3.3 Визначення розмірів всмоктуючого та напірного патрубків

Скористаємося рівнянням витрат:

, (3.28)

тоді для всмоктуючого патрубка:

(3.29)

для напірного патрубка:

(3.30)

де - середні швидкості рідини у всмоктувальному та напірному патрубках відповідно, м/с. Згідно [2], с.65 приймаємо м/с, м/с.

Тоді:

(м);

приймаємо мм - діаметр всмоктуючого патрубка;

(м).

приймаємо мм - діаметр напірного патрубка.

3.4 Конструювання гідравлічної частини

3.4.1 Плунжер та його ущільнення.

Матеріал плунжера – сталь 4Х13С поверхневого гартування. За рекомендаціями приймаємо ущільнення плунжера із чотирьох шевронних колес із палі

аміду і по два кільця з кожного боку фонаря. Для промивки плунжера, до фонаря ущільнення штоку підводимо воду.

3.4.2 Конструювання блоку гідравлічного циліндра.

Діаметр ущільнення циліндра мм. Матеріал Х18Н9Т.

Обчислюємо товщину стінки циліндра:

(3.31)

(см),

приймаємо см.

Приймаємо внутрішній діаметр корпуса клапана 15мм.

Товщина стінки корпуса клапана:

(см).

3.4.3 Розрахунок кришки гідроблока та її кріплення.

Сили, що діють на болти від тиску рідини:

(3.32)

(кгс).

Зусилля, що діє на болти при відсутності прокладки з урахуванням попередньої затяжки:

(3.33)

(кгс)

Кількість болтів приймаємо . Матеріал болта – сталь 40, для гайки – сталь 35.

Внутрішній діаметр різьби:

(3.34)

(см).

Приймаємо М12х1,75, мм.

Визначимо товщину вільного фланця.

Матеріал – сталь 20, (кгс/см²).

Умова міцності фланця:

, (3.35)

звідки:

(3.36)

(см).

Приймаємо мм.

4 Вибір електродвигуна.

Напір насоса:

(4.1)

(м).

Гідравлічний ККД насоса:

(4.2)

де - коефіцієнт, що враховує гідравлічні втрати в насосі, крім втрат у клапані.

.

Механічний ККД насоса:

(4.3)

де - ККД черв’ячної передачі;

- ККД пари підшипників кочення.

.

Загальний ККД насоса:

, (4.4)

.

Потужність тертя в ущільненні:

(4.5)

(4.6)

(кгс).

гідно (4.5):

(кВт).

Потужність створення тиску:

, (4.7)

(кВт).

Необхідна потужність електродвигуна:

, (4.8)

(кВт).

Обираємо електродвигун 4А71В4У3 ( кВт, об/хв).

5 Розрахунки на міцність

5.1 Розрахунок черв’ячної передачі

Розрахунок черв’ячної пари на потужність

, (5.1)

де - коефіцієнт потужності.

(5.2)

(кВт).

Розрахунок передаточного числа черв’ячної передачі:

(5.3)

.

Приймаємо .

Кількість заходів черв’яка ( ), тоді кількість зуб’ів колеса:

, (5.4)

.

Розрахунок обертального моменту на колесі:

, (5.5)

(Нм).

Розрахунок швидкості ковзання:

, (5.6)

(м/c).

Розрахунок допустимих напружень.

Матеріал колеса БрАЖ 9-4, МПа; МПа; МПа.

Допустиме напруження на згин:

, (5.7)

(МПа).

, (5.8)

.

Розрахунок міжвісевої відстані:

, (5.9)

де - еквівалентний момент на колесі, (Нм);

- допустиме контактне напруження.

(м).

Попереднє значення модуля:

(5.10)

(мм).

Приймаємо мм.

Коефіцієнт діаметра черв’яка:

, (5.11)

.

Приймаємо , .

Коефіцієнт зміщення:

, (5.12)

.

Розрахунок ділильного діаметра черв’яка:

(5.13)

(мм).

Розрахунок діаметра вершин витків черв’яка:

(5.14)

(мм).

Розрахунок діаметра западин черв’яка:

(5.15)

(мм).

Розрахунок довжини нарізної частини черв’яка:

(5.16)

(мм).

Розрахунок діаметра ділильного кола колеса:

(5.17)

(мм).

Розрахунок діаметра кола вершин зуб’ів колеса:

(5.18)

(мм).

Розрахунок максимального діаметра колеса:

(5.19)

(мм).

Розрахунок діаметра западин колеса:

(5.20)

(мм).

Розрахунок ширини вінця колеса:

(5.21)

(мм).

Розрахунок колової швидкості черв’яка:

(5.22)

(м/с).

Швидкість ковзання у зачепленні:

(5.23)

(м/с).

Якщо м/с, то - приведений кут тертя.

Розрахунок діаметру кочення черв’яка:

(5.24)

(мм).

Розрахунок коефіцієнта навантаження:

(5.25)

Розрахунок колової швидкості колеса:

(5.26)

(м/с).

Якщо м/с, то .

Розрахункова контактна напруга:

(5.27)

.

Розрахунок ККД передачі.

(5.28)

де (5.29)

;

.