【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。 計算中有兩對共 4個軸承，所以在公式前誠意系數(shù)，且不同，因此帶入式（ 28） 計算得軸承總功率損失為。 陪試軸承生熱計算 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） 計算得系統(tǒng)總生熱為。 總供油量的計算 總功率損失理論上全部用于發(fā)熱，設(shè)計之中根據(jù)滑油性質(zhì)以及實(shí)際要求設(shè)定滑油溫升，設(shè)計發(fā)熱完全被潤滑油帶走，由此所需滑油總流量的計算表達(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 。 大齒輪對應(yīng)軸承供油量 大齒輪對應(yīng)軸承，代入（ 30）得 。 小齒輪對應(yīng)軸承供油量 小齒輪對應(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、個大齒輪對應(yīng)軸承、個小齒輪對應(yīng)軸承 （ 31） 計算得系統(tǒng)總供油量為 本章小結(jié) 本章進(jìn)行試驗(yàn)臺一對特定試驗(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算。試驗(yàn)齒輪副和陪試齒輪副生熱的計算使用 AndersonLoewenthal 的方法，試驗(yàn)軸承和陪試軸承的計算使用 Palmgren 從軸承疲勞壽命理論中總結(jié)出來的計算方法。以上兩種方法是目前世界上對齒輪副以及軸承的生熱計算中最精確的方法。總供油量的計算是使用傳統(tǒng)的流量計算方法，分別求出各個發(fā)熱點(diǎn)的滑油需求量然后求和。 4 潤滑組件設(shè)計計算與選型 噴嘴 的設(shè)計計算 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。由上文計算結(jié)果可知每個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。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)定時以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況而被選定。所用，在工程設(shè)計中，通常先選定供油壓力，再校對噴嘴孔徑。 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，； — 噴嘴個數(shù)。 因?yàn)楸驹囼?yàn)臺各個噴嘴所需流量較小，使得計算得噴嘴直徑非常小，從而引發(fā)兩個問題，一是直徑過小，難以加工，若要加工到計算直徑，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)臺設(shè)計將各個噴嘴流量都設(shè)為，噴嘴孔口前壓力為，環(huán)境壓力為，從而計算試驗(yàn)齒輪、陪試齒輪、大齒輪對應(yīng)軸承、小齒輪對應(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)計的噴嘴數(shù)量依然為個（ 每對齒輪副一個，每個軸承一個），因此。 由于流量已經(jīng)放大，本試驗(yàn)臺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)計計算 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)臺機(jī)匣構(gòu)造簡單，所以主要考慮噴嘴位置。 管路的直徑計算公式 （ 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)臺所需壓力很小，所以取。 設(shè)計計算中，到每個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)臺選用型軟管，在接管接頭時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算之后，便可以根據(jù)結(jié)果查表選擇管接頭。本試驗(yàn)臺選擇擴(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)臺設(shè)計中多采用齒輪泵，選型時要根據(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。 滑油泵的供油量，一般取每個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） 計算中取倍，計算得油泵供油量應(yīng)為。 在選型時，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)計要求。本試驗(yàn)臺選擇齒輪泵如圖 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