某型直升飞机主减速器齿轮疲劳试验台润滑系统的设计_毕业设计(编辑修改稿)

某型直升飞机主减速器齿轮疲劳试验台润滑系统的设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

总功率损失 （ 26） （ 27） （ 28） 式中： N— 试验轴承总功率损失， kW。 计算中有两对共 4个轴承，所以在公式前诚意系数，且不同，因此带入式（ 28） 计算得轴承总功率损失为。 陪试轴承生热计算 陪试轴承与试验齿轮轴承完全相同，总功率损失相同。 系统总生热 系统的总生热即为所有齿轮副以及轴承的生热量之和， （ 29） 计算得系统总生热为。 总供油量的计算 总功率损失理论上全部用于发热，设计之中根据滑油性质以及实际要求设定滑油温升，设计发热完全被润滑油带走，由此所需滑油总流量的计算表达式为： （ 30） 式中： W— 滑油流量， L/min； — 滑油散热量， kW； — 滑油定压比热容，。 ( )) ρ — 滑油密度，； — 温升，一般取到。 （取） 依照公式分别带入数据计算 试验齿轮副供油量 试验齿轮齿轮，代入（ 30）得。 陪试齿轮副供油量 陪试齿轮齿轮，代入（ 30）得。 大齿轮对应轴承供油量 大齿轮对应轴承，代入（ 30）得。 小齿轮对应轴承供油量 小齿轮对应轴承，代入（ 30）得。 系统总供油量 供油处包括试验齿轮副、陪试齿轮副、个大齿轮对应轴承、个小齿轮对应轴承 （ 31） 计算得系统总供油量为 本章小结 本章进行试验台一对特定试验齿轮副以及与其配合的陪试齿轮副、试验轴承、陪试轴承在正常工作状态下的生热与滑油需求量的计算。 试验齿轮副和陪试齿轮副生热的计算使用 AndersonLoewenthal 的方法，试验轴承和陪试轴承的计算使用 Palmgren 从轴承疲劳寿命理论中总结出来的计算方法。 以上两种方法是目前世界上对齿轮副以及轴承的生热计算中最精确的方法。 总供油量的计算是使用传统的流量计算方法，分别求出各个发热点的滑油需求量然后求和。 4 润滑组件设计计算与选型 喷嘴 的设计计算 喷嘴是压力润滑系统中最终执行喷射润滑的原件，主要向摩擦副结合处喷射润滑液，从而带走热量并实现润滑。 由上文计算结果可知每个需要润滑的部分所需的润滑油量，由此即可完成喷嘴的设计。 润滑喷嘴的经验数据大概是~，因为喷嘴过小，则容易被堵塞，从而影响润滑。 喷嘴过大，则无法达到压力要求，从而无法使润滑油到达需要润滑的部位，也会影响润滑。 为保证喷出的滑油有合适的圆柱段，主减速器所用的喷嘴的孔长、孔径之比通常都大于 3，且其出口边缘应保持锐边，因此属于厚壁孔 [17][18] ，其喷射速度就主要 取决于喷嘴的供油压力。 喷嘴压力的选定是在系统初步设定时以根据系统的具体情况而被选定。 所用，在工程设计中，通常先选定供油压力，再校对喷嘴孔径。 本系统中，喷嘴的供油压力选在之间。 喷嘴直径计算公式 （ 32） 式中： — 喷嘴直径，； — 该喷嘴流量，； — 喷嘴孔口前压力，； — 环境压力，； — 喷嘴个数。 因为本试验台各个喷嘴所需流量较小，使得计算得喷嘴直径非常小，从而引发两个问题，一是直径过小，难以加工，若要加工到计算直径，成本太高而且精度难以保证；二是喷嘴直径太小，很容易被润滑系统中的杂质堵塞，从而无法达到润滑功能，反而破坏机器。 所以在设计中，通常把流量增大，从而可以在不影响润滑效果的前提下增大喷嘴直径。 本实验台设计将各个喷嘴流量都设为，喷嘴孔口前压力为，环境压力为，从而计算试验齿轮、陪试齿轮、大齿轮对应轴承、小齿轮对应轴承的喷嘴直径均为。 流量值改变后，系统总流量也随即发生变化，设计的喷嘴数量依然为个（ 每对齿轮副一个，每个轴承一个），因此。 由于流量已经放大，本试验台喷嘴在齿轮副啮合的处设置单孔喷嘴，而且只需在啮合线啮入侧供油。 轴承也只需要在单侧供油即可达到要求。 具体的布置方法 [19] 如图 3和图 4 图 3 齿轮润滑示意图 图 4 轴承润滑示意图 Fig 3 Sketch map of gear lubrication Fig 4 Sketch map of bearing lubrication 油管的设计计算 润滑油管路的结构与布局需要根据喷嘴的位置以及机匣的结构确定，由于本项目研究的试验台机匣构造简单，所以主要考虑喷嘴位置。 管路的直径计算公式 （ 32） 式中： — 管路公称直径，； — 管路所连喷嘴的滑油总流量，； — 润滑油许可流速。 由上文计算结果可以简单求得，可查下表 [20] ： 表 5 润滑油许可流速 Table 5 the Permit velocity of lubricating oil 系统压力 管内流速 由于试验台所需压力很小，所以取。 设计计算中，到每个齿轮箱或轴承箱的进油与回油管路选型相同，其直径分别设为，总油管，；试验齿轮箱油管，；试验轴承箱油管，；陪试齿轮、轴承箱油管。 将数据代入（ 32） 计算得油管直径分别为，取整为； ，取整为； ，取整为； ，取整为。 取值皆向上取整，压力和流量由主管路阀门控制。 管路都选用金属圆管，其规格见表 6。 表 6 液压管技术规格 Table 6 the Technical specifications of hydraulic tube （ mm/） 油管 公称通径 钢管外径 管接头连接螺纹 试验齿轮箱油管 试验轴承箱油管 陪试齿轮、轴承箱油管 总油管 在泵站中，各个液压元件用软管连接，软管直径依照公式 （ 33） 式中： — 软软截面积，； 由此算得泵站中软管直径约为，由于管径过大，液压泵站的安装不方便，而 且本系统的压力、流速都较小，在后文中选定液压阀时可以提供足够的流量和压力的调节域度，所以将软管内径取得较小，方便液压站安装，本试验台选用型软管，在接管接头时不切除或部分切除外胶层。 其技术规格见表 7。 表 7 液压软管技术规格 Table 7 the Technical specifications of hydraulic hose (mm) 公称内径 内径 增强型外层 成品软管外径 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 管接头的选择 话油管路公称直径计算之后，便可以根据结果查表选择管接头。 本试验台选择扩口式管接头，该类型接头构造简单，性能良好，加工使用方便，适用于以油、气为介质的中、低压管路系统。 试验台需要直通式、直角式以及三通式三种标准管接头如图 图 6 和图 7，选择的尺寸参数如表 8和表 9[20] ，其余特殊管路大小管接头需定制 图 5扩口式直通管接头 Fig 5 Straight flared tube fittings 表 8 扩口式直通管接头尺寸参数 Table 8 the Technical specifications of Straight flared tube fittings （ mm） 图 6扩口式垂直管接头 图 7扩口式三通管接头 Fig 6 Vertical flared tube fittings Fig 7 three ways flared tube fittings 表 9 扩口式垂直、三通管接头尺寸参数 Table 9 the Technical specifications of vertical and three ways flared tube fittings （ mm） 液压泵站软管选用卡套式软管接头，接头型号依据所选软管直径以及所连接液压附件的进出油口直径确定，特殊螺纹或口径的管接头需定制。 滑油泵的选型 滑油泵在试验台设计中多采用齿轮泵，选型时要根据系统的供油量，供油压力以及泵的机械特性决定。 由于在设计前已经将滑油压力拟定，完成后再进行试验校核，因此，主要根据泵的流量来进行设计。 滑油泵的供油量，一般取每个喷嘴所需油量和的倍，从而保证系统有一定的供油裕度， （ 34） 计算中取倍，计算得油泵供油量应为。 在选型时，还要考虑到滑油泵的工作压力、流量、转速以及安装尺寸等因素来进行泵的校核，看是否能够满足总体设计要求。 本试验台选择齿轮泵如图 8，其技术规格和安装尺寸规格 如表 10 和表 11 所示。 表 10 齿轮泵技术规格 Table 10 the Technical specifications of gear pump 排量 额定压力 转速 驱动功率 容积效率 10 1450 图 8 齿轮泵 Fig 8 the gear pump 表 11 齿轮泵安装尺寸参数 Table 11 the Installation dimension of gear pump （ mm） 94 65 95 30 25 φ 50 φ 12 M6 30 35 4 本试验台选用低压齿轮油泵卧式电机组，如图 9，图 10： 图 9 低压齿轮油泵卧式电机组 Fig 9 the low pressure gear pump horizontal motor group 图 10 低压齿轮油泵卧式电机组装配图 Fig 10 the Assembly drawing of low pressure gear pump horizontal motor group 其安装尺寸见表 12 表 12 低压齿轮油泵卧式电机组安装尺寸参数 Table 12 the Installation dimension of low pressure gear pump horizontal motor group （ mm） 电动机 电机功率 液压阀的选型 由于系统的压力、要求以及流量要求是试验范围之一，而且系统正常工作需要的流量以及压力都比较小，所以在齿轮泵选定后需要配合设置减压阀和节流阀来控制油压与流量。 减压阀的选型 因为选。