大吨位运梁车计算书

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 （一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，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=105.5

7.驱动轮驱动半径：重载时：0.778m 轻载时：0.870m

8.驱动扭矩如下表：

2.重载平道上计算

9.油泵实际最大供油量：Q=4×250×2100×0.95/1000=1995 l/min 10. 油泵实际最大供油量时马达实际转速：

n m ＝1000Q ·v /g V ＝1000×1995×0.95/1520＝1247 rpm

11.轮胎转速：n1= n m /i=1247/105.5=11.82 rpm

12.走行速度：V=2πr n1·60/1000=2π×0.778×11.82×60/1000=3.47km/h

13.发动机功率计算

①.1个马达需要输出扭矩：

80ml/r马达扭矩分配系数：k1=

1680

1680830

⨯

⨯+⨯

=0.842

30ml/r马达扭矩分配系数：k2=

830

1680830

⨯

⨯+⨯

=0.158

1个80ml/r马达需要输出扭矩：（减速机效率η=0.9）

T1=1000T

iη

·k1·

1

16

=

1000326

105.5

⨯

⨯0.9

×0.842×

1

16

=180.7Nm

1个30ml/r马达需要输出扭矩：

T2=1000T

iη

·k2·

1

8

=

1000326

105.5

⨯

⨯0.9

×0.158×

1

8

=67.8Nm

②.1个马达的实际流量

1个80ml/r马达实际流量：

qv1=Vg·n m /(1000ηv)=80×1247/(1000×0.95)=105 l/min

1个30ml/r马达实际流量：

qv2=Vg·n m /(1000ηv)=30×1247/(1000×0.95)=39.4 l/min

③.马达压差△P(取ηmb=0.9)

④.据：△P·Q·ηmb=△P·n m·qv·ηmb=2π·n m·T

⑤.得：△P=2π·T/( qv·ηmb)

80 ml/r马达压差: △P1=2π×180.7/(80×0.9)=15.8MPa

30 ml/r马达压差: △P2=2π×67.8/(30×0.9)=15.8MPa

⑥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

η=0.95×0.92=0.88）

N总=P·Q/η，P=16.8 MPa, Q=1995 l/min

三（1）.重载1.2%坡道上计算（马达排量24×80ml/r）

1.一个马达需要的最大扭矩：（减速机效率η=0.9）

1=

1000

24

T

iη

=

1000432.6

24105.5

⨯

⨯⨯0.9

=189.8 Nm

2. 马达压差△P(取ηmb=0.9)

据：△P·Q·ηmb=△P·n m·qv·ηmb=2π·n m·T

得：△P=2π·T/( q

v

·ηmb)= 2π×189.8/(80×0.9)=16.56 MPa

3.油泵能提供的供油量Q

据N总=P·Q/η, P=17.56 MPa, η=0.88, Q=1995 l/min

得N总=17.56×1995/(60×0.88)=663.6kW

每台发动机功率N=654/2=332 kW

4.马达转速

n m =1000 Q·v

η/24 Vg=1000×1995×0.95/(24×80)=987rpm

5.轮胎转速：n1= n m/i=987/105.5=9.36 rpm

6.走行速度：V=2π·r·n1·60/1000=2π×0.778×9.36×60/1000=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。

三（2）.重载4%坡道上计算（马达排量24×80ml/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η=0.9）

T1=1000

24

T

iη

=

1000681.5

105.5

⨯

24⨯⨯0.9

=299.1 Nm

2. 马达压差△P(取ηmb=0.9)

据：△P·Q·ηmb=△P·n m·q v·ηmb=2π·n m·T

得：△P＝2π·T/(qv ·ηmb)= 2π×299.1/(80×0.9)=26.1 MPa

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

η=0.95⨯0.88=0.85)

据：N=P·Q/η,P=27.1MPa, η=0.85,N=660kW

得：Q=60·N·η/P=60⨯660⨯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

1

=Q/4=1242/4=310.5 l/min

每台泵的排量q

v =Q

1

/(n·η

v

)=310.5/(2100⨯0.95)=156ml/r