яку посаджена шпонка в вал, мм;

- допустиме напруження на змин, МПа.

Для мм вибираємо шпонку 8х10, для якої мм, отже

мм, приймаємо мм.

Для мм вибираємо шпонку 8х12, для якої мм, отже

мм, приймаємо мм.

3.5. Наближений розрахунок привідного вала на жорсткість. Приймаємо, що привідний вал являє собою суцільний рівний вал діаметром 40 мм, встановлений на опорах.

Момент інерції:

см².