Считая что ротор и пластины условно
как диск с диаметром , а зазор
между ротором и дисками 0.006 мм одинаковым , получим :
г) Потери на трение пластин в пазах ротора
Примем зазор между пластиной и ротором
мм. Считая , что пластин на
участке всасывания и нагнетания участвует 10 штук, имеем:
21.76 + 0.00523
+ 1.67 = 23.44 Нм
Механический КПД :
4.3 Расчет гидравлического КПД .
При
протекании жидкость последовательно проходит всасывающее отверстие (как
диффузор
) , кольцевые отверстия , затем
попадает в рабочую камеру .
1- входное отверстие , S1= 0,0011 м2
2- кольцевидные отверстия , S2= 0.0002 м2
3- отверстие в рабочей камере , S3= 0,0000785 м2
Теоретическая подача:
Средняя скорость течения
жидкости
:
Так как длинна трубопроводов мала ,учитываем потери
давления только от местных сопротивлений .На них . Считая течение жидкости на
участке 1-3 турбулентным , то суммарные потери определяются по формуле :
Гидравлический КПД :
4.4 Общий КПД гидронасоса
5. Прочностной расчёт деталей насоса
5.1 Расчет пластин на изгиб
Максимальный крутящий момент в месте заделки пластин определим по формуле :
где S - толщина пластины, принимаем S = 2 мм;
Напряжения в опасном сечении:
Допустимое напряжение на изгиб для пластины из
быстрорежущей стали Р18 составляет
[ ] = 250 МПа; В
нашем случае расчётное напряжение удовлетворяет условию:
= 111 МПа < [
] - следовательно прочность
обеспечена .
5.2 Расчет контактных напряжений
Пластина соприкасается со статором в точке А
(рис ), которая определяется углом ротора
, при котором имеет место наибольший угол наклона профиля статора :
,
О1ОС =
угол
, внутри которого расположена
кривая профиля статора
Максимально допустимый радиус закругления пластины :
Оптимальный радиус вершин пластины составляет (3 5 мм ) .
Рис. Расчетная схема Примем
R1= 5
мм ;
пластины
Контактные напряжения по линии контакта пластины и статора при E = 105 МПа:
0.35 МПа < [
] = 250 МПа
прочность обеспечена.
В итоге этой проверки на прочность пластин, мы оставляем те параметры пластины, которые были приняты выше, т.к. прочность обеспечивается.
5.3 Прочностной расчет вала
Считаем , что на вал насажена шестерня ,
создающая реактивную силу и окружную
, принимаем диаметр начальной
окружности d =25 мм угол зацепления
0.
Вал передает момент М=
89,17Нм,
Неуравновешенная составляющая силы, передаваемой муфтой:
Опорные реакции в вертикальной плоскости:
;
;
;
;
Проверка: ; -1202 +
2163.6 - 961.6 = 0;
Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости;
Опорные реакции в горизонтальной плоскости :
Проверка 3897 – 5944,6 +
3897 -1783 ,4 = 0;
Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной
плоскости. Находим опасное сечение, вычислив суммарный изгибающий и момент
крутящий:
Опасным сечением является сечение 2. Из условия на
прочность . Определим необходимый диаметр
вала в опасном сечении
; принимаем d =25
мм
Данный диаметр вала обеспечивает безотказную работу насоса , так как
выдерживает необходимые нагрузки.
Определяем пределы выносливости стали:
при изгибе:
при кручении:
Нормальное напряжение в сечении под шестерней для симметричного цикла:
Момент сопротивления:
Момент сопротивления: при кручении:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.