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1、HZY900 型运梁车设计计算一、HZY900型运梁车动力性能计算(V=3.4km/h时)1. 基本数据1. 发动机，共2台，功率2x400kW，转速2100rpm，每个发动机带2个变量 泵(共 4 个)，排量 250ml/r。2. 冲洗阀流量30L/min (个油泵用一个冲洗阀)3. 变量马达：车体共16轴，其中6个为主动轴，用24个变量马达驱动，每 个马达最大排量80ml/r，最小排量30ml/r。对应马达排量设三个电控速度档：I、 II、III。重载平道时用II档16个80 ml/r马达和8个30 ml/r马达驱动，重载1.2% 坡道、重载4%坡道时用III档24个80ml/r马达驱动，
2、空载平道和空载1.2%坡道、 空载4%坡道时用I档24个30ml/r马达驱动。4. 运梁车自重242t，载重900t。5. 爬坡能力： 4%6. 轮边减速机速比： i=105.57. 驱动轮驱动半径：重载时： 0.778m轻载时： 0.870m8.驱动扭矩如下表：负载总阻 力(kN)负载总扭矩(kN.m)马达数X排量=总排量(ml/r)电控档位平道重载41932616X80+8X30=1520II4%重载坡道876681.524X80=1920III平道空载9481.824X30=720I4%坡道空载19116624X30=720I1.2%坡道重载556432.624X80=1920III1.
3、2%坡道空载12310724X30=720III2.重载平道上计算9. 油泵实际最大供油量：Q=4X250X2100X0.95/1000=1995 l/min10. 油泵实际最大供油量时马达实际转速：n =1000Q /V =1000X1995X0.95/1520=1247 rpmm v g11. 轮胎转速：叫=nm /i=1247/105.5=11.82 rpm12. 走行速度：V=2n r 叫 60/1000=2n X 0.778 X 11.82X60/1000=3.47km/h13. 发动机功率计算.1个马达需要输出扭矩:80ml/r 马达扭矩分配系数30ml/r 马达扭矩分配系数k1=
4、k2=16 x 8016 x 80 + 8 x 30=0.8428 x 3016 x 80 + 8 x 30=0.1581个80ml/r马达需要输出扭矩：（减速机效率n =0.9）1000T1k11 =1000 x 32616 = 105.5 x0.9X 0.842 X 丄=180.7Nm161个30ml/r马达需要输出扭矩:T2=1000Tnk21 =1000 x 3268 = 105.5 x0.9X0.158X =67.8Nm8.1个马达的实际流量1个80ml/r马达实际流量:qV=Vg nm /(1000n v)=80X 1247/(1000X0.95)=105 l/min1个30ml/
5、r马达实际流量：qv2=Vg nm /(1000n v)=30 X 1247/(1000 X 0.95)=39.4 l/min .马达压差4卩(取n mb=0.9) .据：AP Q n=P n qv n .=2n n Tmbmmbm .得：P=2n T/( qv n mb)80 ml/r 马达压差：P1=2n X180.7/(80 X0.9)=15.8MPa30 ml/r 马达压差：P2=2n X 67.8/(30 X0.9)=15.8MPa 发动机功率(管路损失10bar，泵压差P=16.8 MPa,分动箱与泵的效率为n =0.95X 0.92=0.88)N 孑P Q/n , P=16.8
6、MPa, Q=1995 l/min 总三（1）.重载1.2%坡道上计算（马达排量24X80ml/r）1. 一个马达需要的最大扭矩：（减速机效率n =0.9）=189.8 Nm= 1000T = 1000 x 432.6厂 _ = 24 x 105.5 x0.92. 马达压差4卩(取n mb=0.9)据：AP Q n K=P n qv n .=2n n Tmbmmbm得：APlZh T/( q n mb)= 2n X 189.8/(80X0.9)=16.56 MPa3. 油泵能提供的供油量Q据 N =P Q/n , P=17.56 MPa, n =0.8& Q=1995 l/min总得 N =1
7、7.56X1995/(60X0.88)=663.6kW总每台发动机功率 N=654/2=332 kW4. 马达转速nm =1000 Q n v/24 Vg=1000X 1995 X 0.95/(24 X 80)=987rpm5. 轮胎转速： n1= nm/i=987/105.5=9.36 rpm6. 走行速度：V=2n r n1 60/1000=2n X 0.778 X 9.36 X 60/1000=2.75km/h 考虑发动机还需带其它齿轮泵并需自身散热及发电等，另加 70kW 辅助功率，每台发动机总功率为400kW,并按发动机分给闭式系统的最大功率660kW 对其它工况(档位)进行参数匹配
8、。三(2).重载4%坡道上计算(马达排量24X 80ml/r，泵减小排量工作)1.一个马达需要的最大扭矩(减速机效率n =0.9)T1=1000T24n1000 X 681.524x 105.5 x0.9=299.1 Nm2. 马达压差4卩(取n mb=0.9)据：AP Q n b=AP n q n b=2n n Tmbm vmbm得：P=2n T/(qv 耳)=2n X 299.1/(80X0.9)=26.1 MPamb3. 油泵能提供的供油量Q(由于泵在部分排量时效率降低取分动箱与泵的效率为耳=0.95 x 0.88=0.85)据：N=P Q/ 耳，P=27.1MPa,耳=0.85,N=6
9、60kW得：Q=60 N 耳 /P=60 x 660 x 0.85/27.1=1242 l/min所以在此工况下要限制(司机手柄)泵的排量,否则柴油机功率不够每台泵的流量 Q =Q/4=1242/4=310.5 l/min1每台泵的排量 q=Q/(n 耳)=310.5/(2100x0.95)=156ml/rv 1v4. 马达转速 n=1000Q 耳 /24v=1000x 1242x0.95/(24x80)=615rpmmv g5. 轮胎转速：n = n /i=615/105.5=5.829rpm1m6. 走行速度:V=2n rn 60/1000=2n x0.778 x5.829x 60/100
10、0=1.71 km/h1四. 空载平道上计算(马达排量 24x30ml/r)1. 一个马达需要的最大扭矩(减速机效率n =0.9)1000T1000 x81.8T= =35.9Nm1 24i24 x 105.5 x 0.92. 马达差压AP (取n =0.8)mb据：AP Q n =AP n q n =2n n Tmbmv mbm得：APlZh T/(q n )= 2n x35.9/(30x0.8)=9.4MPav mb3. 油泵能提供的供油量 Q发动机转速为2100rpm时油泵能提供的最大供油量Q=1995 l/min,按此计算。4. 马达转速n =1000Q. n /24v=1000x19
11、95x0.95/(24x30)=2632.3rpm。mv g5. 轮胎转速： n= n /i=2632.3/105.5=24.95rpm。1m14. 速度：V=2n rn .60/1000=2n x 0.87 x 24.95 x 60/1000=8.18km/h。115. 发动机理论功率：据 N=P Q/n ,P=10.4MPa, n =0.88,16. N=P Q/n=10.4x 1995/(60x0.88)=393kw。每台发动机功率N=393/2=196.5kw，此时发动机负荷率较低。五. (1) . 空载 1.2%坡道上计算(马达排量 24x30ml/r)1.一个马达需要的最大扭矩(减
12、速机效率n =0.9)=47Nmt=1000T = 1000xi7124i 24 x105.5 x 0.92马达压差AP (马达在小排量时效率较低取n =0.8)mb据：AP Q n =AP n q n =2n n Tmbm v mbm得：APlZh T/(q 耳)=2n x47/(30x0.8)=12.3MPav mb3. 油泵能提供的供油量 Q发动机转速为2100rpm时油泵能提供的最大供油量Q=1995 l/min,按此计算。4. 马达转速n =1000Q 耳 /24v=1000 x 1242 x 0.95/(24x 30)=2632.3rpm.mv g5. 轮胎转速： n= n /i=
13、2632.3/105.5=24.95rpm。1m6. 走行速度：V=2n rn .60/1000=2n x0.8724.95 x 60/1000=8.18km/h17. 发动机理论功率:据N=P Q/耳，P=13.3MPa,耳=0.88,N=P Q/耳= 13.3 x 1995/(60x0.88)=502.5kw。每台发动机功率N=502.5/2=251.3kw，此时发动机负荷率较低.(2).空载4%坡道上计算(马达排量24x30ml/r)1一个马达需要的最大扭矩(减速机效率n =0.9)=72.8NmT= 1000T = 1皿124i 24 x 105.5 x 0.92马达压差AP (马达在
14、小排量时效率较低取n =0.8)mb据：AP Q n =AP n q n =2n n Tmbm v mbm得：APlZh T/(q n )= 2n x72.8/(30x0.8)=19.1MPav mb此时如果泵满排量工作则发动机超载。3. 油泵能提供的供油量Q据 N=P Q/ n ,P=10.4MPa, n =0.8&发动机转速为2100rpm时油泵能提供的最大供油量：Q=60 N n /P=60 x 660 x 0.88/20.1=1734 l/min每台泵的流量 Q =Q/4=1734/4=433.5 l/min1每台泵的排量 q=Q/(n n )=433.5x 1000/(2100x0.95)=217ml/rv 1v4. 马达转速n=1000Q n /24v =1000 x 1734x 0.95/(24x 30)=2288rpm.mv g5. 轮胎转速：n =n /i=2288/105.5=21.68rpm。1m6. 走行速度：V=2n rn 60/1000=2n x 0.
