6
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ШЕСТЕРЕННОЙ ГИДРОМАШИНЫ
При расчёте насосов исходными параметрами являются: вид топлива и его
температура, частота вращения n, действительная (эффективная) подача Qд,
давление нагнетания рн и величины механического ηмех и объёмного ηоб КПД. <...> 1.1 Определение основных геометрических параметров зубчатого колеса
Для предварительного определения модуля зацепления т при окружной
скорости шестерни u 7... <...> 9 (b – ширина шестерни) часто пользуются эмпирическим
выражением:
т (0,24... <...> Однако
при уменьшении числа зубьев уменьшается прочность зубьев из-за подрезания
их ножек, а также увеличивается неравномерность подачи. <...> Для устранения
подрезания (ослабления) ножек зубьев производят коррекцию (корригирование)
зацепления путём увеличения угла зацепления. <...> В насосах обычно применяются шестерни с малым числом зубьев
(наиболее часто в пределах от z 8 до 14), так как шестерни с малым числом
зубьев и большим модулем имеют значительно меньший габарит, чем шестерни
7
с большим числом зубьев и малым модулем, обеспечивающие ту же
производительность. <...> (1.2)
где b – ширина зуба шестерни, мм;
n – частота вращения, об/мин;
m – модуль зацепления, мм;
z – количество зубьев;
α – угол зацепления основной рейки, град. <...> С целью уменьшения запертого объёма выбирают такое соотношение
размеров головки и ножки зуба, при котором остаточный объём (объем зазора
между внешней поверхностью зуба и внутренней поверхностью впадины)
переносимый из полости нагнетания в полость всасывания, был бы
минимальный. <...> Зная модуль зубчатого колеса и его делительный диаметр, определим
число зубьев z:
z
d
.
m <...> (1.4)
1.2 Обоснование выбора системы корригирования профиля зуба
Шестерни с малым числом зубьев нежелательно применять в насосах с
одинаковым
числом
зубьев
нулевой
передачи
(нормальные
колёса
с
некорригированным профилем), так как из условий устранения подреза при
стандартном угле зацепления основной рейки 0 20 теоретическое <...>
Расчет_динамики_объемной_гидромашины_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
Л. В. Родионов, С. А.Гафуров, А. Н. Крючков
Расчет динамики объемной гидромашины
Электронное учебное пособие
С А М А Р А
2012
Стр.1
УДК 621.671, 532.5
ББК
Авторы: Родионов Леонид Валерьевич,
Гафуров Салимжан Азатович,
Крючков Александр Николаевич
Рецензенты:
профессор кафедры теории двигателей летательных аппаратов В. Н. Матвеев
Редакторская обработка Л. В. Родионов
Компьютерная верстка А. В. Бахвалов
Доверстка В. Д. Горин
Родионов, Л. В. Расчет динамики объемной гидромашины [Электронный ресурс] :
электрон. учеб. пособие / Л. В. Родионов, С. А.Гафуров, А. Н. Крючков; Минобрнауки
России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон.
текстовые и граф. дан. (23,5 Мбайт). - Самара, 2012. – 1 эл. опт. диск (CD-ROM)
Целью учебного пособия является знакомство студентов со способами моделирования
рабочего процесса объемной гидромашины с использованием подвижной сетки, освоение
принципов численного расчета гидродинамики объемных гидромашин.
Учебное пособие целесообразно использовать при изучении дисциплины «Объемные
гидромашины и гидропередачи» в 6, 7 семестрах.
Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов, обучающихся по
специальности 150802.65 «Гидравлические машины, гидроприводы и
гидропневмоавтоматика» (ФГОС-2, набор 2005-2008, ФГОС-3, набор 2009) и по направлению
подготовки бакалавров 151000.62 "Технологические машины и оборудование" и 141100.62
"Энергетическое машиностроение".
Оно может быть использовано не только при изучении теоретического материала и
выполнении курсовых проектов по проектированию объемной гидромашины, но и при
выполнении дипломных проектов, магистерских диссертаций.
Подготовлено на кафедре автоматических систем энергетических установок СГАУ.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2012
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение……………………………………………………………….… 5
1 Проектирование и расчет шестеренной гидромашины...................... 7
1.1 Определение основных геометрических параметров зубчатого
колеса
1.2 Обоснование выбора системы корригирования профиля зуба
1.3 Построение эвольвентного профиля зуба
1.4 Определение параметров корригирования передачи, диаметров
зубчатых колёс, высоты зуба, основного шага и коэффициента
перекрытия передачи
1.5 Эвольвентная функция угла
1.6 Определение некоторых размеров эвольвентного профиля
1.7 Определение площадей зуба и впадины
1.8 Определение производительности насоса
1.9 Подпятник, разгрузочные канавки и их расчёт
1.10 Расчёт корпуса насоса
2 Пример расчета шестеренной гидромашины
3 Использование динамических сеток при проведении численных
расчетов.....................................................................................................
7
9
13
13
17
19
23
24
28
30
32
41
4 Пример по расчету рабочего процесса шестеренного насоса……… 43
4.1 Построение геометрической трехмерной модели основных узлов
шестеренного насоса................................................................................
47
4.2 Построение трехмерной модели расчетной области шестеренного
насоса.......................................................................................................... 51
4.3 Формирование сеточной модели трехмерной расчетной области
шестеренного насоса...............................................................................
52
3
Стр.3