ПЗ (1225407), страница 8
Текст из файла (страница 8)
3.2 Определение мощности двигателя привода вибровозбудителя
В качестве приводного двигателя применяем гидромотор, подключенный к гидравлической системе бульдозера.
Мощность привода вибровозбудителя определяется
(3.6)
где
− мощность, необходимая для поддержания возмущающей силы, Вт.
Мощность, необходимая для поддержания возмущающей силы
(3.7)
где n − количество дебалансов;
Тогда требуемая мощность вибровозбудителя
т
3.3 Расчет и выбор гидромотора
В бульдозере Caterpillar D6R XL используется гидравлический аксиально-поршневой насос Caterpillar 3G2722. Техническую характеристику насоса Caterpillar 3G2722 сведем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Техническая характеристика насоса Caterpillar 3G2722.
| Параметры | Значения | |
| Рабочий объем, см3/об | 100 | |
| Давление на входе, МПа номинальное максимальное | 14(16) 17,5(20) | |
| Давление на входе в насос, МПа минимальное максимальное | 0,08 0,12 | |
| Частота вращения вала, об/мин минимальное номинальное максимальное | - 2125 - | |
| Номинальная объемная подача, дм3/мин | 217 | |
| Номинальная потребляемая мощность, кВт | 37,5(42,8) | |
| К.П.Д. насоса (не менее) | 0,85 | |
| Объемный К.П.Д. (не менее) | 0,94 | |
| Масса, кг | - | |
Определение параметров гидромотора
Рисунок 3.2 – Расчетная схема гидромотора
Для гидромотора полезная мощность определяется по формуле:
, (3.8)
где Мкр − крутящий момент на валу гидромотора.
Отсюда
Рабочий объем гидромотора определим по формуле:
(3.9)
где Мм – крутящий момент на валу гидромотора, Н·м; рн – рабочее давление гидромотора, Па; гм – гидромеханический к.п.д. гидромотора, гм= 0,93
м3/с=53,7 см3/об
Принимаем аксиально-поршневой гидромотор 210.20. Его техническая характеристика представлена в таблице 3.4.
Таблице 3.4 – технические характеристики гидромотора 210.12
| Рабочий объем, см3/об | Давление, МПа | Частота вращения, об/мин | Крутящий момент, развиваемый гидромотором, Н.м | КПД | Масса, кг | |||||||
| номинальное | максимальное | номинальная | максимальное | Номинальная | максимальная | объемный | механический | |||||
| 54,8 | 20 | 35 | 1400 | 2240 | 174 | 218 | 0,95 | 0,93 | 23 | |||
3.4 Определение силовых и кинематических параметров привода
Силовые (мощность и вращающий момент) и кинематические (частота вращения и угловая скорость) параметры привода рассчитывают на валах привода из требуемой (расчетной) мощности двигателя Рдв и его номинальной частоты вращения nном при установившемся режиме.
3.5 Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений
Сталь в настоящее время – основной материал для изготовления зубчатых колес и червяков. Одним из важнейших условий является повышение контактной прочности активных (рабочих) поверхностей зубьев и их прочности на изгиб. При этом снижается масса и габаритные размеры зубчатой передачи, а это повышает ее технический уровень.
Допускаемое напряжение из условий контактной прочности [сг]н (которая обычно ограничивает несущую способность стальных зубчатых колес и червяков) пропорциональна твердости Н активных поверхностей зубьев. В термически же необработанном состоянии механические свойства всех сталей близки. Поэтому применение сталей без термообработки, обеспечивающей упрочнение зубчатых колес, недопустимо. При этом марки сталей выбирают с учетом наибольших размеров пары: диаметра Dпред для вала-шестерни или червяка и толщины сечения Sпред для колеса с припуском на механическую обработку после термообработки.
Способы упрочнения:
-
Нормализация. Позволяет получить лишь низкую нагрузочную способность [σ]н, но при этом зубья колес хорошо и быстро прирабатываются, и сохраняют точность, полученную при механической обработке.
Таблица 3.5 – Определение силовых и кинематических параметров привод
| Параметр | Вал | Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме |
| дв→зп (рм) | ||
| Мощность Р, кВт | дв | Рдв = 23,3 кВт |
| Т(рм) | Ррм =23,3·0,97·0,995 = 22,5 кВт |
окончание таблицы 3.5
| Частота вращения, n, об/мин | Угловая скорость, ω, с-1 | дв | nном = 1400 |
|
| Т(рм) |
|
| ||
| Вращающий момент, Т, Н·м | дв |
| ||
| Т(рм) |
| |||
-
Улучшение. Обеспечивает свойства, аналогичные, полученным при нормализации, но нарезание зубьев труднее из-за большей их твердости.
-
Закалка токами высокой частоты (ТВЧ). Дает среднюю нагрузочную способность при достаточно простой технологии. Из-за повышенной твердости зубьев передачи плохо прирабатываются. Размеры зубчатых колес практически неограничены. Необходимо учитывать, что при модулях, меньших 3...5 мм, зуб прокаливается насквозь.
Сочетание шестерни, закаленной при нагреве ТВЧ, и улучшенного колеса дает большую нагрузочную способность, чем улучшенная пара с той же твердостью колеса. Такая пара хорошо прирабатывается; ее применение предпочтительно, если нельзя обеспечить высокую твердость зубьев колеса.
Сталь в настоящее время — основной материал для изготовления зубчатых колес. В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, предусмотренного техническими заданиями на дипломное проектирование, в мало- и средненагруженных передачах, а также в открытых передачах с большими колесами применяют зубчатые колеса с твердостью материала Н<350 НВ. При этом обеспечивается чистовое нарезание зубьев после термообработки, высокая точность изготовления и хорошая прирабатываемость зубьев.
Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни НВ, назначается больше твердости колеса.
Материал зубчатой передачи представлен в таблице 3.6.
Таблица 3.6 – Механические характеристики материала зубчатой передачи
| Сталь 45 | ||||||||
| Сортамент | Размер | Напр. | σ в | σ T | δ5 | ψ | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Поковки | 300 - 500 |
| 470 | 245 | 17 | 35 | 340 | Нормализация |
Определим межосевое расстояние из соображения свободного вращения дебалансов без заедания, заклинивания (определяется графически)
Рисунок 3.3 − Схема для определения межосевого расстояния.
Принимаем межосевое расстояние
.
Определим модуль зацепления
(3.10)
где
− вспомогательный коэффициент, для прямозубых передач
;
− делительный диаметр колеса,
мм;
− ширина венца колеса, мм;
− коэффициент ширины венца колеса
;
− допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом,
213,21Н/мм2 [3].
Тогда
=1,3014
Полученное значение модуля округляем в большую сторону до стандартного из ряда (таблица 3.7).
Таблица 3.7 − Стандартные значения модулей
| Модули для цилиндрических и конических зубчатых колёс | |||
| 1-й ряд | 2-й ряд | 1-й ряд | 2-й ряд |
| 0,05 | 0,055 | 2,5 | 2,75 |
| 0,06 | 0,07 | 3 | 3,5 |
| 0,08 | 0,09 | 4 | 4,5 |
| 0,1 | 0,11 | 5 | 5,5 |
| 0,12 | 0,14 | 6 | 7 |
| 0,15 | 0,18 | 8 | 9 |
| 0,2 | 0,22 | 10 | 11 |
| 0,25 | 0,28 | 12 | 14 |
| 0,3 | 0,35 | 16 | 18 |
| 0,4 | 0,45 | 20 | 22 |
| 0,5 | 0,55 | 25 | 28 |
| 0,6 | 0,7 | 32 | 36 |
| 0,8 | 0,9 | 40 | 45 |
| 1 | 1,125 | 50 | 55 |
| 1,25 | 1,375 | 60 | 70 |
| 1,5 | 1,75 | 80 | 90 |
| 2 | 2,25 | 100 | |
Принимаем m = 1,375, предварительные расчеты показали, что при модулях 1,375, 1,5 и 2 количество зубьев очень велико, а их размер мелкий, поэтому окончательно принимаем модуль m=2,5.
159,01















