【文章內(nèi)容簡介】 總功率損失 （ 26） （ 27） （ 28） 式中： N— 試驗(yàn)軸承總功率損失， kW。 計(jì)算中有兩對(duì)共 4個(gè)軸承，所以在公式前誠意系數(shù)，且不同，因此帶入式（ 28） 計(jì)算得軸承總功率損失為。 陪試軸承生熱計(jì)算 陪試軸承與試驗(yàn)齒輪軸承完全相同，總功率損失相同。 系統(tǒng)總生熱 系統(tǒng)的總生熱即為所有齒輪副以及軸承的生熱量之和， （ 29） 計(jì)算得系統(tǒng)總生熱為。 總供油量的計(jì)算 總功率損失理論上全部用于發(fā)熱，設(shè)計(jì)之中根據(jù)滑油性質(zhì)以及實(shí)際要求設(shè)定滑油溫升，設(shè)計(jì)發(fā)熱完全被潤滑油帶走，由此所需滑油總流量的計(jì)算表達(dá)式為： （ 30） 式中： W— 滑油流量， L/min； — 滑油散熱量， kW； — 滑油定壓比熱容， 。( )) ρ — 滑油密度，； — 溫升，一般取到。（?。? 依照公式分別帶入數(shù)據(jù)計(jì)算 試驗(yàn)齒輪副供油量 試驗(yàn)齒輪齒輪，代入（ 30）得 。 陪試齒輪副供油量 陪試齒輪齒輪，代入（ 30）得 。 大齒輪對(duì)應(yīng)軸承供油量 大齒輪對(duì)應(yīng)軸承，代入（ 30）得 。 小齒輪對(duì)應(yīng)軸承供油量 小齒輪對(duì)應(yīng)軸承，代入（ 30）得 。 系統(tǒng)總供油量 供油處包括試驗(yàn)齒輪副、陪試齒輪副、個(gè)大齒輪對(duì)應(yīng)軸承、個(gè)小齒輪對(duì)應(yīng)軸承 （ 31） 計(jì)算得系統(tǒng)總供油量為 本章小結(jié) 本章進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)一對(duì)特定試驗(yàn)齒輪副以及與其配合的陪試齒輪副、試驗(yàn)軸承、陪試軸承在正常工作狀態(tài)下的生熱與滑油需求量的計(jì)算。試驗(yàn)齒輪副和陪試齒輪副生熱的計(jì)算使用 AndersonLoewenthal 的方法，試驗(yàn)軸承和陪試軸承的計(jì)算使用 Palmgren 從軸承疲勞壽命理論中總結(jié)出來的計(jì)算方法。以上兩種方法是目前世界上對(duì)齒輪副以及軸承的生熱計(jì)算中最精確的方法?？偣┯土康挠?jì)算是使用傳統(tǒng)的流量計(jì)算方法，分別求出各個(gè)發(fā)熱點(diǎn)的滑油需求量然后求和。 4 潤滑組件設(shè)計(jì)計(jì)算與選型 噴嘴 的設(shè)計(jì)計(jì)算 噴嘴是壓力潤滑系統(tǒng)中最終執(zhí)行噴射潤滑的原件，主要向摩擦副結(jié)合處噴射潤滑液，從而帶走熱量并實(shí)現(xiàn)潤滑。由上文計(jì)算結(jié)果可知每個(gè)需要潤滑的部分所需的潤滑油量，由此即可完成噴嘴的設(shè)計(jì)。潤滑噴嘴的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)大概是~，因?yàn)閲娮爝^小，則容易被堵塞，從而影響潤滑。噴嘴過大，則無法達(dá)到壓力要求，從而無法使?jié)櫥偷竭_(dá)需要潤滑的部位，也會(huì)影響潤滑。 為保證噴出的滑油有合適的圓柱段，主減速器所用的噴嘴的孔長、孔徑之比通常都大于 3，且其出口邊緣應(yīng)保持銳邊，因此屬于厚壁孔 [17][18] ，其噴射速度就主要 取決于噴嘴的供油壓力。噴嘴壓力的選定是在系統(tǒng)初步設(shè)定時(shí)以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況而被選定。所用，在工程設(shè)計(jì)中，通常先選定供油壓力，再校對(duì)噴嘴孔徑。 本系統(tǒng)中，噴嘴的供油壓力選在之間。 噴嘴直徑計(jì)算公式 （ 32） 式中： — 噴嘴直徑，； — 該噴嘴流量，； — 噴嘴孔口前壓力，； — 環(huán)境壓力，； — 噴嘴個(gè)數(shù)。 因?yàn)楸驹囼?yàn)臺(tái)各個(gè)噴嘴所需流量較小，使得計(jì)算得噴嘴直徑非常小，從而引發(fā)兩個(gè)問題，一是直徑過小，難以加工，若要加工到計(jì)算直徑，成本太高而且精度難以保證；二是噴嘴直徑太小，很容易被潤滑系統(tǒng)中的雜質(zhì)堵塞，從而無法達(dá)到潤滑功能，反而破壞機(jī)器。所以在設(shè)計(jì)中，通常把流量增大，從而可以在不影響潤滑效果的前提下增大噴嘴直徑。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)將各個(gè)噴嘴流量都設(shè)為，噴嘴孔口前壓力為，環(huán)境壓力為，從而計(jì)算試驗(yàn)齒輪、陪試齒輪、大齒輪對(duì)應(yīng)軸承、小齒輪對(duì)應(yīng)軸承的噴嘴直徑均為。 流量值改變后，系統(tǒng)總流量也隨即發(fā)生變化，設(shè)計(jì)的噴嘴數(shù)量依然為個(gè)（ 每對(duì)齒輪副一個(gè)，每個(gè)軸承一個(gè)），因此。 由于流量已經(jīng)放大，本試驗(yàn)臺(tái)噴嘴在齒輪副嚙合的處設(shè)置單孔噴嘴，而且只需在嚙合線嚙入側(cè)供油。軸承也只需要在單側(cè)供油即可達(dá)到要求。具體的布置方法 [19] 如圖 3和圖 4 圖 3 齒輪潤滑示意圖 圖 4 軸承潤滑示意圖 Fig 3 Sketch map of gear lubrication Fig 4 Sketch map of bearing lubrication 油管的設(shè)計(jì)計(jì)算 潤滑油管路的結(jié)構(gòu)與布局需要根據(jù)噴嘴的位置以及機(jī)匣的結(jié)構(gòu)確定，由于本項(xiàng)目研究的試驗(yàn)臺(tái)機(jī)匣構(gòu)造簡單，所以主要考慮噴嘴位置。 管路的直徑計(jì)算公式 （ 32） 式中： — 管路公稱直徑，； — 管路所連噴嘴的滑油總流量，； — 潤滑油許可流速。 由上文計(jì)算結(jié)果可以簡單求得，可查下表 [20] ： 表 5 潤滑油許可流速 Table 5 the Permit velocity of lubricating oil 系統(tǒng)壓力 管內(nèi)流速 由于試驗(yàn)臺(tái)所需壓力很小，所以取。 設(shè)計(jì)計(jì)算中，到每個(gè)齒輪箱或軸承箱的進(jìn)油與回油管路選型相同，其直徑分別設(shè)為，總油管，；試驗(yàn)齒輪箱油管，；試驗(yàn)軸承箱油管，；陪試齒輪、軸承箱油管。將數(shù)據(jù)代入（ 32） 計(jì)算得油管直徑分別為，取整為； ，取整為； ，取整為； ，取整為。 取值皆向上取整，壓力和流量由主管路閥門控制。管路都選用金屬圓管，其規(guī)格見表 6。 表 6 液壓管技術(shù)規(guī)格 Table 6 the Technical specifications of hydraulic tube （ mm/） 油管 公稱通徑 鋼管外徑 管接頭連接螺紋 試驗(yàn)齒輪箱油管 試驗(yàn)軸承箱油管 陪試齒輪、軸承箱油管 總油管 在泵站中，各個(gè)液壓元件用軟管連接，軟管直徑依照公式 （ 33） 式中： — 軟軟截面積，； 由此算得泵站中軟管直徑約為，由于管徑過大，液壓泵站的安裝不方便，而 且本系統(tǒng)的壓力、流速都較小，在后文中選定液壓閥時(shí)可以提供足夠的流量和壓力的調(diào)節(jié)域度，所以將軟管內(nèi)徑取得較小，方便液壓站安裝，本試驗(yàn)臺(tái)選用型軟管，在接管接頭時(shí)不切除或部分切除外膠層。其技術(shù)規(guī)格見表 7。 表 7 液壓軟管技術(shù)規(guī)格 Table 7 the Technical specifications of hydraulic hose (mm) 公稱內(nèi)徑 內(nèi)徑 增強(qiáng)型外層 成品軟管外徑 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 管接頭的選擇 話油管路公稱直徑計(jì)算之后，便可以根據(jù)結(jié)果查表選擇管接頭。本試驗(yàn)臺(tái)選擇擴(kuò)口式管接頭，該類型接頭構(gòu)造簡單，性能良好，加工使用方便，適用于以油、氣為介質(zhì)的中、低壓管路系統(tǒng)。試驗(yàn)臺(tái)需要直通式、直角式以及三通式三種標(biāo)準(zhǔn)管接頭如圖 圖 6 和圖 7，選擇的尺寸參數(shù)如表 8和表 9[20] ，其余特殊管路大小管接頭需定制 圖 5擴(kuò)口式直通管接頭 Fig 5 Straight flared tube fittings 表 8 擴(kuò)口式直通管接頭尺寸參數(shù) Table 8 the Technical specifications of Straight flared tube fittings （ mm） 圖 6擴(kuò)口式垂直管接頭 圖 7擴(kuò)口式三通管接頭 Fig 6 Vertical flared tube fittings Fig 7 three ways flared tube fittings 表 9 擴(kuò)口式垂直、三通管接頭尺寸參數(shù) Table 9 the Technical specifications of vertical and three ways flared tube fittings （ mm） 液壓泵站軟管選用卡套式軟管接頭，接頭型號(hào)依據(jù)所選軟管直徑以及所連接液壓附件的進(jìn)出油口直徑確定，特殊螺紋或口徑的管接頭需定制。 滑油泵的選型 滑油泵在試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)中多采用齒輪泵，選型時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)的供油量，供油壓力以及泵的機(jī)械特性決定。由于在設(shè)計(jì)前已經(jīng)將滑油壓力擬定，完成后再進(jìn)行試驗(yàn)校核，因此，主要根據(jù)泵的流量來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 滑油泵的供油量，一般取每個(gè)噴嘴所需油量和的倍，從而保證系統(tǒng)有一定的供油裕度， （ 34） 計(jì)算中取倍，計(jì)算得油泵供油量應(yīng)為。 在選型時(shí)，還要考慮到滑油泵的工作壓力、流量、轉(zhuǎn)速以及安裝尺寸等因素來進(jìn)行泵的校核，看是否能夠滿足總體設(shè)計(jì)要求。本試驗(yàn)臺(tái)選擇齒輪泵如圖 8，其技術(shù)規(guī)格和安裝尺寸規(guī)格 如表 10 和表 11 所示。 表 10 齒輪泵技術(shù)規(guī)格 Table 10 the Technical specifications of gear pump 排量 額定壓力 轉(zhuǎn)速 驅(qū)動(dòng)功率 容積效率 10 1450 圖 8 齒輪泵 Fig 8 the gear pump 表 11 齒輪泵安裝尺寸參數(shù) Table 11 the Installation dimension of gear pump （ mm） 94 65 95 30 25 φ 50 φ 12 M6 30 35 4 本試驗(yàn)臺(tái)選用低壓齒輪油泵臥式電機(jī)組，如圖 9，圖 10： 圖 9 低壓齒輪油泵臥式電機(jī)組 Fig 9 the low pressure gear pump horizontal motor group 圖 10 低壓齒輪油泵臥式電機(jī)組裝配圖 Fig 10 the Assembly drawing of low pressure gear pump horizontal motor group 其安裝尺寸見表 12 表 12 低壓齒輪油泵臥式電機(jī)組安裝尺寸參數(shù) Table 12 the Installation dimension of low pressure gear pump horizontal motor group （ mm） 電動(dòng)機(jī) 電機(jī)功率 液壓閥的選型 由于系統(tǒng)的壓力、要求以及流量要求是試驗(yàn)范圍之一，而且系統(tǒng)正常工作需要的流量以及壓力都比較小，所以在齒輪泵選定后需要配合設(shè)置減壓閥和節(jié)流閥來控制油壓與流量。 減壓閥的選型 因?yàn)檫x