壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)WORD版

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上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 1目 錄摘 要 3ABSTRACT40 引言 50.1 課題的來(lái)源、目的、意義以及理論價(jià)值 50.2 課題涉及學(xué)科的前沿展望及目前狀況 60.2.1 科學(xué)前沿與展望 60.2.2 目前狀況 81 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)基本機(jī)理及特點(diǎn) 91.1 系統(tǒng)的基本組成 91.2 系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用 .101.3 CAFS 特點(diǎn) 102 壓縮空氣泡沫消防車(chē)產(chǎn)品性能 .113 取力器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .153.1 取力器概述 .153.1.1 概述 .153.1.2 取力器的應(yīng)用范圍 .173.1.3 取力器的選型 .173.2 取力器的設(shè)計(jì)思路 .193.2.1 問(wèn)題的提出 .19上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 23.2.2 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率確定配套消防水泵的型號(hào) .193.2.3 取力點(diǎn)的選擇：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲線圖進(jìn)行選擇 .203.2.4 取力器傳動(dòng)比的優(yōu)選法 .213.2.5 齒輪參數(shù)的確定 .243.2.6 校核 .253.3 取力器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .253.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)及水泵參數(shù)的確定 .253.3.2 取力器總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定 .263.3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .283.3.4 各軸尺寸設(shè)計(jì) .423.3.5 傳動(dòng)軸強(qiáng)度計(jì)算 .463.3.6 軸承的選擇及壽命計(jì)算 .493.3.7 潤(rùn)滑與密封 .513.3.8 箱體結(jié)構(gòu) .544 干涉校合及齒輪嚙合度的模擬 .555 全文總結(jié) .63參考文獻(xiàn) .65附 錄 .66譯 文 .67原文說(shuō)明 .80上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 3摘 要本課題以壓縮空氣泡沫系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)原取力傳動(dòng)裝置的速比及整車(chē)動(dòng)力性能的計(jì)算分析，以研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壓縮空氣泡沫系統(tǒng)為目的，對(duì)壓縮空氣泡沫系統(tǒng)的取力傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于本課題研究進(jìn)展的調(diào)查、文獻(xiàn)檢索和方案論證，深入理解壓縮空氣泡沫系統(tǒng)的工作原理，在此基礎(chǔ)上，對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，并完成改進(jìn)后的取力器傳動(dòng)裝置相關(guān)零件的二維圖紙。主要工作為對(duì)各零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核。其中，重點(diǎn)是對(duì)齒輪的強(qiáng)度、嚙合度的計(jì)算及檢驗(yàn)；對(duì)傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算和分析；對(duì)軸承進(jìn)行使用壽命的計(jì)算；各軸端密封件及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后以 UGS 公司的 Unigraphics NX 4.0 作為軟件平臺(tái)，對(duì)該取力傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)系進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，檢驗(yàn)該裝置傳動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)干涉情況及各齒輪的嚙合度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：壓縮空氣泡沫系統(tǒng)，取力器，實(shí)體模型，運(yùn)動(dòng)仿真。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 4The Design of Power Takeoff for Compressed Air Foam SystemABSTRACTBased on the fundamental principles and features of compressed air foam system(CAFS), this thesis devises a correspondent design of its power takeoff setting after careful analyses of the original design and calculations of its dynamic functions, which aims at a CAFS with a Self-dominated Intellectual Property Right. The new design begins with an in-depth research of international resources related to this subject. Then, an improved draft of the spare parts of the power takeoff setting is made, as a result of a thorough understanding of the CAFS functions.The major work is the structural of the parts’s designing and strengh checking. Among them, the key point is to testing the gears’s strengh and meshing degrees, checking the axis and bearing’s strengh. At last, a modeling is built with UG as the auxiliary designing software, in order to simulate the working process of the setting.KEY WORDS: Compressed Air Foam System, Power Takeoff, Modeling, Working Process上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 5壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)陳佳杰 02610970 引言0.1 課題的來(lái)源、目的、意義以及理論價(jià)值隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展石油化工類(lèi)產(chǎn)品的火災(zāi)頻頻發(fā)生，傳統(tǒng)滅火劑--水對(duì)其無(wú)能為力。所以從19世紀(jì)末以來(lái)人們就致力于開(kāi)發(fā)并研制撲救可燃液體火災(zāi)的方法和滅火劑，1890年勞蘭特首先研制成功了通過(guò)化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)生化學(xué)泡沫的滅火方法并在工業(yè)上得到了應(yīng)用。1937年薩莫發(fā)明了用天然蛋白質(zhì)水解制取蛋白泡沫滅火劑，此后蛋白泡沫滅火劑作為一種重要的泡沫滅火劑，一直使用至今。1964年美國(guó)科學(xué)家圖夫等人研制成功了水成膜泡沫滅火劑AFFF，20世紀(jì)70年代以后美英等國(guó)又研制出多用型水成膜泡沫滅火劑/抗溶水成膜泡沫滅火劑AFFF/AR、氟蛋白泡沫滅火劑FP、成膜氟蛋白泡沫滅火劑FFFP及抗溶成膜氟蛋白泡沫滅火劑FFFP/AR等多種泡沫滅火劑。我國(guó)在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了蛋白泡沫，到20世紀(jì)70年代中期以后也逐漸出現(xiàn)了氟蛋白泡沫水成膜泡沫抗溶水成膜泡沫等。泡沫滅火系統(tǒng)的基本組成為：水源、消防泵或消防車(chē)、泡沫比例混合裝置、泡沫產(chǎn)生設(shè)備或泡沫噴射設(shè)備、閥門(mén)、管路及控制設(shè)備等。系統(tǒng)通過(guò)泡沫比例混合裝置將泡沫滅火劑與消防泵打出的消防壓力水按規(guī)定比例自動(dòng)混合形成泡沫混合液，通過(guò)管網(wǎng)將其送至泡沫產(chǎn)生設(shè)備或泡上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 6沫噴射設(shè)備，從而實(shí)施噴射泡沫滅火。泡沫滅火系統(tǒng)的構(gòu)成如圖0.1 所示：圖0.1 泡沫滅火系統(tǒng)構(gòu)成圖壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng) CAFS）是當(dāng)今世界消防領(lǐng)域最有前景的滅火系統(tǒng)，目前，在歐美國(guó)家 CAFS 已廣泛應(yīng)用于城市、鄉(xiāng)村、高層建筑、野外消防和森林防火等各方面。而該系統(tǒng)在我國(guó)使用還處于發(fā)展階段。0.2 課題涉及學(xué)科的前沿展望及目前狀況0.2.1 科學(xué)前沿與展望在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置和貯罐壓力式泡沫比例混合裝置同樣得到了廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用。在國(guó)外，全球著名的消防企業(yè)包括：Viking公司、Chemguard公司、Angus公司、Ansul公司等都生產(chǎn)有規(guī)格齊全的該類(lèi)產(chǎn)品。比如，Viking公司生產(chǎn)有FOAMPAK系列泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置產(chǎn)品；Chemguard公司生產(chǎn)有BPP系列和ILBP系列產(chǎn)品；Angus公司生產(chǎn)有HELIJECTOR系列產(chǎn)品這些公司都無(wú)一例外的將該產(chǎn)品作為泡沫比例混合裝備的主要產(chǎn)品，加以重點(diǎn)推廣應(yīng)用。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 7如圖0.2所示為國(guó)外生產(chǎn)的泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置；圖0.3所示為國(guó)外采用泵入平衡壓力式泡沫滅火系統(tǒng)保護(hù)著巨大的易燃液體罐區(qū)。圖0.2 國(guó)外生產(chǎn)的泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置圖0.3 國(guó)外采用泵入平衡壓力式泡沫滅火系統(tǒng)保護(hù)大型油罐區(qū)(1)取得的主要成果：(Ⅰ)根據(jù)上海市科委下達(dá)的開(kāi)發(fā)研究項(xiàng)目項(xiàng)目編號(hào)(02JG05017)“石油化工高效環(huán)保型滅火技術(shù)與設(shè)備的研究”，成功地研制開(kāi)發(fā)出泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，其性能指標(biāo)接近國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。(Ⅱ)根據(jù)理論上的分析，證明了采用自動(dòng)調(diào)壓供液裝置向射流式泡沫比例混合器供泡沫液時(shí)，只要保證供液壓力P 2與混合器噴嘴前消防水壓力P 1一致，即能得到定比例的泡沫混合液，即混合比R與消防水流量和壓力參數(shù)無(wú)關(guān)，僅取決于泡沫比例混合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)?；旌媳萊計(jì)算公式為式：上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 8………………(0.1)422 414(1)ADdqRd???????(Ⅲ)以現(xiàn)有供水系統(tǒng)中所采用的新型雙室隔膜控制閥為基礎(chǔ)，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)，使該閥的出口壓力P 2 近似等于控制壓力P 1 ，從而保證式（0.1）的實(shí)現(xiàn)。(Ⅳ)建立了自動(dòng)調(diào)壓供液裝置的數(shù)學(xué)模型，并利用計(jì)算機(jī)軟件MATLAB對(duì)自動(dòng)調(diào)壓供液裝置的啟動(dòng)特性進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明調(diào)壓閥開(kāi)啟快速、穩(wěn)定，完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。(Ⅴ)進(jìn)行了大量的臺(tái)架試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了研制的樣機(jī)完全滿(mǎn)足工程實(shí)際使用要求，同時(shí)證實(shí)了仿真試驗(yàn)結(jié)果的正確性。(Ⅵ)本文提出的泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置產(chǎn)品系列的主要性能參數(shù)、選型設(shè)計(jì)方法及配置方案將成為本企業(yè)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)該系列新產(chǎn)品的指南和技術(shù)依據(jù)。(2)展望該技術(shù)今后的研究方向包括如下三個(gè)方面：(Ⅰ)系列化：泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置產(chǎn)品系列規(guī)格及性能參數(shù)，產(chǎn)品系列化研究工作需進(jìn)一步完成。(Ⅱ)國(guó)產(chǎn)化：泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置采用的供液泵和驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)為國(guó)外產(chǎn)品，為使本產(chǎn)品完全國(guó)產(chǎn)化，需要對(duì)這兩個(gè)重要部件進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。(Ⅲ)推廣應(yīng)用：該技術(shù)由于其突出的優(yōu)點(diǎn)將具有廣闊的應(yīng)用前景，研究其工程應(yīng)用技術(shù)、大力推廣使用該項(xiàng)技術(shù)也是需要繼續(xù)完成的重要工作。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 90.2.2 目前狀況目前在我國(guó)，由于泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置技術(shù)難度較高，設(shè)備關(guān)鍵部件性能要求高，其設(shè)計(jì)制造尚屬空白，其使用也剛剛起步，且僅限于進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品。如寧波大榭島油罐區(qū)、天津新港油碼頭等極少數(shù)重大工程采用了國(guó)外生產(chǎn)的泵入平衡壓力式泡沫滅火系統(tǒng)。但是，完全依賴(lài)從國(guó)外進(jìn)口一方面價(jià)格昂貴，另一方面無(wú)法深入掌握該項(xiàng)技術(shù)。由此可見(jiàn)，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究，盡快開(kāi)發(fā)研制出國(guó)內(nèi)自己的泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置系列產(chǎn)品成為一項(xiàng)迫切的課題。公安部上海消防研究所作為在消防裝備研究方面走在國(guó)內(nèi)最前沿的隊(duì)伍，在2001年下半年，將泵入平衡壓力式泡沫比例混合裝置的研究與開(kāi)發(fā)列為重點(diǎn)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。2002年，上海市科委批準(zhǔn)立項(xiàng)“石油化工高效環(huán)保型滅火技術(shù)與設(shè)備的研究“課題，本文所研究的內(nèi)容將成為該課題研究的主要內(nèi)容。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)每年新建的大型石化項(xiàng)目、油品碼頭、油庫(kù)、機(jī)庫(kù)不下幾十項(xiàng)，此外每年還有若干舊工程改造項(xiàng)目，該項(xiàng)技術(shù)將有著廣泛的市場(chǎng)前景。隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷推廣使用，必將廣泛地，牢固地保護(hù)國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，從而產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)基本機(jī)理及特點(diǎn)壓縮空氣泡沫系統(tǒng)以下簡(jiǎn)稱(chēng) CAFS，CAFS 具有同時(shí)出 A、B 類(lèi)泡沫的能力。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 10A 類(lèi)泡沫適用于：含碳固體可燃物火災(zāi)。B 類(lèi)泡沫適用于：甲、乙、丙類(lèi)液體火災(zāi)。1.1 系統(tǒng)的基本組成 壓縮空氣泡沫是通過(guò)機(jī)械方式將空氣與泡沫液混合，從而形成高度氣泡化和高能量的泡沫。它由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：·動(dòng)力系統(tǒng)·水泵·空壓機(jī)·比例混合器·控制閥1.2 系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用CAFS 系統(tǒng)的工作原理如圖 1.1，在混合好的泡沫液中注入一定比例的壓縮空氣，在一定長(zhǎng)度的管路中經(jīng)過(guò)攪拌、混合就形成了壓縮空氣泡沫。由于泡沫在通過(guò)長(zhǎng)的出口管路時(shí)與管壁產(chǎn)生摩擦，結(jié)果產(chǎn)生的是均勻的、高穩(wěn)定性的氣泡。因而壓縮空氣泡沫比一般的空氣泡沫具有更長(zhǎng)的泡沫穩(wěn)定時(shí)間。圖 1.1 系統(tǒng)工作原理圖上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 111.3 CAFS 特點(diǎn)(1)高效能滅火CAFS 是水滅火的速度的 10 倍以上，普通泡沫的 3-5 倍，且復(fù)燃性小。由于壓縮空氣泡沫是高能量、高氣泡化的泡沫，有較強(qiáng)的貫穿力和漬濕力。泡沫中的水不僅可以降溫而且更有效了。當(dāng)泡沫噴灑在火焰中或覆蓋在燃燒物上時(shí)，氣泡會(huì)釋放水蒸汽并逐漸變小，最后被燃燒物吸收。同時(shí)，泡沫還能覆蓋在燃燒物上將燃燒物和氧氣隔離而抑制燃燒，并能有效的減少煙霧，降低煙霧污染，提高消防隊(duì)員的能見(jiàn)度。(2)減小水帶重量，提高射程由于混合液中注有壓縮空氣，水帶的重量實(shí)際上減輕了 3-4 倍。水帶的載荷量小，機(jī)動(dòng)性好，可以有效減少消防隊(duì)員的體力消耗。且因壓縮空氣泡沫可以在水帶內(nèi)壓縮，不僅大大提高了射程，同時(shí)具有儲(chǔ)能的作用，在系統(tǒng)無(wú)法工作時(shí)，消防員仍能通過(guò)儲(chǔ)能水帶工作，從而贏得幾十秒或幾分鐘的寶貴時(shí)間（水帶越長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)） 。(3)水、泡沫液用量小壓縮空氣泡沫大大延長(zhǎng)了水的使用時(shí)間，在水資源缺乏或水非常有限時(shí)，顯得十分明顯。CAFS 還有很多常規(guī)系統(tǒng)所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，如對(duì)環(huán)境破壞小，節(jié)省資金，水?dāng)y帶的污物少，無(wú)水擊現(xiàn)象，操作簡(jiǎn)單等等。2 壓縮空氣泡沫消防車(chē)產(chǎn)品性能根據(jù)美國(guó) NFPA 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及壓縮空氣 A 類(lèi)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定（06 年由國(guó)家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心編制）中對(duì) A 類(lèi)泡沫系統(tǒng)主要技術(shù)要上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 12求：a.泡沫比例在相應(yīng)壓力下整個(gè)流量范圍內(nèi)應(yīng)保持其誤差范圍是 0±40%；b.系統(tǒng)應(yīng)能調(diào)節(jié)泡沫干濕度；c.系統(tǒng)應(yīng)能同時(shí)使用 2 支槍出干泡沫。根據(jù)國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的壓縮空氣泡沫車(chē)結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及 GB7956 標(biāo)準(zhǔn)，壓縮空氣泡沫消防車(chē)產(chǎn)品主要性能：a.保持原有泡沫消防車(chē)各消防功能；b.CAFS 操作全自動(dòng)控制；c.泡沫消防能力：可接 2 支 1.5”槍或 1 門(mén) 2.5”炮；d.混合液流量：20L/S，壓縮空氣泡沫出口流量：94L/S；e.工作壓力：0.88Mpa，空壓機(jī)供氣能力：≥150CFM。表 2.1 為與該 CAFS 相匹配的泡沫消防車(chē)產(chǎn)品性能參數(shù)表。表 2.2 為與該 CAFS 相匹配的 CB20/20 中低壓水泵工況性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表。本章提供了與取力器相匹配的部件的基本參數(shù)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，給出了取力器結(jié)構(gòu)及外形設(shè)計(jì)的原始條件。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 13表 2.1 泡沫消防車(chē)性能參數(shù)參 數(shù) 名 稱(chēng) 性 能 參 數(shù)底盤(pán)型號(hào) 歐曼 BJ3138DHJHA發(fā)動(dòng)型號(hào) YC6J190-20額定功率（kw) 140軸距(m) 3800總質(zhì)量 8495前橋 3880整備質(zhì)量(kg)后橋 4615總質(zhì)量 13495前橋 6495滿(mǎn)載質(zhì)量(kg)后橋 7000整 車(chē) 基 本 參 數(shù)容罐裝載量(kg) 水 3500上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 14B 類(lèi)泡沫 1500泡沫容罐量(L) A 類(lèi)泡沫 200最高車(chē)速(km/h) 80乘員數(shù)（人）：（包括駕駛員） 3外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高(mm) 6400×2358×2700行駛制動(dòng) 符合 GB7258 第 4.13 或 4.15 條規(guī)定制動(dòng)性能 駐車(chē)制動(dòng) 符合 GB7258 第 4.18 條規(guī)定最大真空度(kPa) ≥85最大吸深(m) ≥7引水裝置密封性(kPa) (1 分鐘內(nèi)真空度降落值) ≤2.6引水性能引水時(shí)間(s)：(7 米吸深時(shí)) ≤35消防泵型號(hào) CB20/20 型中壓泵額定壓力(MPa) 1.0（低壓），2.0（中壓）整 車(chē) 消 防 性 能 水力性能額定流量(L/S) 40（低壓），20（中壓）表 2.2 中壓車(chē)用消防泵檢驗(yàn)結(jié)果匯總表序號(hào) 流量(L/S) 出口壓力(Mpa) 軸功率(kw) 泵效率(%) 備注1 0 2.024 44.26 02 3.89 2.033 48.64 16.273 7.01 2.032 50.68 28.13泵 額 定 轉(zhuǎn) 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 154 10.07 2.031 53.82 38.045 11.87 2.03 56.29 42.856 14.05 2.03 58.77 48.597 15.83 2.03 60.89 52.878 18.15 2.029 63.45 58.199 20.04 2.024 66.54 61.5510 22.27 2.007 68.8 65.1811 24.09 1.979 70.96 67.4812 26.26 1.959 72.22 71.613 27.95 1.936 75.83 71.79速 為2900 r/min 010203040506070801 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213流 量 (L/S)出 口 壓 力 (Mpa)軸 功 率 (kw)泵 效 率 (%)圖 2.1 中低壓車(chē)用消防泵工況性能圖3 取力器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 163.1 取力器概述3.1.1 概述大多數(shù)專(zhuān)用汽車(chē)都利用其本身的發(fā)動(dòng)機(jī)給它的專(zhuān)用裝置提供動(dòng)力。對(duì)于從汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)取力的各種輔助裝置，可選用具有不同速比的各種規(guī)格的取力器。取力器的選擇應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：a. 動(dòng)力輸出軸需要多大的驅(qū)動(dòng)力（扭矩）b. 根據(jù)驅(qū)動(dòng)附加裝置所需扭矩的大小，決定采用何種取力型式c. 根據(jù)驅(qū)動(dòng)附加裝置的位置和結(jié)構(gòu)，確定取力器的位置和旋向d. 傳動(dòng)系動(dòng)力輸出端的尺寸e. 取力器的操縱型式根據(jù)取力器使用的目的不同，取力器大致分為如下四類(lèi)：a. 變速器式b. 前驅(qū)動(dòng)式c. 分動(dòng)器式d. 飛輪式e. 離合器式f. 夾心式在確定了選用何種型式的取力器后，應(yīng)根據(jù)附加裝置所要求的轉(zhuǎn)速來(lái)確定取力器的速比。取力器傳遞的最大扭矩(Nm)是以無(wú)附加重力，運(yùn)動(dòng)無(wú)沖擊、無(wú)振動(dòng)為條件計(jì)算出來(lái)的。設(shè)計(jì)或選擇上裝附加裝置的傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)零部件時(shí)應(yīng)選擇較低的發(fā)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 17動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和較高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性較好。同時(shí)，還要注意萬(wàn)向節(jié)凸緣的傾角相同（最大傾角 8°+2°） ，傾角過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)軸振動(dòng)，產(chǎn)生噪音，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞附加裝置。由于大多數(shù)附加裝置都固定在車(chē)架上（或副車(chē)架） ，而取力器固定在變速器或發(fā)動(dòng)機(jī)上，因此連接取力器和附加裝置的傳動(dòng)軸最好做成伸縮式的。在受條件限制時(shí)，應(yīng)做成至少有一端是可調(diào)整的。在傳動(dòng)軸裝車(chē)前必須做好動(dòng)平衡試驗(yàn)。還應(yīng)注意，常用功率范圍的選擇應(yīng)盡可能使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不要低于1200r/min。傳動(dòng)軸的布置型式見(jiàn)下圖1.取力器 2.上裝動(dòng)力附加裝置圖 3.1 傳動(dòng)軸布置型式圖注意：a.取力器端與工作裝置端萬(wàn)向節(jié)夾角的最大偏差值為 1°；b.取力器傳動(dòng)軸能傳遞給附加裝置的最高轉(zhuǎn)速為 1000r/min或最大功率為 160ps。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 183.1.2 取力器的應(yīng)用范圍取力器的選取主要取決于附加裝置，要根據(jù)附加裝置確定取力器的位置、旋向、扭矩、速比等，下面介紹的僅為根據(jù)通常的設(shè)計(jì)進(jìn)行的取力器匹配傳動(dòng)比：i=0.37-0.48 用于自卸汽車(chē)舉升泵i=0.48-0.88 用于液壓起重機(jī)液壓泵i=0.88-1.54 用于液罐車(chē)液壓泵i=1.51-1.87 用于市政工程車(chē)高壓泵i=1.00（全功率取力） 用于混凝土攪拌車(chē)和液壓傳動(dòng)車(chē)注：取力器的傳動(dòng)比與取力器的總速比是不同的概念。一般地，取力器的傳動(dòng)比僅指取力器本身，與取力器自己的結(jié)構(gòu)有關(guān)。而取力器的總速比是指取力器輸出端的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之比，它不但與取力器的傳動(dòng)比有關(guān)，還與變速器或分動(dòng)器有關(guān)。3.1.3 取力器的選型近幾年，我國(guó)專(zhuān)用車(chē)迅猛發(fā)展，對(duì)汽車(chē)取力器的需求日益增大。但是，由于很多改裝廠家和用戶(hù)對(duì)取力器的性能不是很了解，因取力器選型與汽車(chē)使用工況不匹配而致使取力器使用壽命縮短，甚至造成質(zhì)量事故的情況時(shí)有發(fā)生，給改裝廠家及用戶(hù)帶來(lái)了諸多不便并造成經(jīng)濟(jì)上的損失。故在取力器選型時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：a. 確定所需取力器主要性能和參數(shù)不同用途的專(zhuān)用車(chē)輛需配置不同性能、參數(shù)的取力器。取力器的性上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 19能和參數(shù)主要根據(jù)車(chē)輛的用途而定，并且必須與所連接的變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪泵或空壓機(jī)的性能參數(shù)匹配。取力器在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中是嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造，并已大致確定了其使用工況范圍。如自卸車(chē)，由于受其用途限制，單次連續(xù)工作時(shí)間不是很長(zhǎng)，因而不必選擇功率太大，要求連續(xù)工作的取力器，以免造成不必要的資源浪費(fèi)。而消防車(chē)、散裝水泥車(chē)、水泥攪拌運(yùn)輸車(chē)、起重車(chē)及油田專(zhuān)用車(chē)等，因需要連續(xù)工作較長(zhǎng)時(shí)間，就要選擇功率較大、能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的取力器。目前國(guó)內(nèi)已成功開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)取力器使用及維護(hù)成本低，可靠性又較好，將逐漸替代離合器取力器、變速器一軸取力器等，而成為這些車(chē)輛的首選。取力器性能參數(shù)包括取力器相匹配變速器最大輸出扭矩、取力器速比、操縱方式、可持續(xù)工作時(shí)間、工作溫度等等。各項(xiàng)性能參數(shù)的選擇需根據(jù)要求而定。b. 確定取力方式取力器取力方式需有利于整車(chē)布置。取力器從汽車(chē)上取力的方式主要有飛輪取力、離合器取力、一軸取力及變速器取力。其中變速器取力又包括變速器前置取力、后置取力、側(cè)置取力等。取力器輸出方式也多種多樣，有單輸出、雙輸出、帶法蘭輸出、內(nèi)外花鍵輸出、直接連泵等等。使用時(shí)需根據(jù)自己不同的需求來(lái)選擇不同取力方式的取力器。c. 確定取力器接口尺寸取力器安裝方式不同，接口尺寸也不盡相同。取力器接口尺寸與發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)和變速器型號(hào)直接相關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的生產(chǎn)廠家不同，連接尺寸和所開(kāi)的取力窗口也不相同，所以必須確知所選底盤(pán)的發(fā)動(dòng)機(jī)型上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 20號(hào)、變速器型號(hào)、使用工況和匹配的取力器參數(shù)。3.2 取力器的設(shè)計(jì)思路3.2.1 問(wèn)題的提出1996 年第 3 期《消防技術(shù)與產(chǎn)品信息》中王學(xué)超先生《淺談消防車(chē)取力器設(shè)計(jì)》一文中，提出了消防車(chē)車(chē)用取力器的發(fā)展趨勢(shì)，并針對(duì)應(yīng)用比較可靠、廣泛的夾心式取力器的設(shè)計(jì)提出了具體的設(shè)計(jì)思路。幾年來(lái)，隨著相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的頒布與實(shí)施，暴露出文中消防車(chē)夾心取力器的設(shè)計(jì)思路不盡完善。根據(jù) GA39.4-1992《水罐消防車(chē)通用技術(shù)條件》及 GA39.5-1992《泡沫消防車(chē)通用技術(shù)條件》附錄中要求的“功率輸出裝置的增速比：推薦不小于消防泵額定轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比的 1.21 倍” ，這就說(shuō)明，作為功率輸出裝置的夾心取力器來(lái)說(shuō)，其速比的確定首先應(yīng)該滿(mǎn)足上述要求，這里就涉及到對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的消防水泵的選擇。在上述兩標(biāo)準(zhǔn)的附錄中，針對(duì)消防泵與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配中明確指出：“消防泵的軸功率與發(fā)動(dòng)機(jī)總功率之比：推薦汽油機(jī)不大于 60%，柴油機(jī)不大于 65%”。顯然，上述標(biāo)準(zhǔn)的要求，是取力器設(shè)計(jì)過(guò)程中必須滿(mǎn)足的基本條件。3.2.2 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率確定配套消防水泵的型號(hào)下面，以我廠擬進(jìn)行的配備發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為 RG8-11 型高速柴油機(jī)CWB536PHZ 型日產(chǎn)底盤(pán)用取力器的設(shè)計(jì)為例。此例中，發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)已經(jīng)確定，擬訂配套消防水泵為 BD60 型車(chē)用消防水泵。發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率為，而配套 BD 消防水泵的各項(xiàng)參數(shù)如下：250Nkw?發(fā)水泵型號(hào)：BD60；上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 21揚(yáng)程(H)：110m；流量(Q)：60L/s；轉(zhuǎn)速(n)：3000r/min；效率(η)：63.8%；水泵軸功率： =QH/75η=60×110/75×63.8%=137.93kw；N泵扭矩： =9550 / =9550×（137.93/1.36）M泵 泵 n泵/3000=322.85N·m。顯然， / =137.9/250=55.2%，依據(jù)上述兩標(biāo)準(zhǔn)的要求“消防泵N泵 發(fā)的軸功率與發(fā)動(dòng)機(jī)總功率之比：柴油機(jī)不大于 65%”，符合該標(biāo)準(zhǔn)要求；同時(shí)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為 =2200r/min，而n發(fā)/ =3000/2200=1.36，依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)的要求， “功率輸出裝置的增速n泵 發(fā)比：推薦不小于消防泵額定轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比的 1.21 倍” ，這樣，作為我們?nèi)×ζ髟O(shè)計(jì)中，其速比必須滿(mǎn)足≥1.21×1.36=1.65 的要求。從而引出我們?nèi)×ζ鞯脑O(shè)計(jì)中必須滿(mǎn)足的基本要求：其速比≥1.65的要求。3.2.3 取力點(diǎn)的選擇：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲線圖進(jìn)行選擇選擇的過(guò)程中必須結(jié)合該曲線圖中發(fā)動(dòng)機(jī)功率——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖以及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖加以綜合選擇。在王學(xué)超先生《淺談消防取力器的設(shè)計(jì)》一文中，僅僅依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖進(jìn)行取力點(diǎn)的選擇，探討了取力點(diǎn)過(guò)于靠前與取力點(diǎn)過(guò)于靠后兩種情況，其限制條件不太明確，往往導(dǎo)致取力點(diǎn)選擇的不恰當(dāng)。而依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性并結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖，將上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 22取力點(diǎn)的選擇在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩平穩(wěn)階段的中間部位，這樣取力點(diǎn)的選擇將更加恰當(dāng)。圖 3.2 為該發(fā)動(dòng)機(jī)的曲線圖，依據(jù)上述思路，初選取力點(diǎn)的位置為轉(zhuǎn)速是 1800r/min 處。這樣該取力器的速比為3000/1800=1.67，滿(mǎn)足速比≥1.65 的要求。圖 3.2 RG8-11 型高速柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)曲線圖3.2.4 取力器傳動(dòng)比的優(yōu)選法（1）概述在許多專(zhuān)用汽車(chē)中，工作裝置的動(dòng)力都來(lái)源于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，通常通過(guò)取力器從汽車(chē)變速器或分動(dòng)箱取力驅(qū)動(dòng)，這是該類(lèi)專(zhuān)用汽車(chē)的基本工作模式。在專(zhuān)用汽車(chē)改裝設(shè)計(jì)中，有些可直接選用由專(zhuān)用汽車(chē)配套廠家上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 23生產(chǎn)的通用取力器，但當(dāng)無(wú)法選用合適的現(xiàn)成取力器時(shí)，必須設(shè)計(jì)專(zhuān)用取力器。傳動(dòng)比是取力器的基本設(shè)計(jì)參數(shù)中最重要的一個(gè)，是取力器其他零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)選定的基礎(chǔ)。確定取力器傳動(dòng)比是整個(gè)改裝設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。（2）專(zhuān)用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作裝置的特點(diǎn)專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)主要為汽車(chē)行駛提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)工作裝置的動(dòng)力只占發(fā)動(dòng)機(jī)所提供動(dòng)力的一部分。因此，采用取力驅(qū)動(dòng)的工作裝置作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)只在部分特性上工作，儲(chǔ)備功率較大。在裝用汽車(chē)的改裝設(shè)計(jì)中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)已由所選汽車(chē)型號(hào)決定，其匹配關(guān)系不能改變，因此只能按工作裝置來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的合理運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)在的一些汽車(chē)改裝廠設(shè)計(jì)取力器時(shí)，只把工作裝置的作業(yè)功率和轉(zhuǎn)速作為取力器傳動(dòng)比選取的依據(jù)。但是，由于當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作裝置時(shí)具有較大的功率儲(chǔ)備，在很多轉(zhuǎn)速條件下，都可以滿(mǎn)足工作裝置的動(dòng)力需求，這就使得取力器的傳動(dòng)比具有多種選擇值，從而使取力器的設(shè)計(jì)具有一定的隨意性，這顯然是很不合理的。為此，在采用專(zhuān)用取力器的改裝設(shè)計(jì)中，首先需要討論的問(wèn)題是，如何優(yōu)先選定取力器的傳動(dòng)比，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)在向工作裝置提供足夠動(dòng)力的前提下，具有最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。特別是對(duì)于需要工作裝置長(zhǎng)時(shí)間工作的專(zhuān)用汽車(chē)，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是十分重要的，也是完全必要的。（3）取力器傳動(dòng)比的優(yōu)選(Ⅰ)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作裝置的最佳工作點(diǎn)上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 24如前所述，從汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)取力驅(qū)動(dòng)工作裝置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)是處于部分特性工作的，其儲(chǔ)備功率較大，發(fā)動(dòng)機(jī)在許多轉(zhuǎn)速下都可以提供工作裝置所需功率。發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線只能反映發(fā)動(dòng)機(jī)最大供油位置時(shí) 、eMn?、和 的關(guān)系，利用一般的外特性曲線根本無(wú)法解決發(fā)動(dòng)機(jī)在部eNn?eg分特性條件下工作的問(wèn)題，必須利用發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性來(lái)解決。圖 3.3 為一般汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性曲線示意圖，圖中橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)速 n，縱坐標(biāo)為轉(zhuǎn)矩 ，圖中的一組雙曲線代表等功率曲線族，另一組eM環(huán)形曲線代表等比油耗曲線族。圖 3.3 萬(wàn)有特性曲線從萬(wàn)有特性曲線上，很容易看到發(fā)動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷與轉(zhuǎn)速， 代0eg表最低比油耗，這一點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性最好。愈內(nèi)層的等比油耗曲線，愈靠近 ，其比油耗愈小，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性也愈好。0eg上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 25為保證工作裝置工作的動(dòng)力性，發(fā)動(dòng)機(jī)取力功率可按下式計(jì)算：……………………………………………………(3.1)123Nwt??式中： ——發(fā)動(dòng)機(jī)取力功率(kw)；t——工作裝置所需功率(kw)；——取力時(shí)變速器的傳動(dòng)效率；1?——取力時(shí)分動(dòng)箱的傳動(dòng)效率，若從變速器取力，計(jì)算時(shí)取 1；2——取力器的效率。3根據(jù)計(jì)算出的 ，可在圖 3.3 上找到相應(yīng)的功率相同的曲線。在曲Nt線 與點(diǎn) 之間，可用插值逼近法找出一條在 、 之間與曲線4e0g 1X2相切的具有相同比油耗的曲線 （虛線） ，切點(diǎn)為 X，該切點(diǎn)即是Ngein發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 時(shí)最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行點(diǎn)，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速為 。t xN取力器傳動(dòng)比的計(jì)算根據(jù)已經(jīng)確定的發(fā)動(dòng)機(jī)和工作裝置的工作轉(zhuǎn)速，即可計(jì)算出取力器的傳動(dòng)比：312xwni?……………………………………………………(3.2)式中： ——取力時(shí)變速器的傳動(dòng)比；1i——取力時(shí)分動(dòng)箱的傳動(dòng)比，若問(wèn)從變速器取力，計(jì)算是取 1；2——取力器的傳動(dòng)比；3i——發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工作點(diǎn)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速；xn——取力器的輸出轉(zhuǎn)速。w3.2.5 齒輪參數(shù)的確定上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 26取力器速比確定后，在保證強(qiáng)度與可靠性的前提下，按最小模數(shù)與最小體積進(jìn)行計(jì)算，確定齒輪參數(shù)，以保證取力器的體積小，重量輕。3.2.6 校核在確定具體的齒輪參數(shù)后，按照速比≥1.65 的要求進(jìn)行重新校核，以保證滿(mǎn)足速比≥1.65 的要求。3.3 取力器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. Ⅲ齒輪；2. Ⅲ軸；3.Ⅱ齒輪；4.Ⅱ軸；5. Ⅰ軸；6. Ⅰ齒輪；7. 箱體圖 3.4 取力器結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)及水泵參數(shù)的確定上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 27(1)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)：YC6J190-20排量：6494(ml)額定功率：140(kw)額定轉(zhuǎn)速：2700(r/min)(2)水泵參數(shù)型號(hào)：CB20/20流量：30(L/s)揚(yáng)程：150(m)效率：71.8%額定轉(zhuǎn)速：2900(r/min)3.3.2 取力器總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定(1)取力器的理論傳動(dòng)比根據(jù) GA39.4-1992 及 GA39.5-1992 附錄中要求的“功率輸出裝置的增速比：推薦不小于消防泵額定轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比的 1.21 倍得出：290137i?≥取(2)取力器各級(jí)傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比是各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即： 12·.nii?則， 12·.3ii?取 ≥取 =1.13； =1.16；得： 1.36.i???。?為Ⅲ齒輪與Ⅱ齒輪的傳動(dòng)比， 為Ⅱ齒輪與Ⅰ齒輪的傳動(dòng)比）1i 2上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 28(3)各軸的轉(zhuǎn)速、輸出功率和轉(zhuǎn)矩 a. 各軸的理論轉(zhuǎn)速…………………………………………………(3.3)290/minnr?Ⅲ泵…………………………………(3.4)156.37/i.riⅢⅡ………………………(3.5)221.9/in.?ⅡⅠ發(fā)b. 各軸的輸入功率傳動(dòng)裝置總效率為： 012?式中： 為聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99-0.995；0為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 0.98-0.995；1為圓柱齒輪傳動(dòng)效率 0.96-0.98;2則，6301.90.970.85????所以， 2 214.9713.P kw???Ⅰ 發(fā).Ⅱ Ⅰ22150.0???Ⅲ Ⅱ泵（4）各軸的理論轉(zhuǎn)矩…………………(3.6)3.795068.29PTNmn?ⅠⅠ Ⅰ………………(3.7)15.4.1???ⅡⅡ Ⅱ………………(3.8).095032.89n?ⅢⅢ Ⅲ上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 29根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的匯總表，如下：表 3.1 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)項(xiàng)目 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸轉(zhuǎn)速(r/min) 2212.39 2566.37 2900功率(kw) 131.77 125.27 119.09轉(zhuǎn)矩( )Nm?568.8 466.16 392.18傳動(dòng)比 1.16 1.13效率 0.95 0.953.3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1)圓柱齒輪的幾何參數(shù)計(jì)算及載荷計(jì)算 costnm??1()tgt??bt??12()taz??tdm2t1cosbt???2td*atnh?cost??上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 壓縮空氣泡沫系統(tǒng)取力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 301costnx???2t（運(yùn)用黃金分割法求 ）1212'()[()]tttt tivxgzinv?????'t?'(cos)'tta??12('ttt txam??' ')ttg??*11(aattdhx???22)tt?*11(fattcm22)fttdhx11()a?22?11()ffhd22ff11af??22fh1'cos'btd?2''t?11()atbad?22cost12[(')(')]2aattattzgzg???????