1495-乳化液泵的設計

1495-乳化液泵的設計,乳化,設計 本設計已經通過答辯，如果需要圖紙請聯(lián)系QQ 251133408 另專業(yè)團隊代做畢業(yè)設計，質量速度有保證。第一章 緒論1.1.選題的意義乳化液泵作為一種通用機械，在國民經濟各個領域中都得到了廣泛的應用。它是井下綜合采煤工作面支護設備的動力源泉，其工作狀態(tài)好壞與安全生產密切相關，要實現(xiàn)煤礦井下安全作業(yè)，提高采煤工作效率，防止出現(xiàn)重大設備安全事故，保障乳化液泵井下安全運行是十分必要的一個環(huán)節(jié)。乳化液泵是煤礦井下支護作業(yè)和安全生產的重要裝備與工具，其傳動方式簡單可靠，量大面廣，具有高效低耗、安全可靠、移動靈活輕便、操作簡單，無污染的特點，深受廣大煤礦工作者的歡迎 。這些產品填補了國內， 有 國 ，其 具有 全 產 ，國內領 。乳化液泵在其 行業(yè) 有廣泛的應用， 的量特 大。1.2乳化液泵的用途乳化液泵 是井下綜合采煤工作面支護設備的動力源泉，煤礦井下支護作業(yè) 式單液支 液支的 用currency1“移式液設備， 是支護作業(yè)fi的fl可 的工具。乳化液泵具有currency1、重量輕、操作簡便、移動靈活、工作 可靠和高效、節(jié)、安全的特點， 其是在 currency1的”、低煤 和采面 ，是一大液泵 無的產品，深受廣大煤礦工作者的歡迎。乳化液泵是要實現(xiàn)煤礦井下安全運行的十分必要的一個環(huán)節(jié)。乳化液泵具有 量、力 、運 、高、 currency1、 低、 currency1、用護方便 特點， 廣泛 用 、工 、工 。1.3設計的理論基礎研究的內容及方法乳化液泵在 行業(yè)中都有廣泛的應用，通 力 、液傳動、機械 和 機械 的 設有了一 的，在實中到 的 和 泵的一些 工作 1的 乳化液泵的設有了 的 ， 用 的 行分力 分和 ， 通 閱資料與分 相結合行方案的設，根據(jù) 校 行時的fi改和設fi訂，實現(xiàn)優(yōu)化設，并很直 的反映出乳化液泵的內 結構和工作 。隨著經濟的發(fā)展在很 生產 領域內，廣泛 用著 曲柄連桿機構為傳動方式的塞泵。此種傳動方式，簡單可靠，量大面廣。從currency1的實驗室量泵到超1 MW的大功率石 鉆井泵， 田 、裂、固井、輸 、輸液 工況往復泵，幾乎被此種傳動方式 覆蓋，可謂獨領風騷、經久fl衰，。應該肯 ，往 傳統(tǒng)往復泵的研究和實驗研究，系統(tǒng) 整，揭示其運動規(guī)律與動力特性， 發(fā)展生產 將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。但與任何其它事物的發(fā)展一樣，恰恰在 傳統(tǒng)往復泵工作機研究逐步深入并取得極成果的同時， 開始 到傳統(tǒng)的曲柄連桿機構 決 的運動與動力特性局限了其 身的應用范疇發(fā)展。通 分可 領悟出一個，即在曲柄連桿機構傳動的往復泵中，其 要發(fā)展三缸泵、四缸泵、五缸泵、六缸泵甚至七缸泵 缸泵，從動力 特性的 質 來判斷，都僅僅是為了盡可減疊加加速， 減currency1液 慣性損失， 減currency1疊加排量波動， 改善吸入性和排液工藝質量，即采用增加結構復雜性的手來改善曲柄連桿傳動方式的動力特性與運動特性，這在機械設中是常見的事 ，但其 出的 是 大的。在傳統(tǒng)的曲柄連桿機構傳動的往復泵發(fā)展中，排量、力的波動 吸入系統(tǒng)慣性損失 吸性的 重 ，始 著泵速的提高。 排出 、吸入 吸入 泵的 用在一 這些 ，但fl是從根 決 ， ， 出現(xiàn)的 增 、合低 泵速、發(fā)展中速往復泵的 。這種 的實質，實 是 曲柄連桿機構往復泵 用范currency1的 ， 是“，在綜合運行工況、 用 、 fi 、 工業(yè) fl的 下，曲柄連桿機構的往復泵 應在中速低的泵速下保其運動的可靠性。 果提高泵速，必加排出減”裝和吸入 設備。在這種 況下，提高泵速 的減currency1往復泵質量的優(yōu)點，將被 設備復雜的提高、質量的增加 fi成 的增加 得一。 是“， 在單的 設 提高泵速、 來減currency1往復泵的與質量， 在 中， 效果在料 ，限了它的一步發(fā)展。但任何事物的發(fā)展都在 ，并 任何 生事物 在一 的領域內具有 應性， 來，有 下幾點 作為 1 傳統(tǒng)的往復泵， 將繼續(xù)在生產 領域內發(fā)揮 大作用，一“，在中速和低的泵速下，可靠性高， 增 、合低泵速的 是切合實和具有現(xiàn)實 的。排量往復泵， 發(fā)展三缸單作用式為 ， 果 增加缸，其效果將與發(fā)展 排量泵的 ， 果 無 提高泵速， 將 單缸內的化并 工況化，此，傳動的 排量往復泵的 設， 為 、合提高 泵速。排量往復泵 田 泵、增 泵、 合物泵特應，具有現(xiàn)實的 開發(fā) ，并將 泵 特 是 泵 有特 工藝要 的泵的發(fā)展 作用。 傳統(tǒng)往復泵與 排量往復泵，在相 的 內必將 ，并 特、工況 、工藝要 、經濟效 來 分其各 領的領域、各 其、各得其 、互相補充、同發(fā)展。第二章 總體方案的確定3.泵型的選擇及特點根據(jù)給 的設 和力高 應用特點，選用的泵為往復泵，往復泵可 分為機動泵、手動泵、塞泵、隔膜泵、量泵、立式泵、臥式泵、 式泵、軸向 行式泵 ，這些泵有著密切聯(lián)系 。2.1.1機動泵及其共同特點用獨立的旋 動機（ 電動機、柴 機、 機 ）動的泵，稱為機動泵。用電動機動的泵又叫電動泵。機動泵通常液力、傳動、減速機， 動機其 設備（潤滑、冷卻系統(tǒng) ） 組成。機動泵的同特點 .瞬時 量動 量（泵的 量）Q 取決泵的 要結構 n（每分鐘往復次）、S 塞的行 、D（塞直徑）與泵的排出力幾乎無關， n、S、D為 時，泵的 量是 的。.泵的排出力P是一個獨立 ，fl是泵的固有特性，它取決排出 的特性與泵的結構 和 動機的功率無關。.機動泵都 要有一個把 動旋運動化為塞往復運動隔膜周 性彈性變形的傳動，故一講，結構復雜，運動 量 ，fi 昂貴。表 -1 常見的幾種機動塞泵的 范currency1 用途（介質） 化工用泵（化工介質） 液機（乳化液）泵 臥式三聯(lián)（缸）單作用塞泵臥式三聯(lián)（缸）單作用塞泵Q（m3/h） 565.5 1207.02P (10N/m2 ) 32025 50050n(spm) 26024 800110S(10 3 m) 22065 28020D(10 3 m) 11545 16016DS 5.25.1 6.57.030nsum (m/s)0.14.0 8.15.0DN (kw) 2255.7 550402.1.2直接作用泵及其特點液力塞與動力直接連接的泵，通稱為直接作用泵。動力的工作介質可 是蒸， （通常是 ）有液（一是 ）。其中最常用的是蒸， 叫蒸直接作用泵。直接作用泵通常液力、動力缸， （ 液）機構其它 設備 組成。直接作用泵的同特點 .瞬時 量動currency1， 量（泵的 量） 取決n、S、D.但在蒸泵中，蒸源的力是 的，此 在蒸”截 時，入缸（動力缸）的蒸量和蒸力將同時發(fā)生變化，相應的塞速和n將發(fā)生變化，從泵的 量fl ；另一方面， 果泵的排出力增高時，缸內蒸力fl變， 塞速（n）會 行低，泵的 量 隨減currency1。故蒸直接作用fl會載。.泵的排出力取決 特性，此， 直接作用泵來講，泵的最大排出力取決它和動力工作介質的差。這樣一來，安全閥可設工作介質一側，既可 保護動力源設備又操作 安全。.直接作用泵無具備旋運動化為塞往復運動的傳動，此，泵 身來講，結構簡單，易損 ，fi 低廉。但 要 備動力源的直接作用泵，泵機組 是為復雜的。.直接作用實現(xiàn) 量調節(jié)為方便， 要改變工作介質的量可 達到泵的 量調節(jié)的的。.直接作用泵，特點是蒸直接作用泵，無產生火花的動力裝，此 用要 防火的 合。.直接作用的式， 有雙聯(lián)（缸）雙作用，雙聯(lián)（缸）單作用，單聯(lián)（缸）雙作用單聯(lián)（缸）單作用幾種有限的式。 述特點，直接作用泵 用范currency1沒有機動泵那樣廣泛。前，蒸直接作用泵 要用輸送石 其副產品， 石蠟、瀝青 ； 液為工作介質的直接作用泵 要用作產生高超高的增泵 。2.1.3手動泵及其特點用人力通杠桿機構動塞做往復運動的泵，稱為手動泵。5手動泵的特點 .泵的 量和無 植，它取決人力在單位時內的操作次和操作。.泵的排出力取決排出 特性和排出力。泵的排出力與泵的結構，液力密封質量人力大currency1有關。手動泵 要用 動力無其 動力的 合。例 簡易 試驗，簡易農藥噴霧、農村簡易深井提 ，食品工業(yè)提升液狀物 簡易消防用泵 。2.1.4柱塞泵及其特點在液力往復運動副 ，運動 無密封元 的叫塞。相應的泵稱為塞泵.塞泵的特點 .塞泵的塞形狀簡單，塞直徑可 得很currency1，但fl 大前 見到的塞直徑范currency1大 在D= 15 （1 3 m）,個 的達 . m。直徑currency1，會遇到加工工藝 的困難，直徑大，特是臥式泵，塞 重大fi成 密封的偏磨， 密封的 用壽命。.結構的 ，塞泵大 成單作用的，幾乎fl 成雙作用泵。.塞密封（填料箱）在結構 易變形，在材料選擇 靈活，故塞泵 用的排出力范currency1廣泛， 成高泵。2.1.5 隔膜泵及其特點泵的液力借助隔膜（膜片、波紋 ）來組成工作腔，隔膜周 彈性變形來塞的往復運動的泵，稱為隔膜泵。隔膜泵的特點 .在泵的液力 隔膜的靜密封了塞的動密封，此可作到輸送介質絕 fl 漏。此，隔膜泵 輸送易燃、易爆、劇毒、臭 具有放射性 人有害的介質， 用輸送高、 昂貴的物料。 、易揮發(fā)、易結 磨 性很的 液，有時 采用隔膜泵， 改善塞密封的工作， 其 用壽命。.為了保 隔膜的和 用壽命，隔膜的彈性變形 通常很currency1，故 隔膜泵來講，隔膜工作腔的行 fl可很大，其徑向 會很大。另 ，隔膜泵的每分鐘的往復次 低。.結構 的 ，隔膜泵的 大， 在泵的吸入中 要 隔膜變形的 力，故隔膜泵吸入性差， 效率 低。.隔膜泵，特 是液力隔膜泵在結構 要 塞泵復雜， 用、護的 要 高。2.1.6臥式泵及其共同特點液缸塞中 為 的泵，稱為臥式泵。往復泵 為臥式泵，其同特點 下 .便操作者 泵的運 況， 、裝、 用、fi為方便。.機組在高方向 時，fl 要很高的 ；但在、 方向 大時, 面大。.為塞做 往復運動，密封 在工作時 受塞 重， 易產生偏磨， 其 塞重、 很時，這種現(xiàn) 為 。.臥式泵的機械慣性力 分力大，泵的 受 分力的力又差，故臥式泵 的和 要 高。2.1.7 立式泵及其共同特點液缸塞中 是 直 的泵，稱為立式泵。立式泵的同特點 .高方向 大， 高，但、 方向 currency1，、 面。.運時，塞密封fl 受塞 重，fl易產生偏磨。.機械慣性力 分力currency1， 直分力大，泵 有的受 直分力的力，故 要 fl高。.一講，立式泵的吸排閥、吸排 困難， 裝、護 fl 方便，特 是 液力下側時 。但 把液力 側時，有 改善。通 幾種式泵的特點的 ， 結合乳化液泵 身的結構特點其用途，此次設選用三聯(lián)單作用機動臥式塞泵。2.2液力端結構型式選擇在往復泵 把塞從滑 開一直到泵的出” 的 ，稱為液力，液力是介質 分，通常液缸，活塞和缸塞其密封（填料箱）、吸入閥和排出閥組 、缸蓋和閥7箱蓋 吸入和排出合 （液 ） 組成，液力結構式的選擇應與泵結構式時，應下述 . 性好， 力 力損失currency1，為此，液 通應力 直，盡 currency1“和劇的斷面變化。.液 通應 排出，fl 有fi，fi成 fl ，通常，吸入閥應液缸下 ，排出閥應液缸 。.吸入閥和排出閥應 直 ， 閥常 和密封，特 況下 可 和 。. 應盡可currency1， 其是 高行泵 泵輸送 量大，易揮發(fā)性介質時，應力 減currency1 。.易損 壽命，方便。. fi工藝性好fl同的泵有fl同的液力，甚至相同的泵 有fl同的液力，此液力結構式很難統(tǒng)一 分，泵的吸入閥、排出閥的 式、液 通特性和結構特性可分為 直通式、直式、”式。 臥式三聯(lián)單作用塞泵的液力選用直通式。2.3傳動端結構型式選擇往復泵 傳動力的 叫傳動， 機動泵，傳動是從滑 一直到 軸（曲軸）出（動力輸入）為止的 ， 果是泵內減速的，傳動 減速機構， 果是泵 減速的，傳動fl 減速機構，減速機獨立， 果是直聯(lián)泵傳動沒有減速機構， 無減速機。 直接作用泵，傳動即動力缸（缸、 缸） 。機動泵的傳動 要機、曲軸連桿、曲柄、滑潤滑冷卻 助設備 組成11。傳動結構式選擇 應和泵結構式選擇同時行，在選擇和設傳動時應 下 .傳動 要 必 泵最大塞力下是和的要 。.傳動內各運動副，必是潤滑可靠， 和，潤滑 升 限 在設要 內，必要時應有冷卻設備。.在結構和 要 的范currency1內，應力 減currency1連桿 )( l 這樣fl僅可減currency1滑 的 ， 可減慣性 的 ，從可改善泵閥工作 和泵的吸入性。.要合的選擇液缸中 的，曲柄，力 機械的慣性力和慣性力得到 ，減輕 的 力載。.傳動， 其是立式泵傳動，應重 的 性。傳動 應設有運時排 ， 時封 的排 裝， 應設有排放潤滑 的 。. 、裝、 fi方便，大泵的傳動 應到傳動各 的 方式和。.易損 運動副應工作可靠，壽命，方便。.加工、 fi工藝性好。-1 乳化液泵結構 91 機 連桿 滑 曲軸 5 減速機構 缸 組 塞 第三章 泵的主要結構參數(shù)的選擇與確定3.1泵的主要尺寸參數(shù)的確定3.1.1給定設計參數(shù)工作介質 乳化液 （ -5 乳 的中性 液）排出力 = 5M 排量 = m 往復泵塞個 = 個泵的排出力 僅取決結構、液力密封 質量 動機的 功率與 量無關。 式 vvvKSnEDKASnEQtQ )1(240)1(602vvm nZDKZUD 240)1(8321 9 m3 式中 Q 泵的實 量,1 9 m3 tQ 泵的 量,1 9 m3 v 泵的 效率24DA塞截面，m2D 塞直徑，mS 塞行，mn 曲軸（ m）塞的每分鐘往復次 mZ 泵的聯(lián)（塞）K 系 AArK 1（Ar 塞桿截面，m2）=2)(1DDr（ rD 塞桿直徑，m）30snUm 塞的 速，m DS徑 式可 ， 量Q與n、s、D、 rD、Z 結構 有關，果在設時 選 了泵和結構式，那Z、K即為 ，此，決 的 要結構 是n、s、D和 rD，塞泵 有n、s、D三個 要結構 。3.1.2柱塞直徑和行程的確定1.柱塞平均速度 mU 的選擇mU 的大currency1直接 泵各運動副、 的 和磨損，特 是 塞其密封這一 運動副的 為 。 mU fl應選擇大， mU 大 和磨損 重，特 是 塞其密封一 重磨損，將增加， 量下，排出力 fl達到 。 mUfl選擇currency1，要得一 的Q ， mU 一經 ，D即為果 mU 選擇currency1，D 必大，這樣一來。fl僅 液力徑向 增加， 塞力是和 2D 成 的，傳動受力 隨 增，從會 泵的 和重量增大。.選取 mU 的一 和方可 泵的有效功率 eN 來選取，一講， eN 大， mU 大，反 取currency1 ，為 eN 大，塞力 增大，為了減currency1活塞力，加大s，提高n，其結果都 mU 增大。.活塞 速 mU 的 mU 的大currency1 要與 合成單聯(lián)單作用泵的有效功率 ezN 有關mU =4.0eztNK m 式中 mU 塞 速，m tK 統(tǒng)系 tK （ .1 . ）ezN 合成單聯(lián)但作用泵的有效功率， 11 )1(612)1(612)( 12KZPQKZQPPNez（ -1） 式中 泵的 量， m 選取 mU 時 QQt 2P 泵的排出力，1 5 m21P 泵的吸入力，1 5 m2， 2P 1P 1P為常事，全力 2P- 1P 2PZ 泵的聯(lián)K 系 AAK r1， 單作用泵1AAr= 雙作用泵，1AAr, 10 K （K取 . ） 式（ -1）25.15)10(3612 8035)1(612 KZPQNez892.025.153.04.04.0 eztm NKU m 2.曲軸轉數(shù)n和柱塞行程長度s的選擇mU 選 ，塞的直徑可 出 式 30nsUm 表 - 常見泵的n 范currency1 ， 一的臥式三聯(lián)單作用機動泵n范currency1現(xiàn)有產品（1 m）取 min535rn.05.0535892.03030 nUS m通 整取行 044.0S m機動泵 8(L 1 ） 44.010 SL m3.柱塞直徑的確定經驗 式 QZSSn 1 （ -）式中 n 曲軸的 m S 塞的行m 1S 塞的面m2 Z 聯(lián) 效率 Q 泵的 量 m 效率 v 的選擇 輸送常 時 v = . . ，輸送石 產品、 、液化 介質時， v = . . 。 乳化液泵取 v = . 式（ - ）31 102586.19.03044.0min535min80 rLnSZQS21 4DS出塞直徑 04.0D m4.程徑比 DS1.104.0044.0 DS5.吸入和 內徑 21dd 的選擇這個 的選取 要取決吸入、排出 內介質的 速 1v和2v 。 1v、 2v 大； 力 力損失大，消耗量 ，泵的吸入性差， 易產生液缸內 化和 泵的 量現(xiàn) ； 1v、2v currency1， 和液力 大。在往復泵中，通常要限 1v、2v ， 其 1v 限 重要，一取 范currency1是 11 v m ，5.12 v .5 m 為了 fi方便常常采用相同的 1v、 2v ，即取21 dd ， 0.221 vv m 29214.3 804442121 vQvQdd式中 1d 吸入 內徑 m 2d 排出 內徑 mQ 泵的 量m3 1v 吸入 內介質的 速m 13 2v 排出 介質的 速m 3.2 動機的選擇3.2.1 動機 的選擇與確定1. 動機的選擇7.36PQNe 27PQ式中 P 泵的全力 Q 泵的實 量 m 可 下 式 75.45450612 PQPQNe式中 P 泵的全力 1 5 m2 Q 泵的實 量 m 2.泵的軸 入 eNN -式中 泵的效率，電動泵的效率范currency1 6.0 . 取 9.0 式（ - ）83.509.0 75.45 eNN3. 動機的 ddedNN - 式中 d 泵的傳動裝效率 d 動機的效率 取d = .泵的效率 了泵的傳動機構的 損失， ，泵的傳動裝效率 與泵的減速機構的機械損失有關。 采用 傳動時， 94.0d .（ 式）；采用 帶傳動時 d = . . ，三 帶傳動時 d = . . 式（ -）ddedNN 6.5499.094.09.075.45 3.2.2 動機的選擇-1 Y 5 M 電動表 -1 動機功率儲備系 cK泵的號電動機的功率KW機動泵 2 6 10 20 儲備系 cK1.5 1. 5 1.15 1.1 51.596.541.1 dcd NKN通 整 取 55 dN 表 - Y系 電動機 據(jù)可 ，選取Y 5 M 電動機P=55 5.102I A 1480n m 6.92 功率 . 15第 章 主要 的設計4.1液力端主要 的設計塞泵液力通常液缸和缸蓋，吸入和排出閥箱、閥蓋、缸 塞和填料箱 出”蘭 。液缸是塞泵中 要 受液的 一，它的形狀復雜、壁 fl，內有十字T交孔、應力中大， 是與輸送介質接觸，并 受內交變載，此，它的設合性， 其壽命有大的 。特 是輸送高 、高、 性介質時，應 下幾點 .要選取合 的材料和 方式，既要有高的和抗 力，又要特 到材料 應力中的敏感性。.在結構設 要 形狀簡單，壁厚，內 孔相交應盡可減，實踐 ；在同 下，T交孔要 十字交孔的液缸壽命一些。. 果加工工藝 ，在內 交孔應予 ，并 加工表面做化 ， 減弱應力中的 。. 果在和液力 設時到把液缸內的高應力中 位和高變載fi分開來，將會有效提高液缸的 用壽命。 -1a直通式 的液缸 -1b 直 的液缸液缸的結構式 要是 從 泵的結構式和液力結構選，液缸的結構特點可泵的分為單作用液缸和雙作用液缸。 單作用塞泵 合整式液缸，此形式的泵的 個工作腔在同一個 ，這種液缸鋼性好，工作距currency1，機加工量，但工 大。整式塞泵液缸除特 ，大 是若個 直相交 面 孔 組成的一個 工作腔。下 是典的液缸剖視 。 （a）是吸入閥和排出閥組直通式的液缸; b 是吸入閥和排出閥互相 直 的液缸.4.1.1液 體 的確定及 度 1.液 體 的確定假 液缸為一 半徑為 2r ，內 半徑為 1r的 厚壁 筒 壁厚相 ?。?12 rr 5.1 ）時，可薄壁筒 式 壁厚 CPPD 11 2 m （-1） 一取C= . . 1 2 m 球墨鑄鐵 = 1 5 m2式中 壁厚，1 2 m 焊接系，無焊接=1P 缸內最大工作力，1 3 a1D 液缸內徑，1 2 m17 C 鑄fi偏 的裕量 式（-1） 015.01 CPPDm2. 度 薄壁筒（ 5.112 rr ） )(2)(1CCDP1 5 m2 （-）為液缸一fl焊接支 ， =1 式（- ） 5.1921)003.00245.0(2 003.0015.0(04.035符合要 。- 缸 組 4.2傳動端主要 的設計4.2.1機體的 及設計機動往復泵傳動 要機、曲軸、連桿、滑 要組成。機是傳動 要 一，通常機身、機蓋、軸 蓋要 構成。1.機體的主要作用.作為傳動機構和曲柄連桿機構的支 、 位運動向用；. 受傳泵的作用力和力；.作為液力的支 作用并用天安裝某些助設備。泵的機，其毛坯的形式可分為鑄fi機和焊接機種。一講，鑄fi機具有高的 和抗震力， 性好，易得 的，生產周 ，成 低，在塞泵中廣為應用。但鑄fi機壁厚厚，整個機很笨重，通常 用固 安裝。焊接機 采用低碳鋼組焊成，重要輕，便移動。但此種機 性差， fi周 ，成 高。通常 用要 往常移動的泵。.機體的結構設計機結構設的一 .應有夠的和 ，在此前提下，力 重量輕.結構 力 簡單， 形力 美 。鑄fi和機加工工藝性應良好。在結構設 要有便 fi、加工的 fl面， 好的保 各加工表面的幾何形狀、 精和形狀位分差。fl必要的加工表面應力 減currency1，簡化工表，生產周 ，低成.便曲柄機構和傳動機構的 裝，調整和 fi，便機內 的 和潤滑 的排放和 .機 應有夠的 重面，盡可的低重 ，保 其 載力和泵運時的 性。3. 速機構的設計從電動機軸輸出的速高，采用泵內減速，即一級 減速。1. 傳動 的 表 - Y系 電動機 據(jù)可 ，選取Y 5 M 電動機 55P AI 5.102 1480n m 6.92 功率 . 56.2535 88.014801 nni A式中 n 電動機， m 電機效率1n 曲軸的， m 19 - 減速機構.選 精 級、材料 .此機 為一工作機 ，速fl高，故選用 級精.選currency1 材料為 C 調質 硬為280HB，大 材料為5鋼（調質）硬為240HB.選currency1 241 Z ，大 44.6112 iZZ ，取622 Z. 面接觸設23 1 )()1(32.2HEdtItZuuTkd（-） .試選載系 2.1tK. currency1 傳的21 1054.395501480559550 TPT.m. 表1 - 選取 系 1d 1. 表 11 - 得材料的彈性 系 az MPZ 8.189. 1 - 1d 面的硬 得currency1 的接觸疲勞極限6002lim H Ma，大 的接觸疲勞極限 5502lim HMa 1. 應力環(huán)次 表1 -1 得 1911 1039.6)1530082(114806060 hjLnN992 105.256.21039.6 N式中 n 速j 每一圈時，同一 面嚙合的次hL 的工作壽命（單位為h）. 1 -1 得接觸疲勞壽命系 189.01 HNK 90.02 HZK. 接觸疲勞 用應力取失效概率為1%。安全系=1 5341 60089.01lim11 SK HHNH Ma 4951 55090.02lim22 SK HHNH Ma. 面接觸設 1. 試 currency1 分 直徑 Itd ，入 H 中極currency1 式（- ） 3 2523 1 )4958.189(56.2156.11054.32.132.2)()1(32.2HEdtItZuuTKd= . m. 周速v04.6100060 14807814.3100060 1 ndv Itm . b表1 - ，取 系 8.0d 106.0788.0 Itd db m. 和 高 hb模 25.31 Zdm Itt mm高 00731.025.325.225.2 tmh m7.1031.778 hb. 動載系根據(jù) 04.6v m ， 級精， 1 - 得動載系 12115.1vK ， 直 ，假設 bFK tA 1 mm， 表 11 - 得 2.1 FH KH ， 表1 - 得 用安全系 1AK 1表1 - 得 級精，currency1 相 支撐非 稱 時 1bK ddH 322 1023.0)6.01(18.012.1 入據(jù) 426.1781023.01)16.01(18.012.1 322 HK 7.10hb 426.1HK 11 -1 得 35.1FK故載系 HHvA KKKKK 968.1426.115.12.11 .實載系校 得的分 直徑08.02.1968.178331 tIt KKdd m. 模m33.3248011 Zdmmm. 根“曲設“曲的設 式為 3 211 )(2FsaadFYFZKTm （-） 系. 1 - C 得currency1 的“曲疲勞極限 5001 FEMa，大 的“曲疲勞極限 3802 FE Ma 1. 1 -1 得“曲疲勞壽命系 82.01 FNK 、85.02 FNK 1. “曲疲勞 用應力取“曲疲勞系 4.1S 8.2924.1 50082.0111 SK FEFNF Ma 2304.1 38085.0222 SK FEFNF Ma. 載系 FFVA KKKKK = 863.135.12.115.11 . 取 形系表 11 -5 得 65.21 FaY 30.22 FaY. 取 形系表 11 -5 得 58.11 saY 74.12 saY. 大currency1 的 FSaFaYY 并加 0143.08.29258.165.2.111 FSaFa YY 0174.023076.130.2222 FSaFa YY. 根“曲設 式（-）21.30174.0241 1054.3863.123 25 mmm 結果， 面接觸疲勞 的模m大 根“曲疲勞 的模， 模m的大currency1 要取決“曲 決 的 載力， 面接觸疲勞 決 的 載力，反與 直徑（即模和 的乘）有關，可取“曲 得的模 . mm行 整為fl的 3m mm，接觸得的分 直徑 801 d 出currency1 260.38011 mdZ通 整 取 231 Z大 592356.22 iZZ ，取 552 Z這樣設出的 傳動既 了 面接觸疲勞，又 了 根“曲疲勞，并做到結構緊湊，currency1浪費。.幾何 1. 分 直徑069.00.32311 mZd m23165.00.35522 mZd m2. 中 距117.020.1650.69(2)( 21 dda m 055.00.698.01 db d m取 055.02 B m 05.01 B m.驗 87.10260069.0 1054.322211 NdTFt25.148708069.0 87.102601 bFK tA m1 m驗 可 符合要 。4.2.2曲軸設計 曲軸是把 動機的旋運動化為塞往復運動的重要 一。工作時，它為 受周 性的交變載，產生交變的扭應力和“曲應力。1.曲軸的結構特點和選擇乳化液泵采用支 三曲曲軸式，這種式的曲軸具支 ， 曲軸和機的加式量減，傳動裝 簡單。相反的，曲柄為1 o的三支 曲軸fl簡化成 面曲軸，故受力狀況復雜， 和差，在同 下 得粗笨。曲軸典結構各個 位.軸軸 與曲軸旋中 同 的軸向 叫軸。曲軸通常有，軸的 叫前。前一與 動機機泵 減速機相連接，并作為扭的輸入，故前 叫輸入。相 的另一叫 ， 叫尾。.軸頸軸頸 軸頸，支 軸頸和曲柄 。軸頸系軸 安裝 軸 曲軸支 中軸 的 位。支 軸頸與 軸頸同軸 。曲柄 是曲軸 與連桿大連接的 位（ 叫連桿軸頸），它與 軸頸fl同 。.曲，曲柄，曲柄半徑曲軸 連接 軸和曲柄 連接相鄰曲柄 的 位叫做曲柄，前者又稱為 ， 者又稱為 。曲柄與曲柄 的組合稱為曲，靠近 軸頸的曲又叫。連接曲柄 的，又叫。 軸頸中 （亦即旋軸中 ）到任曲柄 中 的距離稱為曲柄半徑。曲 曲柄選 曲軸的和曲軸柄 要取決泵的式，聯(lián)和作用的選擇。曲柄的選擇 應有 減currency1 量fl，慣性力和慣性力的 并有 軸頸 曲交形相接近，三聯(lián)單作用泵取曲柄為1 o（各 ）， 若 靠近曲軸輸入為第一曲柄，并 它為 fl，順旋方向 時，第曲柄與第一曲柄的取為 o，第三曲柄與第一曲柄的取為1 o。這樣有 軸頸 的交形（）接近。特 軸前 軸頸 位有加力時，是 此。曲軸支 和軸 選擇支 三曲軸的 差， 軸 的 軸頸變形大，故 軸 采用 大的向 球軸 很采用滑動軸 。.軸頸鑄fi曲軸鑄fi工藝夠得為復雜的形狀，故軸頸可采用 結構。內孔徑 為 直徑的 51 5， 結構可 減輕曲軸重量，低材料應力中， 應力分 ，有 提高曲軸的疲勞（一 實 軸可提高疲勞 5 %）。.曲柄采用橢 形的曲柄，材料 用最合，疲勞高。但 鍛fi曲軸，曲柄 形 靠模加工成。.渡 泵工作時，軸頸與曲柄連接 最 易形成應力中，曲軸早 破壞，此在此 應取 滑渡的 提高曲軸的疲勞。. 孔曲軸軸頸一采用有潤滑 迫潤滑和冷卻，為此曲軸內應有 孔作為潤滑 的通。曲軸 孔（軸向）直徑一取25（ . . ）D（其中D為曲柄 直徑）。但最currency1fl應currency1. m。曲柄 的徑向 孔直徑 軸孔直徑略currency1，一取. 5D。其出”與軸頸表面相貫 ，應倒 、拋光， currency1此 應力中和低曲軸疲勞。倒 的 半徑 為 孔直徑的一半。.軸軸常見的形狀是 前 為 錐。 為 。 軸加工方便，但 裝困難。 錐軸便 裝，但加工麻煩，錐面錐一取1 1 可取1 151 。前為扭輸入，故前 有鍵槽 備安裝鍵來傳扭。.軸封軸前為 ，為防止?jié)櫥?漏，在相應的機 應設軸封，最常用的軸封是橡膠軸封和毛氈軸封。2.曲軸結構設計- 曲軸1. 曲軸 直徑 htDtDt1t1-5 曲柄 直徑的 曲軸的曲柄 直徑D（ -5） 可經驗 式 步 4.5(D P)2.7 10 2 m （-5）式中 最大塞力，t 2.1(max P 1)5.1 P（ 1P 塞力）支 三曲軸系應取偏大 式（-5）0358.04.5 PD m通 整 取 04.0D m. 軸頸 tD04.004.00.1)1.19.0( mt DD m一曲 軸頸變形最大，故到 軸 應根據(jù) 軸 內徑行 整，此 ， 軸頸 時， 應 到軸頸重疊 DS ，應盡可currency1 DS 接近甚至currency1的 況（見 - ） 27D+S0Dt Dt-S0- 曲 軸頸 1. 軸頸軸頸 應 曲柄 （即液缸中距）a的要 12ttLa （-）式中 t 曲柄厚,1 2 m 1t 曲柄側臺肩厚, 1 2 m曲柄厚5.0(t 025.004.062.0)7.0 Dcm m式中 D 曲柄 直徑, 1 2 m.曲柄 h4.1(h 06.004.058.1)8.1 D m式中 D 曲柄 直徑, 1 2 m.曲柄半徑r02.02040.02 srm. 軸頸重疊相鄰曲柄 13.0)3(0 DrDDS 式中 D 曲柄 直徑, 1 2 m軸頸與曲柄 5.0)2(0 DrDDDS t.連桿大軸瓦 02.05.0)65.04.0( DDb m式中 D 曲柄 直徑, 1 2 m.曲柄2.0(02.0bL 03.05.002.002.0)5.0 m.曲柄厚t 5.0(1 t 024.004.06.0)7.0 D m 取 025.0t m 取 02.02 t m.曲柄 h4.1(h 06.004.05.1)8.1 D m式中 D 曲柄 直徑, 1 2 m.校 液缸中 距a 式（- ）0355.00025.02015.00155.02 1 ttLa m式中 L 曲柄,1 3 m t 曲柄厚, 1 3 m1t 曲柄厚,1 3 m3.曲軸 力 作用在支點三曲軸 的力有 作用在曲柄 中點的中力 切向力 iT和徑向力 iR的作用在 軸頸 的支反力 BA NN , ；作用在輸入 軸頸 的扭M。4.曲軸 力計 29yPiRiIhZPDiPCiTirw- 作用在曲軸 的 力切向力 iT，徑向力 iR，支反力 BA NN , 軸前載 cF是作用在曲軸 的 力，的輸入扭是作用在曲軸 的 力M。這些力和力都是曲柄的函。 三聯(lián)單作用泵在統(tǒng)一瞬，作用在各曲軸 的力方向fl同，若設第一曲柄 21 ，第曲柄為 2402 第三1203 。三聯(lián)泵任一塞 吸 i 1 時，其活塞力0iP ， 任一塞 排1 i 其塞力224 PDPi是一常量， 任塞 前、 點0( i 180i ，fl運動副的 ）塞力將有一突變 0iP 突增到 224 PDPi相反。FCL1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8C A BNAz T1T2R2t1 NBzM0NByT3R3R1NAyFCye1t1 t2 t3 dcbaM- 作用在 軸頸 的 力 AyN ， BN 和力M表-1支點三曲軸 力（力） 作用力名稱符號 作 用點 式往復慣性力wiI 十字 中點)cos(cos2 iiwwi rwmI 旋慣性力hI 曲柄2rwmIhh 活塞力iP 活塞 (4 22PDP )360180 (4 12PDP )1800 綜合活塞力iP 十字 中點iP mwii PIP 31連桿力ciP 沿連桿中cosici PP 徑向力iR 曲柄中點hiicii IPR )cos( 切向力iT 曲柄中點)sin( iicii PT 輸入扭M 輸入軸頸0321 )( MrTTTM （ 力）軸前A點的支反力AyN 軸前 軸頸中點aNAY1 2412 )()( yy FlcFlbcyy FeaFld )()( 20 aNAZ1 242 )()( ZZl FlcFlbcZZ FeaFld )()( 20 軸尾B點的支反力BYN 軸尾 軸頸中點aNBy1 2412 )()( yy FlcaFlba czy eFFlda 3)( aNBZ1 242 )()( ZZl FlcaFlba czz rFFlda 3)( 支反力在直軸曲柄中方向的 AciNBciN軸前 軸頸中點軸尾 軸頸中點iAzAyAci NNN cossin 1 )1 cossin( iBzByBci NNN 1. 往復慣性力)2cos(cos2 iiwwi rwmI 式中 wm 每聯(lián)往復運動 分質量，1 2 mr 曲柄半徑 m 曲柄速 ad 30n 曲柄半徑r與連桿l lr 曲柄 ad t 在泵的 步 時最大往復運動 分的質量可最大活塞力 )1(2maxmax rPmw- 式中 maxP 最大塞力，1 max22max 4 PDPD 塞直徑, 1 2 mmax2P 泵的最大排出力，1 5 m2 式（- ）)1(2maxmax rPm)2cos(cos)1(2 max r PI i01 2402 03 1202.12.1maxPIi 2.16.0max2PI 2.16.0max3PI = 1. =-1 . 1 =-1 . 12. 旋慣性力2rmIhh )1( kmmm gbh 式中 bm 化到曲柄 中 的曲fl 質量， 1 2 mgm 連桿質量， 1 2 mK 化成往復運動質量的系，一為 = . .33 高速泵取currency1 低速中速泵取大 。grlDm cib 124式中 cr材料重 81.7cr , 1 3 m2 94.14782 rmI hh 取 1479hI 10hm 1 2 m 在液缸內液力的作用下， 活塞和缸蓋產生大currency1相，方向相反的力。稱為塞力 APP （-）式中 24DA塞的截面 1 4 m2P 液缸內液的力，在實 時可用泵的最大排出力 式（- ）maxmax APP =1 5. 53. 活塞受 為01 2402 03 12075.19051 P 75.19052 P 03 P4. 綜合塞力mPIPP 式中 P 活塞力，1 I 往復慣性力，1 mP 力， 1 一 況下與活塞 ， 力很currency1可 略 。322.15841 P 464.20662 P 714.1603 P5. 連桿活塞力cosici PP icos 表（-）可 1322.15841 cP 98489.0464.20662 cP=- .1 98489.0714.1603 cP =1 .1 6. 徑向力hiicii IPR )cos( )cos( ii 通 表- hc IPR )cos( 1111 hc IPR )cos( 2222 =-1 5. = . hc IPR )cos( 3333 =1 .5 7. 切向力)sin( iicii PT )sin( ii 通 表-5 322.15841 T 56.16322 T 968.1263 T8. 輸入扭487