Пластинчатый гидромотор (стр. 2 из 5)

– перепад давления на гидромоторе;

– давление слива;

– давление нагнетания.

,

где

– допускаемые касательные напряжения для стали 45.

Для обеспечения возможности самоустановки ротора в полости между распределительными дисками выбирается шлицевое соединение с центровкой по наружному диаметру.

Для изменения направления вращения применяют шлицевое соединение с прямобочным профилем зуба.

Выбираем ближайшее шлицевое соединение по ГОСТу 1139-58

.

Наружный диаметр вала

.

2.7 Определение размеров ротора и статора гидромотора

2.7.1 Выбор числа пластин и определение угла их установки

Принимаем число пластин

. При этом расходы сливных и нагнетающих пластин одинаковы при любом положении ротора. Следовательно, пульсации расхода практически отсутствуют.

В гидромоторе пластины располагаются радиально, поэтому радиальные силы, действующие на ротор, разгружены.

Принимаем угол

т.к. гидромотор реверсивный.

2.7.2 Определение основных размеров статора и ротора

Идеальный момент гидромотора

определяется его геометрическими размерами, обозначенными на рис.3.

,

где R и r₀ – максимальный и минимальный радиусы кривой статора;

В – ширина ротора;

b=2 мм – толщина пластины;

z=12 – число пластин;

z=0 – угол наклона пластины к радиальному направлению.

Отношение R/r₀ находится по табл. 1

Принимаем угол, отсекающий перемычки

, где

,

тогда

Из условия

, – угол кривой статора;

Таблица 1

Углы a, внутри которых расположены кривые статора.	Число пластин z	Отношение (R/r0)max
постоянное относительное ускорение пластины	косинусоидальное относительное ускорение пластины	синусоидальное относительное ускорение пластины
p/4	8	1,15	1,12	1,1
p/3	12	1,27	1,22	1,17
3p/8	16	1,34	1,28	1,23

Для лучшего заполнения рабочей камеры:

а) радиус ротора r_р выполняется меньше чем r₀. Обычно r_р = r₀ – Dr, где Dr= 1,5¸2 мм.

б) ширина ротора В выбирается из условия:

при

– слишком велики утечки по торцам камеры;

при

– камера получается глубокой и не успевает заполниться жидкостью. Поэтому при необходим двусторонний подвод жидкости в рабочую камеру.

При определении геометрических параметров необходимо проверить выполнение условия: r_p= r₀–r³r_pmin

Минимальный радиус ротора r_pminопределяется следующей формулой:

,

где r_в – наружный радиус шлицев;

Dа – радиальный зазор между валом и торцевым распределителем (Dа³1мм);

а – ширина уплотнительного пояска (а=3¸5 мм);

с – ширина канавки для подвода жидкости под пластины (с=5 мм);

l– длина пластины, l=l₁+l₂.

Чтобы пластину не заклинивало в пазу ротора, необходимо обеспечить:

.

l₁ – наибольшая длина выступающей из ротора части пластины;

l₂ – наименьшая длина части пластины, находящейся в пазу ротора;

Рис. 3 Конструктивная схема пластинчатого гидромотора.

2.7.3 Выбор профиля кривой статора

Существенное значение для работы насоса имеет профиль кривой статора, который определяет кинематику и динамику пластины. Профиль должен быть выбран таким образом, чтобы исключить мгновенное конечное изменение скорости пластины относительно ротора, в результате которого силы инерции теоретически возрастают до бесконечности. При этом возможен отрыв пластины от профиля статора, что приводит к быстрому износу пластин и статора.

При выборе кривой статора должны быть удовлетворены два требования:

1.Скорость пластины относительно ротора должна плавно изменяться от 0 до максимального значения с последующим плавным убыванием до 0.

2. Центростремительное ускорение должно превышать относительное ускорение на величину, произведение которой на массу пластины достаточно для преодоления силы ее трения в пазу ротора.

Этим требованиям удовлетворяют уравнения кривой профиля статора, обеспечивающие:

а) – постоянное ускорение пластины относительно ротора;

в) – косинусоидальное изменение ускорения пластины;

с) – синусоидальное изменение ускорения пластины.

Профиль статора обеспечивающий синусоидальное изменение ускорения пластины теоретически является более совершенным, так как ускорение изменяется плавно без резких изменений, однако,

минимально минимальный рабочий объем.

Мы выбираем профиль с постоянным ускорением пластины относительно ротора, потому что имеем наибольший рабочий объем и статор при этом профиле более прост в изготовлении.

Примем

, тогда из соотношения находим .

.

Из выражения

, выразим В

получим

,

примем

.

Сделаем поверку следующего условия:

, примем , тогда

Из расчетов следует, что

В=18 мм – ширина ротора;

– длина пластины;

R=42мм

r₀=36 мм

r_р=34 мм – радиус ротора;

– условие выполняется.

2.8 Определение координат кривой статора

Профиль направляющей статора выполняем с постоянным относительным ускорением пластин от угла поворота ротора

.

Уравнения для определения координат, скорости и ускорения кривой статора:

При

.

При

.

где r, j - координаты точек кривой статора;

– скорость пластины относительно ротора (относительная скорость пластины);

– относительное ускорение пластины;

a=60⁰ – угол кривой статора.

Все расчеты сделаны на ЭВМ в программе “MicrosoftExcel” и результаты представлены ниже.