【文章內(nèi)容簡介】 得切向力由表45查得輸入扭矩在坐標z向的投影在坐標y向的投影軸前端C點處的載荷（由傳動方式造成的附加載荷）軸前端A點的支反力 軸尾端B點的支反力 支反力在垂直于曲柄中線方向的投影 支反力在平行于曲柄中線方向的投影 在垂直于曲柄中線方向的投影 在平行于曲軸中線方向的投影 在垂直于曲柄中線方向的投影 在垂直于曲拐中線方向的投影 在平行于曲柄中線方向的投影 在平行于曲拐中線方向的投影 在垂直于Ⅰ，Ⅱ曲柄銷中線連線方向的投影 在垂直于Ⅰ，Ⅱ曲柄銷中線連線方向的投影 由以上公式計算數(shù)據(jù)列入下表得2268113411342443244324430011342268116322683700532374711085104711001599520542632944268325754817632910688170162095314625481735929407452580230618159951347825162054247901575244268263051796332575204581211600376894079322821759235517632175923552355 由于曲軸是承受交變載荷，其破壞形式多半是由疲勞引起的，因此，在通常的情況下，應按疲勞強度校核。為了簡化計算過程，往往把曲軸所受載荷看成是內(nèi)應力幅等于最大內(nèi)應力的對稱循環(huán)載荷，略去應力集中和尺寸系數(shù)對計算結果的影響而代之以選用較大的安全系數(shù)，這樣一來，就可使復雜的疲勞強度校核具有靜強度校核的簡單形式，即用靜強度校核代替疲勞強度校核；由于曲軸上各軸頸與曲柄相接的過度圓角處存在著高度的應力集中，也是曲軸最容易產(chǎn)生疲勞破壞的地方，因此，在類似于這些地方，有是就必須采用包括考慮應力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)在內(nèi)的疲勞強度校核了。①.靜強度校核靜強度校核的一般式為兩支點三拐曲軸軸頸上各截面應力計算有如下特點：沒有軸向()繞z軸和繞y軸的抗彎斷面模數(shù)相等且與繞x軸的抗扭斷面模數(shù)存在這樣的關系：上式中因此靜強度校核一般式寫為式中——分別是校核截面繞y軸繞z軸的彎矩和繞x軸的扭矩；——分別是校核截面繞z軸的抗彎斷面模數(shù)和繞x軸的抗扭斷面模數(shù)。 = = ——曲軸材料的對稱彎曲疲勞強度，當曲軸材料為45號鋼時，；由以上數(shù)據(jù)計算得。②.疲勞強度校核對于曲軸上必須考慮應力集中的截面，應校核疲勞強度。對于9點截面，內(nèi)力大，也有過渡圓角，下面對9點截面計算疲勞強度校核。疲勞強度校核的一般式為：校核截面在曲軸旋轉一周的過程中繞z軸的最大彎矩、最小彎矩和繞x軸的最大扭矩和最小扭矩：對于截面9對應的相位是對應相位是由《往復泵設計》表513得 則 則對應的相位是對應的相位是 則 = 則由以上計算得由表514得 45號鋼 由《往復泵設計》圖541得 由圖540得由《往復泵設計》表512得 45號鋼由以上計算數(shù)據(jù)得 取把得 截面9的疲勞強度符合要求，此處的截面應力最大，因此其他截面與此相似，符合要求。六 柱塞的選擇及計算（一）柱塞密封材料、尺寸的選擇由《中國機械設計大典》，其特點是石棉或帆布涂橡膠后疊合或卷饒加熱加壓成型，其密封性能好，主要用作往復泵和閥桿的密封，也可用于水壓機的柱塞桿密封。由《中國機械設計大典》。泵類產(chǎn)品選用封液式密封箱。已知柱塞直徑，由《中國機械設計大典》 填料截面寬度 因為往復柱塞的壓力＞10MPa，所以填料圈數(shù)或更多 選選用有封液環(huán)的填料箱，填料箱深度： 填料壓蓋法蘭厚度： 由《中國機械設計大典》壓蓋螺栓載荷： （石棉類填料：）壓蓋螺栓直徑：（z是螺栓數(shù)目，一般為24個；為螺桿許用應力，對低碳鋼螺栓（）取2025MPa，時取高直） 因選用石棉類填料介質(zhì)，取 則 為了使填料壓蓋法蘭蓋強度達到要求所以取。填料箱長度 （二）柱塞長度及質(zhì)量的確定 柱塞長度 柱塞的材料選用38Cr，其密度為 柱塞的體積 柱塞質(zhì)量 七 箱體的設計與計算箱體壁厚 箱蓋壁厚 箱體加強肋厚 箱蓋加強肋厚 箱座分箱面凸緣厚 箱蓋分箱面凸緣厚 平凸緣底座厚 地腳螺栓 軸承螺栓 接分箱面的螺栓 地腳螺栓數(shù) 軸承邊緣至軸承螺栓軸線的距離 箱體壁的距離 箱座深度 圓角半徑 箱體內(nèi)壁圓角半徑 第二章 傳動系統(tǒng)的設計機動往復泵傳動端主要由機體、曲軸（主軸）、連桿、十字頭等主要零、部件所組成。對于泵內(nèi)減速的機動往復泵，傳動端內(nèi)還有減速機構（齒輪傳動、蝸桿傳動等），泵內(nèi)減速的，因減速機獨立，不屬于傳動端。型乳化泵傳動端主要由曲軸、連桿、滑塊等主要零、部件所組成。曲軸的選擇和校核在上一章已完成，下面主要對連桿和滑塊的尺寸選擇、結構設計和強度校核。一 連桿的設計連桿是傳動端曲柄連桿機構中連接曲軸和十字頭的部件。它與曲軸相連的一頭稱為大頭，與十字頭相連的一頭稱為小頭。通常連桿由連桿體，連桿蓋，大頭軸瓦，小頭襯套以及連桿螺栓，連桿螺母等所組成。(一) 連桿的結構設計1. 連桿大頭，小頭，大頭軸瓦，小頭襯套尺寸在第一章中已經(jīng)確定，在這不作重復介紹；：連桿體采用工字鋼結構，如圖 則 (二) 連桿強度和穩(wěn)定性校核1. 連桿小頭襯套比壓校核 式中——小頭襯套最大比壓 ——最大柱塞力 ——小頭襯套內(nèi)徑 ——小頭襯套寬度。①.桿體最小截面強度校核桿體根部與小頭連接的過渡截面為最小截面。此截面可看做承受單純的拉伸或壓縮作用力，其最大應力為：連桿體平均截面面積由《往復泵設計》連桿體最小截面面積則桿體最小截面應力②.連桿體穩(wěn)定性計算連桿擺動平面內(nèi)的桿體中間截面慣性半徑垂直與擺動平面內(nèi)的桿體中間截面慣性半徑 連桿擺動平面的柔度③.連桿體中間截面的強度校核桿體中截面應按壓縮、彎曲聯(lián)合作用進行強度校核，桿體中截面對軸的慣性矩桿體中截面對軸的慣性矩連桿擺動平面內(nèi)的彎曲應力垂直于連桿擺動平面內(nèi)的彎曲應力(, 45鋼)桿體中截面的壓縮應力在連桿擺動平面的總參數(shù)在垂直于連桿擺動平面的總參數(shù)則總應力 ④.連桿大頭強度校核計算時把大頭蓋看做是自由支撐在連桿螺栓軸線上,在曲柄銷直徑D長度上作用著均勻載荷的梁,如圖5所示: 圖 5危險截面AA按單純彎曲應力校核:其中為AA截面的抗彎斷面模數(shù)則危險截面BB按彎曲、拉伸、剪切聯(lián)合作用校核: 其中彎曲應力 拉伸應力剪切應力則由計算連桿強度滿足要求.二 十字頭的設計十字頭在其滑道里做直線往復運動,.(一) 十字頭的結構設計,正火處理。粗加工后再做調(diào)質(zhì)處理.十字頭和連桿之間采用銷連接,與柱塞之間采用浮式連接中的平面連接2. 十字頭體主要尺寸的確定尺寸標住如圖6,由《往復泵設計》得:頸部截面AA面積 取其中為十字頭與柱塞連接處的截面積十字頭銷采用空心銷外徑，內(nèi)徑 圖 6（二）.十字頭強度校核及比壓計算（d為十字頭銷直徑，為小頭襯套寬度）、體配合處比壓（為十字頭銷直徑，為十字頭銷在一側銷孔座內(nèi)的支承長度）因十字頭銷孔座沒有加強筋，則必須同時校核十字頭孔座截面剪切應力（為銷孔座外徑，為銷孔座內(nèi)徑）校核十字頭銷強度時，可把十字頭銷看做是兩端自由支承在銷孔座接觸部位中點的簡支梁，在連桿小頭襯套寬度上作用一均勻載荷，如圖7所示。在銷的中間截面ⅠⅠ有最大彎應力，在截面ⅡⅡ處產(chǎn)生剪切。 圖 7中間截面ⅠⅠ處的彎應力校核截面ⅡⅡ的剪切應力校核十字頭強度滿足要求。( 三 ).十字頭與柱塞連接校合 (1)螺紋靜力強度校合為螺紋靜力強度安全系數(shù)為柱塞材料的屈服強度，查《往復泵設計表》317取=700MPa為螺紋工作時產(chǎn)生的正應力 為旋轉時產(chǎn)生的剪切應力 剪應力（2）螺紋疲勞強度校合（2）十字頭螺母拉伸應力校和（3）十字頭螺母與十字頭體接觸面擠壓應力校合十字頭采用螺紋連接滿足要求。第三章 乳化液泵站的組成及工作原理一 乳化液泵站的組成及工作原理乳化液泵站系統(tǒng)的組成和參數(shù)不同，是由配套的液壓支架或單體液壓支柱的參數(shù)特性不同所決定的。乳化液泵站系統(tǒng)的選用和組成主要考慮兩方面的問題，一是根據(jù)工作面實際情況（如是高檔普采還是綜采等）來確定選用多大參數(shù)的乳化液泵及泵站元件。泵的參數(shù)選的過大會加大成本，過小會影響生產(chǎn)。二是根據(jù)工作面現(xiàn)場情況（如巷道的高、寬、周圍、壓力情況等）確定液泵站系統(tǒng)的組成。（一）對乳化液泵站系統(tǒng)的要求一個完整的乳化液泵站系統(tǒng)，必須具備以下條件：能滿足所有用液的液壓執(zhí)行元件的需要。能保證有足夠的流量和壓力。，泵站系統(tǒng)能自動卸載運行。在工作面需要用液時能自動恢復供液并保證執(zhí)行元件所需壓力。，能滿足工作面用液。，能滿足配液和回液的要求。6有觀察泵輸出壓力的儀表。，一臺工作，一臺備用，以保證連續(xù)供液。（二） 泵站組成應注意的事項，必須按照液壓支架的初撐力來確定，并且留有佘地。，并要充分考慮到系統(tǒng)的漏稅損和臨時要求。，其功率、電壓及其他參數(shù)必須和井下的電網(wǎng)參數(shù)等狀況相符合。，每種液壓元件的性能質(zhì)量必須穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)的組成必須留有佘地。例如，自動卸載閥的卸載壓力應和泵排出的液壓力相符，自動卸載閥通過的流量要和泵排出乳化液流量相符。有減壓站的泵站系統(tǒng)，一級減壓站的進口壓力應和泵的排出乳化液壓力相符，其出口壓力應和所需供給液壓設備的壓力相符。乳化液泵配套的安全閥開啟壓力，應當是乳化液泵排出乳化液壓力的110%。乳化液泵的排液高壓管路，應設高壓過濾器，高壓過濾器允許通過的流量值，不得小于乳化液泵的排出流量值，其過濾精度不得低于125，確保輸送到液壓支架系統(tǒng)中的乳化液為清潔的工作液。（三）乳化液泵站系統(tǒng)的組成通常一套乳化液泵站系統(tǒng)由2臺乳化液泵（一臺工作，一臺備用）和1臺乳化液箱及管路和比較完善可靠的控制裝置組成。也可以由二套以上，多套乳化液泵組和一套乳化液箱（或數(shù)個液箱）及管路、附件等組成集中泵站，安設在井下專用的乳化液泵站房內(nèi)，同時向幾個工作面提供高壓乳化液，這種乳化液泵站叫做集中泵站。采用何種泵站，要根據(jù)井下采區(qū)條件合理確定。乳化液泵站排出的乳化液的壓力和流量，應當和工作面配套的液壓支架，單體液壓支柱或者其他的液壓執(zhí)行設備所需要的乳化液的壓力和流量相符。如果需要兩個不同壓力等級的乳化液時，在乳