液压马达匹配计算
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液压马达的计算范文1.液压系统的工作要求液压系统的工作要求是选择液压马达的基础,主要包括输出功率、转速范围、转矩要求和工作压力等参数。
根据这些要求,可以确定液压马达的类型,如齿轮式、液压轮式、液压马达和瓶子马达等。
2.液压马达的类型选择与计算(1)最大转速:液压马达的最大转速应满足液压系统的工作要求,一般取液压泵的最大转速值。
(2)理论输出功率:液压马达的理论输出功率可以根据公式P=T×n/9550计算得出,其中P为输出功率,T为输出转矩,n为转速。
(3)最大转矩:液压马达的最大转矩应满足液压系统的工作要求,一般取液压泵的最大转矩值。
(4)体积效率:体积效率是液压马达转动损失的主要参考指标,一般取0.9左右。
(5)全负载效率:全负载效率是液压马达在额定工况下的效率,一般取0.8左右。
3.液压马达的效率液压马达的装载效率可以通过实验测定,也可以通过理论分析进行估算。
装载效率的计算公式为ηL = (Pout - Ploss) / Pin,其中ηL为装载效率,Pout为输出功率,Ploss为压力损失功率,Pin为输入功率。
4.液压马达的选型液压马达的选型主要根据液压系统的工作要求和液压马达的特性参数进行匹配。
在选择液压马达时,应综合考虑液压系统的工作压力、流量、转速和转矩要求,并根据液压马达的理论输出功率、最大转速、最大转矩、体积效率和全负载效率等参数进行比较。
总之,液压马达的计算是根据液压系统的工作要求和驱动装置的性能参数来确定液压马达的类型和规格。
在计算中,需要考虑液压马达的转速、转矩、输出功率、体积效率和全负载效率等参数,并根据液压系统的要求进行综合比较和选型,确保液压马达在工作过程中的性能稳定可靠。
液压马达的选取一、 依据汽车理论汽车理论发动机功率计算公式:⎪⎭⎫⎝⎛+=max 3a D max a T e 7614036001u A C u Gf P η max a u ——汽车的速度,km/h e P ——发动机功率,kw按照汽车理论:条件假定:F 迁=45000N,8.0=μ,v=0.12m/s ,r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁T η——效率系数,取为0.95P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 二、液压原理油马达的选择 一、已知参数(一)单轨吊牵引机构要求的牵引力F=45000N (二) 牵引速度V=0.12m/s(三) 摩擦轮直径 D=310mm(四) 传动方式油马达直接带动摩擦轮 二、结构型式的选择因为牵引力较大,因此,要求传递的扭矩也较高,并且转速较低,所以采用径向柱塞式低速大扭矩曲线液压马达。
曲线液压马达的结构类型也很多,其柱塞付有以横梁传递侧向力的,也有以柱塞直接传递侧向力的。
根据参数要求,并根据目前国曲线油马达设计试验情况,柱塞付的结构形式采用以横梁传递侧向力,这种结构的特点是结构比较简单,加工方便,工作也很可靠。
三、参数计算(一)油马达的输出扭矩M 扭矩计算公式:112m D F M η⋅⋅=式中:1m η——传动的机械效率,取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η(N •m)(二)油马达理论每转排油量qmP Mq η⨯∆⨯=159式中:P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率,取m η=0.9所以,q=603.19.016159053.3671=⨯⨯(l/r)(三)油马达的结构参数取为: 柱塞直径 d 每排柱塞数Z 柱塞行程h 柱塞排数i 作用次数x故实际上马达理论每转排油量32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩 M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1 (四)油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v (r/min) (五)油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅式中,v η——油马达容积效率,取v η=0.9 所以,Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2(l/min) (六)油马达输出功率为:P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯(kw )在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以及安装等因素和条件。
液压马达的选取一、依据汽车理论汽车理论发动机功率计算公式:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=max 3a D max a T e 7614036001u A C u Gf P η max a u ——汽车的速度,km/he P ——发动机功率,kw按照汽车理论:条件假定:F 迁=45000N,8.0=μ,v=0.12m/s,r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁 T η——效率系数,取为0.95 P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 二、液压原理油马达的选择一、已知参数<一>单轨吊牵引机构要求的牵引力F=45000N<二> 牵引速度V=0.12m/s<三> 摩擦轮直径D=310mm<四> 传动方式油马达直接带动摩擦轮二、结构型式的选择因为牵引力较大,因此,要求传递的扭矩也较高,并且转速较低,所以采用径向柱塞式低速大扭矩内曲线液压马达.内曲线液压马达的结构类型也很多,其柱塞付有以横梁传递侧向力的,也有以柱塞直接传递侧向力的.根据参数要求,并根据目前国内内曲线油马达设计试验情况,柱塞付的结构形式采用以横梁传递侧向力,这种结构的特点是结构比较简单,加工方便,工作也很可靠.三、参数计算<一>油马达的输出扭矩M 扭矩计算公式:112m D F M η⋅⋅=式中:1m η——传动的机械效率,取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η<N •m> <二>油马达理论每转排油量qm P Mq η⨯∆⨯=159式中:P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率,取m η=0.9所以,q=603.19.016159053.3671=⨯⨯<l/r> <三>油马达的结构参数取为:柱塞直径 d每排柱塞数Z柱塞行程h柱塞排数i作用次数x故实际上马达理论每转排油量32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1〔四〕油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v <r/min> <五>油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅ 式中,v η——油马达容积效率,取v η=0.9所以,Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2<l/min> <六>油马达输出功率为: P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯〔kw 〕 在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速X 围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以与安装等因素和条件.首先根据使用条件和要求确定马达的种类,并根据系统所需的转速和扭矩以与马达的持性曲线确定压力压力降、流量和总效率.然后确定其他管路配件和附件.选样液压马达时还要注意以下问题:①由于受液压马达承载能力的限制,不得同时采用最高压力和最高转速,同时还耍考虑液压马达输出轴承受径向负载和轴向负载的能力.②在系统转速和负载一定的前提下.选用小排量液压马达可使系统造价降低,但系统压力高,使用寿命短;选用大排量液压马达则使系统造价升高.但系统压力低,使用寿命长.至于使用大排量还是小排量液压马达需要综合考虑.③对于需要低速远行的液压马达,要核定其最低稳定转速,并且为了没汁液压马达在极低转速下稳定运行,液压马达的泄漏必须恒定,负载也需恒定,还要求0.3—0.5MPa的系统背压以与至少35rnm3/s的油液粘度.④马达的起动力矩应大于负载力矩,一般起动力矩M o=0.95M三、结论选用径向柱塞式液压马达,功率P=3kw,转矩M≥3672N .m,工作转速n≤7r/min液压马达组件已选定:1FMS05-2液压缸的选取F 迁=45000N,4.0=μ, ⇒28125N =N 4⇒=迁F N μ 假定液压系统压力能达到18MPa根据工作要求我们缸在收回后要达到28125的拉力,则 ()()2222200202.0285004m d D P d D =-⇒=∆-π根据机械设计手册,我们选择液压缸内径D 为80/63mm,即能达要要求,活塞杆直径d 取56/40mm 即能达要工作要求.外径95/83mm.压缩弹簧的选取为了考虑在最在载荷的作用下,各圈之间要保留一定的间1δ.1δ的大小一般推荐为:mm d 2.01.01≥≥δ,d 为弹簧丝的直径,mm1.根据工作条件选择材料并确定其许用应力因弹簧在大载荷作用下,并且性能要求高,是重要的弹簧,按第Ⅲ类来考虑,现选用65Mn 弹簧丝D 级,内径为D1≥120mm 〔液压缸的外径待选〕, 外径D 2≤150mm,估取弹簧丝的直径为16mm,根据《机械设计》表16—3B σ=1600MPa,根据《机械设计》表16—2可知[τ]=800 MPa2.根据强度条件计算弹簧钢丝直径现取旋绕比C=6,则25.1615.04414≈+--=CC C K mm mm KC F d 98.2580061.25281256.1][6.1max '=⨯⨯⨯=≥τ 取d=25mm,取D=125mm,C=C D =5,计算得K=1.3105,于是mm mm KC F d 288.2480051.311281256.1][6.1max '=⨯⨯⨯=≥τ 上值与原估取值相差较小,取弹簧钢丝标准直径为d=25mm.此时D=125mm, 则D 2=150mm 能与我们所设计的侧板孔相符合.3.根据刚度条件计算圈数取mm 200max =λmm N k F /625.140=由《机械设计》表16—2取G=80000MPa,则弹簧的圈数为2.14625.1401258258000083434=⨯⨯⨯==F k D Gd n 取n=15圈.此时弹簧的刚度为mm N k F /333.13315625.1402.14=⨯= 4.相关参数计算取节距p=0.4D=43.75mm自由高度:H 0=pn+3d=637.5mm下面要做有限分析实验对设计的弹簧做验证.。
液压马达的选取一、 依据汽车理论汽车理论发动机功率计算公式:⎪⎭⎫⎝⎛+=max 3a D maxa T e 7614036001u A C u Gf P η max a u ——汽车的速度,km/h e P ——发动机功率,kw按照汽车理论:条件假定:F 迁=45000N,8.0=μ,v=0.12m/s ,r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁T η——效率系数,取为0.95P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 二、液压原理油马达的选择 一、参数(一)单轨吊牵引机构要求的牵引力F=45000N (二) 牵引速度V=0.12m/s(三) 摩擦轮直径 D=310mm(四) 传动方式油马达直接带动摩擦轮 二、结构型式的选择因为牵引力较大,因此,要求传递的扭矩也较高,并且转速较低,所以采用径向柱塞式低速大扭矩曲线液压马达。
曲线液压马达的结构类型也很多,其柱塞付有以横梁传递侧向力的,也有以柱塞直接传递侧向力的。
根据参数要求,并根据目前国曲线油马达设计试验情况,柱塞付的结构形式采用以横梁传递侧向力,这种结构的特点是结构比拟简单,加工方便,工作也很可靠。
三、参数计算(一)油马达的输出扭矩M 扭矩计算公式:112m D F M η⋅⋅=式中:1m η——传动的机械效率,取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η(N •m)(二)油马达理论每转排油量qmP Mq η⨯∆⨯=159式中:P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率,取m η=0.9所以,q=603.19.016159053.3671=⨯⨯(l/r)(三)油马达的结构参数取为: 柱塞直径 d 每排柱塞数Z 柱塞行程h 柱塞排数i 作用次数x故实际上马达理论每转排油量32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩 M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1 〔四〕油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v (r/min) (五)油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅式中,v η——油马达容积效率,取v η=0.9 所以,Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2(l/min) (六)油马达输出功率为:P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯〔kw 〕在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以与安装等因素和条件。
(1)液压马达参数计算①液压马达理论输出扭矩T :12m D F T η⋅⋅= 式中:1m η为传动机械效率,取95.01=m η则:m N T ·76.26695.0052.05400=⨯⨯=②液压马达理论每转排油量q :mp T q ηπ⨯=2 式中:p 为液压马达工作压力,Mpa p 8=m η为液压马达机械效率,取9.0=m η则 r ml p T q m /2339.0815976.2662=⨯⨯=⨯=ηπ 故液压马达实际输出转矩为:m N pq T m ·7.2669.02338159.02s =⨯⨯⨯==πη ③液压马达转速n :摩擦轮处转速:n 1min /7.36104.014.3602.0r d v =⨯⨯==π 由于马达转速较高,因此选择减速器作为中间减速装置,选取减速器传动比6.5=i ,传动效率为90%。
则液压马达转速:n i n ⨯=1min /5.2057.366.5r =⨯=④液压马达所需流量Q :v n q Q η1⋅⋅=式中:v η为容积效率,取9.0=v η 则min /2.539.015.2051023313l n q Q v=⨯⨯⨯=⋅⋅=-η ⑤液压马达输出功率P :2.612.61m v c q p q p P ηηηη⋅⋅⋅⋅=⋅⋅= 式中:c η为减速器传动效率,9.0=c ηv η为液压马达容积效率,9.0=v ηm η为液压马达机械效率,9.0=m η 则Kw q p q p P m v c 1.52.619.09.09.02.5382.612.61=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=ηηηη P >min P ,因此液压马达可使设备进行传动。
(2)液压马达型号的选择在对液压马达进行选型时需要考虑转速范围、工作压力、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以及安装等因素和条件。
首先根据使用条件和要求确定马达的种类,并根据系统所需的转速和扭矩以及马达的持性曲线确定压力压力降、流量和总效率。
液压马达的计算液压马达的选取一、 依据汽车理论汽车理论发动机功率计算公式:⎪⎭⎫⎝⎛+=max 3a D max a T e 7614036001u AC u Gf P ηmax a u ——汽车的速度,km/he P ——发动机功率,kw按照汽车理论:条件假定:F 迁=45000N,8.0=μ,v=0.12m/s ,r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁T η——效率系数,取为0.95 P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw二、液压原理油马达的选择一、已知参数(一)单轨吊牵引机构要求的牵引力F=45000N(二) 牵引速度V=0.12m/s(三) 摩擦轮直径D=310mm(四) 传动方式油马达直接带动摩擦轮二、结构型式的选择因为牵引力较大,因此,要求传递的扭矩也较高,并且转速较低,所以采用径向柱塞式低速大扭矩内曲线液压马达。
内曲线液压马达的结构类型也很多,其柱塞付有以横梁传递侧向力的,也有以柱塞直接传递侧向力的。
根据参数要求,并根据目前国内内曲线油马达设计试验情况,柱塞付的结构形式采用以横梁传递侧向力,这种结构的特点是结构比较简单,加工方便,工作也很可靠。
三、参数计算(一)油马达的输出扭矩M 扭矩计算公式:112m D F M η⋅⋅=式中:1m η——传动的机械效率,取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η(N •m) (二)油马达理论每转排油量qm P Mq η⨯∆⨯=159式中:P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率,取m η=0.9所以,q=603.19.016159053.3671=⨯⨯(l/r) (三)油马达的结构参数取为:柱塞直径 d每排柱塞数Z柱塞行程h柱塞排数i作用次数x故实际上马达理论每转排油量32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1(四)油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v (r/min) (五)油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅ 式中,v η——油马达容积效率,取v η=0.9所以,Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2(l/min) (六)油马达输出功率为: P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯(kw ) 在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速范围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以及安装等因素和条件。
车辆驱动力—行驶阻力平衡公式如式(1):
F t=∑F=F f+F w+F i+F j (1)
F t------------驱动力
F f-----------滚动阻力
F w----------空气阻力
F i-----------坡度阻力
F j-----------加速度阻力
其中滚动阻力计算公式如式2
F f=Gf cos (2)
G----------收割机整备质量,取5000kg
f-----------滚动阻力系数
α-----------爬坡度,要求20°
考虑到实际工作时收割机不会快速加速且行驶速度较慢,因此忽略空气阻力和加速阻力。
因此牵引力的计算公式如式3.
∑F=Gfcosα+Gsinα (3)
由式可知爬坡角α越大,∑F越大。
考虑极限工况,因此我们将α取值20°。
∑F=0.2×5000×9.8×cos20°+5000×9.8×sin20°
∑F=9209+16759=25968N
此时单边有效切线牵引力F ks=0.6∑F=0.6×25968=15581N
常用履带行动系统效率η=0.94.
驱动负载转矩(N.m)计算公式如式4
M k=F ks r d/η (4)
r d-------------驱动轮半径(驱动轮节圆直径542.84mm)
M k-----------驱动负载转矩(N/m)
M k=15581×543×10−3
2×0.94
=4500N.m
马达负载转矩(N.m)计算公式如式5.
T l=M k
i Mη
M
(5)
i M--------------减速器传动比(29:1)
η
M
----------减速器传动效率(0.98)
T l=
4500
29×0.98
=158.3N.m
马达工作压力(Mpa)计算公式如式6:
P m =
2πT l ηm q m +P r (6)
P r -----------补油压力(Mpa )
q m ---------工况排量 ηm -------马达的效率,这里取最小值0.82
P m =
2π×158.30.82×40.6+0.17=30Mpa
马达参数:
最大排量:40.6cm 3/r
额定压力:210bar
最高额定压力:345bar
在收割机爬20°坡时,马达的工作压力30Mpa ,小于马达的最高额定压力。
在实际工作中收割机不肯能长时间在20°坡道上行驶,因此爬坡20°是符合该液压系统工作能力的。
经过以上计算方法计算收割机在平地行走时马达的工作压力为12.6Mpa ,小于额定压力210bar 。
因此该液压系统满足设计要求。