履带机械闭式静压驱动系统参数设计与校核

　　1　前言

　　静液压驱动行走机械,其液压系统的参数的选择与匹配合理与否,对液压系统及整机性能的发挥起着决定性的作用,只有其参数选择合理,后续控制器的设计才有意义,才能最大限度地满足及实现机器的设计要求。因此,全液压驱动行走机械的液压系统参数设计是整机设计的关键环节。

　　2　液压马达的参数设计

　　液压马达的参数设计主要是其排量qm和转速nm,所选择的液压马达必须满足机械的动力及行驶速度的要求。也就是所选择的液压马达应具有大的转矩和合适的转速。在作业工况下由各种外部阻力所决定的液压马达两端的工作压差为:

　　式中　T_L——马达的负载转矩

　　q_m——马达作业工况下的排量

　　η_mt——马达的机械效率

　　由于在压力匹配时通常将额定载荷与系统额定压力相匹配,所以当外部载荷达到额定载荷时,马达应在最大排量下工作,所以有

　　式中　q_mmax——马达的最大排量

　　Δp_mH——液压马达额定压差(ΔpmH=p′H-pr,　　p_r为系统的补油压力,p′H为系统额定匹配压力,p′H=0·55~0·65pm,pm为马达最高标定压力)

　　M_Lm——额定载荷折算到马达输出轴的负载转矩

　　由于作为额定载荷的“满铲平均载荷”是一种短期载荷,远大于推土机在整个工作循环中平均载荷,所以按式(3)确定的马达最大排量能满足推土机正常工作下的动力要求。所选液压马达也要满足履带机械非作业工况的最高行驶速度的要求,其非作业工况的最高行驶速度为:

　　v_max=0·12π_nmmaxrd/iM 　　(4)

　　式中　n_mmax——马达的最高转速

　　r_d——驱动轮动力半径

　　i_M——轮边减速机构传动比

　　所以马达的最大设计转速为:

　　n_mmax= v_maxiM/(0·12πrd) 　　(5)

　　由马达在最大排量下的作业速度所决定的流量为:

　　式中　v_p——马达最大排量时的最大作业速度

　　n_ml——由最大排量下的作业速度所决定的马达转速

　　η_mv——马达容积效率

　　δ_H——机器额定滑转率,δH=10%~15%

　　3　传动比的设计

　　马达选定后,可确定终传动传动比iM≥20πFk _maxrd/0·95Vmmax*Pmax*N*ηM,终传动可采用两级齿轮减速或行星减速器,马达在最小排量时的转速n3=v3iM/120×10-3πrd要满足转速限制要求。