乳化液柱塞泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-25 11:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4)查取齒形系數(shù),由文獻(xiàn)[19]表105得5)查應(yīng)力校正系數(shù)，由文獻(xiàn)[19]表105得6)由文獻(xiàn)[19]圖1020C得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限7)由文獻(xiàn)[19]圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)， 8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ 由[文獻(xiàn)16]式10－12得： 9）計(jì)算大，小齒輪的 并加以比較 大齒輪的數(shù)值大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取,已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸強(qiáng)度極限算得分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 取則 取4．幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距將中心距圓整為。(2)按圓整后中心距修正螺旋角(3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 (4)計(jì)算齒輪寬度取5．齒輪強(qiáng)度校核(1)接觸強(qiáng)度校核 (415)式中 ——接觸應(yīng)力()； ——分度圓上的圓周力()； ——小齒輪分度圓直徑()； ——齒寬()；——齒數(shù)比；——工況系數(shù)； ——?jiǎng)虞d系數(shù)； ——接觸強(qiáng)度的端面載荷分配系數(shù)； ——齒向載荷分布系數(shù)； ——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； ——彈性系數(shù)()； ——接觸強(qiáng)度的重合度系數(shù)； (416)式中 ——計(jì)算齒輪的接觸疲勞極限； ——試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限； ——接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)； ——潤(rùn)滑劑系數(shù)； ——速度系數(shù)；——光潔度系數(shù)；——工作硬化系數(shù)；式中 ——接觸強(qiáng)度的安全系數(shù)； ——最小安全系數(shù)；齒輪的接觸強(qiáng)度足夠(2)彎曲強(qiáng)度校核 (417)式中 ——彎曲應(yīng)力()； ——法面模數(shù)()；——彎曲強(qiáng)度的端面載荷分配系數(shù)；——齒形系數(shù)；——彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù)；——螺旋角系數(shù)； (418)式中 ——計(jì)算齒輪的彎曲疲勞極限()； ——試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限()； ——彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)； ——應(yīng)力集中系數(shù)； ——尺寸系數(shù)； (419)式中 ——彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)； ——彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)； 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠 軸的設(shè)計(jì)(1)輸入軸的設(shè)計(jì)由文獻(xiàn)[19]表153取A0=110，于是得 由文獻(xiàn)[18]表3－3可知按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入軸的軸端直徑：綜合上述，取，從而軸承的直徑為：選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。則軸的中間直徑為：按經(jīng)驗(yàn)公式，軸的危險(xiǎn)截面直徑為： 圖41 軸 在乳化液泵中，曲軸是把原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的重要部件之一。工作時(shí)，它將承受周期性的交變載荷，產(chǎn)生交變的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，因此也是曲柄連桿機(jī)構(gòu)中最重要的受力部件。 曲軸結(jié)構(gòu)的選擇1．曲軸的選擇 往復(fù)泵中常用的曲軸可分為曲拐軸、曲柄軸、偏心輪軸、和“Ｎ”形軸等形式。其中曲拐軸是最常用的，根據(jù)泵的型式、聯(lián)數(shù)和作用數(shù)確定用兩支點(diǎn)三拐曲柄連桿結(jié)構(gòu)，兩支點(diǎn)三拐曲柄連桿結(jié)構(gòu)就是傳動(dòng)端的曲軸為三拐軸，且只有兩個(gè)支承，分別在前、后主軸頸上。2．曲軸軸承選擇二支撐三拐曲軸的剛度較差，主軸承處的主軸頸變形傾角較大，故主軸承采用調(diào)心滾子軸承。3．曲柄錯(cuò)角的選擇由于我們所選曲軸為二支撐三拐曲軸故取曲柄錯(cuò)角為（各錯(cuò)角均相等），以靠近曲軸輸入端為第一曲柄，并以他為基準(zhǔn)順旋轉(zhuǎn)方向計(jì)算；第二曲柄與第一曲柄間錯(cuò)角取為，第三曲柄與第一曲柄間的錯(cuò)角為。這樣更有利于主軸頸處的變形（傾角）接近，特別是軸前端主軸頸處外伸部位有附加力矩是更是如此。4．過(guò)渡圓角當(dāng)泵工作時(shí)，軸頸與曲柄連接處最容易形成應(yīng)力集中，而導(dǎo)致曲軸早期破壞，因此在此處取雙圓弧過(guò)渡圓角，可進(jìn)一步減小軸頸與曲柄相連處的應(yīng)力集中、疲勞強(qiáng)度較高，并便于軸頸和圓角部分的加工。5．油孔曲軸軸頸一般采用壓潤(rùn)滑油強(qiáng)迫潤(rùn)滑和冷卻，為此曲軸內(nèi)應(yīng)制有油孔，作為潤(rùn)滑的通道。根據(jù)曲軸形狀和供油方式，曲軸內(nèi)的油孔科采用直角油孔和斜油孔。由于斜油孔不易使軸頸油孔出口從有利于潤(rùn)滑出進(jìn)入軸頸，常使油孔靠近軸頸與曲柄的連接處，從而使該處強(qiáng)度削弱，故選用直角油孔，其由若干軸向和徑向油孔組成，避免了上述缺點(diǎn)。選取主油孔（軸向）直徑為（~）D（曲柄銷(xiāo)直徑），曲柄銷(xiāo)上的徑向油孔直徑比主軸孔直徑略小。其出口與軸頸表面相貫處，應(yīng)倒圓、拋光，以避免此處應(yīng)力集中和降低曲軸疲勞強(qiáng)度。倒圓的圓角半徑均為油孔直徑的一半。 曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．設(shè)計(jì)的基本原則(1)曲軸各部位的尺寸和形狀應(yīng)在保證強(qiáng)度和剛度的條件下確定，不影響強(qiáng)度和剛度的部位只要是制造工藝允許并易于實(shí)現(xiàn)的就應(yīng)去掉，以利于減輕曲軸重量。另外，工作表面尺寸的確定還應(yīng)考慮到相關(guān)件（軸承內(nèi)孔等）尺寸和尺寸數(shù)列的標(biāo)準(zhǔn)化，最后進(jìn)行圓整；(2)曲柄、曲柄銷(xiāo)形狀和尺寸，曲柄半徑，曲柄間錯(cuò)角以及曲柄銷(xiāo)軸間間距應(yīng)均等，兩主軸頸間距離也應(yīng)盡可能減小并力求對(duì)曲軸幾何中心是對(duì)稱(chēng)的以利于泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)慣性力和慣性力矩的平衡。(3)曲軸各工作表面，過(guò)渡圓角在條件允許適應(yīng)力求做好表面硬化處理并應(yīng)有足夠的尺寸精度和表面光潔度以減少應(yīng)力集中，提高工作表面耐磨性和疲勞強(qiáng)度。(4)曲軸各部位形狀選擇還應(yīng)考慮到制造和拆裝、維修方便。2．主要尺寸的初步確定曲軸主要尺寸取決于曲軸上的作用力，力矩和曲軸軸頸間距等。見(jiàn)表41。表41 曲軸結(jié)構(gòu)尺寸確定序號(hào)名稱(chēng)代號(hào)單位公式、參數(shù)的選擇和計(jì)算備注1最大柱塞力已知2曲柄銷(xiāo)直徑取取3主軸頸直徑取考慮主軸承為滾動(dòng)軸承圓整4曲柄半徑已知取4核算軸頸重疊度(1) 兩相鄰曲柄銷(xiāo)處(2) 主軸頸與曲柄銷(xiāo)處1）2）5連桿大頭軸瓦寬度見(jiàn)連桿一節(jié)6曲柄銷(xiāo)長(zhǎng)取7曲柄厚度8曲柄寬取因曲柄為圓形最大寬度即為圓直徑9校核液缸中心矩103 曲軸受力分析、計(jì)算1．曲軸受力分析 作用在兩支點(diǎn)三拐曲軸上的力計(jì)有：作用在曲柄銷(xiāo)中點(diǎn)的集中力——切向力和徑向力；作用在主軸頸上的支反力，；作用在輸入端主軸頸上的總扭矩。2．曲軸強(qiáng)度校核(1)支承反力、彎矩及扭矩如圖和圖，當(dāng)右端兩個(gè)柱塞工作時(shí)，曲軸的受力狀態(tài)最不好。柱塞工作時(shí)的作用反力 (420) 式中 ——柱塞直徑（）； ——額定工作壓力（）。 = (421) (422)圖42 曲軸力分析示意圖 (422) (423) (424) (425) (426) (427)對(duì)回轉(zhuǎn)中心的扭矩 =通過(guò)求值，比較得當(dāng)： 軸頸之間的扭矩： 大齒輪所受圓周力： (428) 式中 ——大齒輪分度圓直徑（）； 大齒輪徑向力： 支承反力： (429) (430) (431) (432)合成支承反力： (433) (434)軸的受力簡(jiǎn)圖、水平面及垂直面受力圖見(jiàn)圖43b、c及e彎矩，在水平面內(nèi)： (435) (436) (437)在垂直平面內(nèi)： (438)
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