针对泰安玻璃纤维厂的纤维原料桶的清洗的实际,为了保证原料桶的重复使用,而只用高压水射流清洗是不能达到预定的效果,本课题设计了一种简易的手持式水力驱动清洗机,将机械清洗和水流清洗结合起来,实现了边冲边刷的清洗技术,同时在清洗过程中,机械能和水都得到了充分利用。 由于水的特殊的理化特性,将水作为驱动介质,必然会引起一般材料的腐蚀、马达的泄漏、摩擦副的磨损等一系列问题。 本论文着重对水动马达从理论上进行了分析和设计。首先,阐述以水作为驱动介质需注意的问题及应采取的解决方法,进行可行性分析;再通过反复的设计与修正,确定出水动马达的具体零件的基本尺寸及结构;然后,重点对叶片的倾斜角的确定,作了详细的计算,运用数学建模的方法,将叶片绕定子旋转的整个过程的压力角计算出来,来选择合适的倾斜角度;另外,运用了一种新的设计轴径的方法——可靠性设计的方法来确定转子输出轴的轴径;最后,对马达的薄弱零件——叶片进行了弯曲强度与接触强度的校核。 水动马达的样机试制完成后,对其性能指标进行了测试,水动马达的性能指标主要由两个因素决定:水动马达的容积效率和总效率。容积效率主要可以通过测量马达的流量和转速来确定,总效率主要通过测量马达的输出扭矩和实际流量来确定。将水动马达在QL-270型高压泵作用下,进行试验。 经测试,进水压力在0.8MPa时,输出扭矩基本满足清洗要求,当转速为500r/min左右时,水动马达总效率最高,在22.67%左右。