Расчет элементов системы смазывания
Одним из основных элементов смазочной системы является масляный насос, предназначенный для подачи масла к трущимся поверхностям движущихся частей двигателя. Наибольшее распространение получили шестеренчатые насосы, отличаюющиеся компактностью, простотой устройства и надежностью..
Расчет масляного насоса сводится к определению циркуляционного расхода масла в системе, размеров его шестерен, затрат мощности на привод и объема заправляемого в систему масла.
Циркуляционный
расход
п
масла
зависит от количества отводимой им
от двигателя теплоты
.
В
соответствии с данными теплового
баланса величина
(кДж/с) для современных автомобильных
и тракторных двигателей составляет
1,5 — 3,0% от общего количества
располагаемой теплоты введенного в
цилиндры двигателя топлива:
где
– низшая теплота сгорания топлива,
кДж/кг;
–часовой расход топлива, кг/ч.
Циркуляционный расход масла (м3/с)
,
где
− плотность масла;
2,094
кДж/(кгК) − средняя теплоемкость масла,
=
10 – 15 К − температура нагрева масла в
двигателе.
Для стабилизации давления масла в системе двигателя циркуляционный расход масла обычно увеличивается в 2 раза:
.
В связи с утечками масла через торцовые и радиальные зазоры расчетная производительность насоса (м3/с)
,
где
– объемный коэффициент подачи.
При расчете насоса принимают, что объем зуба шестерни (м3) равен объему впадины между зубьями:
где 2?о — диаметр начальной окружности шестерни, м; А — высота зуба, м; Ъ — длина зуба, м.
Расчетная производительность насоса (м3/с)
,
где
– диаметр начальной окружности шестерни,
м;
−
высота зуба, м;
– длина зуба, м;
= 6 − 12 − число зубьев шестерни; т
= 3
− 6 мм − модуль зацепления;
− частота вращения шестерни, мин-1.
При высоте зуба
*
Частота вращения шестерни насоса
,
где
− окружная скорость вращения шестерни
на внешнем диаметре, м/с;
− диаметр внешней окружности шестерни,
м.
Окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре не должна превышать 8 − 10 м/с. При больших значениях скорости коэффициент подачи насоса уменьшается.
Приняв значения т, и , из уравнения (*) определяют длину зуба (м):
.
Мощность (кВт), затрачиваемая на привод масляного насоса,
,
где
р
−
рабочее давление масла в системе (в
бензиновых двигателях р=0,3
− 0,5 МПа; в дизелях р=0,3
— 0,7
МПа);
= 0,85 0,90 − механический КПД масляного
насоса.
17 сс
18 сс