液压动力性能计算设计计算书

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1、编号：题目：运架机液压动力性能计算页数：计算者：审核者：日期：重要 计算 结果 或修 订意 见1、主要技术参数(计算条件)1. 发动机，共2台，功率2X450KW,转速2100rpm。闭式泵用两套250+250 串联泵。2. 变量马达：车体共16轴，其中6个为主动轴，用24个变量马达 51C80T-A驱动，每个马达最大排量80ml/r,最小排量28ml/r。3. 架梁机自重600吨，载重900吨。4. 爬坡能力：5. GFT60轮边减速机速比：i=105.56. 驱动轮驱动半径：重载时：0.778m空载时：0.870m7. 驱动扭矩如下表：考虑到发 动机还 需带其 它开式 泵并需 自身散 热及

2、发 电等，另 加 180kw 转向等 辅助功 率，发动 机总功 率为 894kw, 并按发 动机分 给闭式 系统的 最大持 续功率负载总阻力(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37529216 x 80+8 x 28=1504II平道空载15013124 x 28=672III1.5%坡道重载60046724 x 80=1920I1.5%坡道空载24020916 x 80+8 x 28=1504II2%坡道重载67552524 x 80=1920I2%坡道空载27023516 x 80+8 x 28=1504II4%坡道重载97575924 x 80

3、=1920I4%坡道空载39033916 x 80+8 x 28=1504II8.根据压力降额匹配的原则闭式系统额定压力PH= (0.50.6) PHm(P为m700kw对其他 工况（档 位）进行 参数匹 配。元件峰值压力），既可保证元件有合理的工作寿命，又可满足运梁车波动 的载荷工况的要求；由于运梁车起动加速阶段速度较低，液压元件效率 较低，运梁车制动时所需扭矩较大并考虑到液压冲击对液压密封带来的 影响，所以系统调定切断压力33MPa、溢流阀开启压力35MPa。9.其它开式回路参数计算请参阅各相关执行部件计算书。2、计算依据2.1引用的标准和规范：京沪高速铁路运架设备研制技术条件铁道部高速办

4、函200323号液压系统通用技术条件GB/T3766液压气动系统及元件公称压力系列GB2346液压缸气动系统及元件 缸内径及活塞 杆外径系列GB/T2348液压气动图形符号GB/T786.1液压泵站油箱公称容量系列JB/T79382.2参考文献：1）哈尔滨工业大学曾祥荣、叶文柄、吴沛荣主编液压传动国防工业出版社19802） 浙江大学 林建亚、华中工学院何存兴主编 液压元件 机械工业出版社 19883）雷天觉 新编液压工程手册 北京理工大学出版社20004） 萨奥-丹佛斯-大金公司静液压驱动产品综合样本5）博世力士乐（中国）有限公司 减速机样本6）北京华德液压工业集团有限公司 液压阀样本7）四川

5、长江液压件有限公司 多路换向阀、工程液压缸样本8）姚怀新 行走机械液压传动与控制 人民交通出版社20023、闭式行走液压系统计算3.1重载平道上计算（马达排量16X80+8X28=1504）油泵理论最大供油量：Q=4X250X2100/1000=2100 l/min油泵实际最大供油量：Q =2100X0.95=1995 l/min1油泵实际最大供油量时马达实际转速：n =1000 Q n v/vg=1000 X1995 X 0.95/1504=1260rpmom1轮胎转速：n 二n /i=1260/105.5=11.94rpm1 m走行速度：V=2n r n 60/1000=2n X 0.77

6、8 X 11.94 X60/1000=3.5km/h1发动机功率计算：1. 马达需要输出扭矩:80ml/r马达扭矩分配系数:K1 = 16 XX 28 = -85128ml/r马达扭矩分配系数:K 2 = 16 x 8 + 8 x 28 = 0.1491个80ml/r马达需要输出扭矩：（减速机效率n =0.9）T = 1T x K x + = 1000x292 x 0.851 x 十=163 Nm1 rq1 8 105.5x0.9161个28ml/r马达需要输出扭矩：T = 1000T x K x 十 =1000x292 x 0.149 x 十=57 Nm2 iq2 14 105.5x0.91

7、62. 马达压差 P (取n =0.9)mb据： P Q n = P n q n =2n n Tmbmvmbm得： P = 2n T/( q n )vmb80ml/r 马达压差： P=2n X 163/(80 X 0.9)=14.2 MPa128ml/r 马达压差： P =2n X 57/(28 X 0.9)=14.2MPa24. 发动机走行功率(设管路损失1.0 Mpa,则泵压差P=15.2 Mpa，分动箱与泵的效率为n =0.98X0.92=0.9)N =PQ/n ,P=15.2 MPa, Q=2100 l/min丿总N =15.2X2100/（60X0.9）= 591KW总3.2重载1.

8、5%坡道上计算（马达排量24 x 80=1920ml/r）1. 马达需要输出扭矩：1个80ml/r马达需要输出扭矩：（减速机效率n =0.9）T = 1000T X 十=1000x467 X 十 二 204.9Nm1 训 24105.5x0.9242. 马达压差厶P （取n =0.9）mb据： P Q n = P n q n =2n n Tmbmvmbm得： P = 2n T/（ q n ）= 2n X204.9/（80X0.9）=17.9 MPavmb考虑到整车在走行同时有转向、补油泵、散热等功率消耗，另加194KW 辅助功率，选定发动机功率447 X 2=894KW，按闭式系统走行功率70

9、0KW进行 工况匹配。3. 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 n =0.98X0.9=0.88）据：N=P Q/n， P=18.9 MPa, n =0.88, N=700KW 得：Q=60 N n /P=60X700X0.88/18.9=1955L/min所以在此工况下要减小（司机手柄回拉）泵的排量，否则柴油机功率不 够。排量比 B =1955/2100=0.93r4. 马达转速n =1000Q n /24vmvg=1000X1955X0.95/（24X80）=967rpm。5. 轮胎转速：n =n /i=967/105.5=9.17rpm1 m6. 走

10、行速度：V=2n r n 60/1000=2n X0.778X9.17X60/1000=2.69 km/h133重载2 %坡道上计算（马达排量24 X 8O=1920ml/r）1. 马达需要输出扭矩：1个80ml/r马达需要输出扭矩：（减速机效率n =0.9）T = 1000T X 十=1000x525 X 十 二 230.4Nm1 训 24105.5x0.9242. 马达压差厶P （取n =0.9）mb据： P Q n = P n q n =2n n Tmbmvmbm得： P = 2n T/（ q n ）= 2n X230.4/（80X0.9）=20.1 MPavmb考虑到整车在走行同时有转

11、向、补油泵、散热等功率消耗，另加194KW 辅助功率，选定发动机功率447 X 2=894KW，按闭式系统走行功率700KW进行 工况匹配。3. 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 n =0.98X0.9=0.88）据：N=P Q/n，P=21.1 MPa, n =0.88, N=700KW得：Q=60 N n /P=60X700X0.88/21.1=1751L/min所以在此工况下要减小（司机手柄回拉）泵的排量，否则柴油机功率不 够。排量比 B =1751/2100=0.83r4. 马达转速n =1000Q n /24vmvg=1000 X1751X0.

12、95/（24 X 80）=866rpm。5. 轮胎转速：n =n /i=866/105.5=8.21rpm1 m6. 走行速度：V=2n r n 60/1000=2n X0.778X8.21X60/1000=2.41 km/h13.4重载4%坡道上计算（马达排量22X 80=1760，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）T = 1000T 二 1000x759 -二 333.1Nm1 22 训 24x105.5x0.92. 马达压差厶P (取n =0.9)mb据： P Q n = P n q n =2n n Tmbmvmbm得： P = 2n T/( q n

13、)= 2n X333.1/(80X0.9)=29.1 MPavmb3. 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 n =0.98X0.9=0.88)据：N=P Q/n，P=30.1 MPa, n =0.88, N=720KW得：Q=60 N n /P=60X700X0.88/30.1=1227l/min所以在此工况下要减小(司机手柄回拉)泵的排量，否则柴油机功率不 够。排量比 B=1227/2100=0.58r4. 马达转速n =1000Q n /24vmvg=1000X1227X0.95/(24X80)=607rpm。5. 轮胎转速：n =n /i=607/1

14、05.5=5.75 rpm1 m6. 走行速度：V=2n r n 60/1000=2n X 0.778X5.95X60/1000=1.74 km/h13.5空载平道上计算(马达排量24 X 28=672)1. 一个马达需要的最大扭矩(减速机效率n =0.9)T = 1000 T = 1000x131 -二 57.5 Nm1 24 训24x105.5x0.92. 马达压差4P (马达在小排量时效率较低取n =0.8)mb据： P Q n = P n q n =2n n Tmbmvmbm得： P = 2n T/( q n )= 2n X57.5/(28X0.8)=16.1 MPavmb3. 马达转速：n=1000 Q n /28v =1000 X 1995 X 0.95/(24 X 28)=2820rpmm1vg4. 轮胎转速：n 二n/I=2820/105.5=26.7rpm1 m5. 走行速度：V=2n r n 60/1000=