Прототип

Введение

Современные методы компьютерного моделирования позволяют использовать инновационные методы проектирования.

Целью данных методических указаний является обучение методам трехмерного проектирования с использованием программного продукта Siemens NX 8.0.

Объектом проектирования является роторный аксиально-поршневой гидромотор, исполнение - с наклонным диском.

В работе используются приведенные в [1] методические указания и исходные данные для варианта 24: частота вращения n=950 об/мин; объёмный КПД η_o=0,87; механический КПД η_m=0,87; Создаваемый крутящий момент M=200 Н·м; номинальное давление p=32 МПа. Тип ОГМ – аксиальная.).

Прототип

В качестве прототипа используем конструктивное исполнение гидромотора Г-15 [1].

Гидромоторы аксиально-поршневые типа Г15-2-Р по ТУ2-053-1771 — 86 (рис 1) состоят из следующих основных деталей и узлов: ротора 10 с семью поршнями 17, барабана 7 с толкателями 19, радиально-упорного подшипника 6, вала 1, опирающегося на подшипники 5 и 16, опорно-распределительного диска 13, корпусов 4и 9, фланца 3 с манжетой 2, пружин 11 и торцовой шпонки 8.

Масло подводится к гидромотору и отводится от него через два отверстия 15, расположенные в диске 13, причем каждое из отверстий связано с полукольцевым пазом 14, выполненным на рабочей поверхности диска. Утечки из корпуса отводятся через дренажное отверстие 12. На торце ротора, взаимодействующем с диском 13, выполнены отверстия, выходящие в каждую из рабочих камер. При вращении ротора указанные отверстия соединяются с одним из пазов 14.

При работе гидромотора масло из напорной линии через отверстие 15 и один из пазов 14 поступает в рабочие камеры, расположенные по одну сторону от оси Б — Б. Осевое усилие, развиваемое поршнями, через толкатели 19 передается на подшипник 6. Поскольку последний расположен наклонно, на толкателях возникают тангенциальные силы, заставляющие поворачиваться барабан 7, а вместе с ним вал 1 и ротор 10, связанные с барабаном шпонками 18 и 8 соответственно. Одновременно поршни, расположенные по другую сторону от оси Б — Б, вдвигаются в ротор, вытесняя масло из соответствующих рабочих камер через полукольцевой паз и другое отверстие 15 в сливную линию, в которой должен быть подпор для поджима толкателей к радиально-упорно-му подшипнику.

Ротор прижимается к диску 13 пружинами 11 и давлением масла, действующим на дно рабочих камер. Конструкция ходовой части гидромотора обеспечивает возможность самоустановки ротора относительно опорно-распределительного диска, что позволяет частично компенсировать износ трущихся поверхностей и деформацию деталей под нагрузкой, а также снизить требования к точности изготовления. Частота вращения гидромотора определяется количеством проходящего через него масла, направление вращения зависит от того, какое из отверстий 15 соединено с напорной линией, а величина крутящего момента примерно пропорциональна разности давлений в подводном и отводном отверстиях.

Так как данные методические указания преследуют учебные цели, то на начальном этапе конструкцию предлагается несколько упростить (Рис. 2): поршень 17 и толкатель 19 выполнить как единое целое. Также объединить барабан и ротор. Передачу крутящего момента от ротора к валу, реализовать через шлицевое соединение. Эти изменения негативно скажутся на эксплуатационных качествах гидромотора, ухудшая условия нагружения рабочих элементов (на поршень будут действовать тангенциальные силы), но позволят снизить общее количество проектируемых элементов при сохранении функциональных возможностей изделия в целом.