【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 處理后的硬度為 4050HRC。安全銷的直徑應(yīng)按銷的抗剪強(qiáng)度σ b進(jìn)行計(jì)算，一般可取σ b =（ ）?b。 根 據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，選擇 45鋼 d=16mm的圓柱銷。 材料： 45號(hào)鋼 機(jī)械性能： ? s=36000N/cm2 ? b=61000N/ cm2 [? ]= ? s/=24000N/ cm2 （ 1） 外加負(fù)荷 P=π D2P/4=Π （ 2） 各支點(diǎn)反力 FA， FB ∑ Z=0 FA+ FB= P= ∑ MA=0 18 P－ 36 FB=0 解得： FB= FA = （ 3） 各支點(diǎn)彎矩如圖 MA=MB=0 MC=18FA= (4)按彎曲強(qiáng)度計(jì)算 從圖 C處截面，截面 C處的抗彎摸量 W W== = cm 3 截面 C處的彎曲應(yīng)力? W ? W=MC/W=安全系數(shù) n n=[? ]/ ? W=24000/10425= 安全 圖 彎矩圖 （ 5）按剪切強(qiáng)度計(jì)算 由于此銷為雙剪切 故剪力 Q=P/2= 剪應(yīng)力σ = Q/F=安全系數(shù) n=[σ ]/ σ =8150/1182= 安全 式中： [σ ]— 許用剪應(yīng)力 [σ ]=8150 N/ cm2 （ 6）按擠壓強(qiáng)度計(jì)算 擠壓應(yīng)力? JYP/FJY=安全系數(shù) n= [? JY] /? JY=5100/1237= 安全 式中： [? JY]— 擠壓剪應(yīng)力 [? JY]=5100 N/ cm2 綜上所敘連桿小頭銷子直徑為 16mm滿足強(qiáng)度要求。 柱塞上螺紋強(qiáng)度計(jì)算 螺紋的選擇和強(qiáng)度校核 螺紋強(qiáng)度 校核是假定螺紋只沿螺紋中徑傳力，而不受徑向力的影響。而且只有半數(shù)螺紋參加工作，螺紋工作圈數(shù)之間載荷均勻分配，內(nèi)螺紋之間沒(méi)有間隙。此外，本柱塞螺紋是當(dāng)作松聯(lián)接，及受剪切載荷作用的聯(lián)接來(lái)計(jì)算的。 圖 螺紋計(jì)算簡(jiǎn)圖 材料： 45號(hào)鋼 機(jī)械性能： ? s=36000 N/ cm2 ? b=61000 N/ cm2 [? ]= ? s /=24000 N/ cm2 計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 主要尺寸 公稱尺寸 d =2 cm 內(nèi)徑 d1= cm 螺 距 s= 工作高度 h= 螺紋梯形寬度 b=2htg300 = 旋上差寬 l= cm 旋入等容 Z =（ 1）按彎曲強(qiáng)度計(jì)算 彎曲應(yīng)力： ? =2M/2W=2X257/=2225 N/ cm2 式中： M— 彎矩 M=h P /2= W— 一圈的抗彎摸量 W=π d1b2/6=π 安全系數(shù) n= [? ] /? =24000/2225= （ 2）按剪切強(qiáng)度計(jì)算 剪切應(yīng)力： σ =2Q/（ ZFσ ） =2 （ 11 ） =1028N/cm2 式中： Fσ — 一圈的剪切面積 Fσ =π d1b= = cm2 安全系數(shù) n= [σ ] /σ =72021/1028=7 式中： [σ ]— 許用剪切應(yīng)力 [σ ]= ? S/5=36000/5=7200 N/ cm2 （ 3）按擠壓強(qiáng)度計(jì)算 擠壓應(yīng)力? JY =2Q/（ ZFJY） =2 （ 11 ） =1343 N/ cm2 式中： FJY— 一圈的擠壓面積 FJY=π（ d2— d12） /4=π（ 22— ） /4= 安全系數(shù) n= [? JY] /? JY=28800/1343= 安全 [? JY]— 許用擠壓應(yīng)力 [? JY]= ? S/=36000/=28800 N/ cm2 連接螺紋通常均能滿足自鎖條件（φ＜ρ），且擰緊后螺母和螺栓頭部支撐面存在著摩擦力。因此，在靜載荷且工作溫度變化不大時(shí)，可保證連接自鎖而不松退。但在沖擊、振動(dòng)或變載荷的作用下，或在高溫、溫度變化較大的情況下，仍會(huì)出現(xiàn)聯(lián)結(jié)松動(dòng)甚至松退，使機(jī)器不能正常工作甚至造成嚴(yán)重事故。因此，對(duì)螺紋聯(lián)結(jié)必須采取有效的防松措施，以保證正常的工作。 按防松原理，螺紋聯(lián)結(jié)的防松方法可分為摩擦防松、機(jī)械防松和破壞螺紋副防松等幾 種。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，選擇 摩擦 防松中的 防松螺母來(lái)擰緊 防松。此處用 GB/T61702021 六角 頭防松 螺母瑣定于被聯(lián)結(jié)件上，防松可靠。 材料：蠕墨鑄鐵 機(jī)械性能： ? b=330 N/ cm2 ? S=230 N/ cm2 許用安全系數(shù) [S]=2— 取 [S] = 則 [? ]= ? /[S ]=23000/= N/ cm2 實(shí)際壁厚δ =8 mm= （ 1） 按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 δ = r1P/([? ]－ )+C=200 2/( 200)+ = cm 式中： r1_缸的內(nèi)半徑 r1=2 cm C_考慮腐蝕和鑄造偏心的壁厚附加量 C=— cm 取 C= cm （ 2） 按承壓強(qiáng)度計(jì)算 δ ={[（? +） /（? — ） ]1/2— 1}+a δ = 4{[（? + 200） /（? — 200） ]1/2— 1}+ 解得? =1960 N/ cm2 式中： D— 泵體最大內(nèi)徑 a— 考慮腐蝕和鑄造偏心的壁厚 附加量 a= cm 安全系數(shù) n= [? ] /? =657143/1960= [n]= 所以此壁厚安全。 空氣室容積及強(qiáng)度計(jì)算和選擇 空氣室位于排漿室的始端，當(dāng)排漿量增大時(shí)，空氣室中空氣受到壓縮，而當(dāng)排漿量減少時(shí)，空氣膨脹，由于空氣室中空氣體積的改變，空氣壓力也隨之改變，影響水泥漿自空氣室跑出的快慢，迫使排漿均勻。 （ 1）空氣室容積計(jì)算 V= Pα sD2s/(4P0δ p) =（ 200 24 3） /（ 4 10 ） = 圖 空氣室 式中 : Pα v — 平均壓力 Pα v =200N/ cm2 P0 — 空氣室未工作時(shí)的壓力 P0=10N/cm2 S— 柱塞行程 S=50mm β — 剩余液量β = δ P — 壓力不均勻系數(shù) ,取δ P= (2)實(shí)際容積 VS VS=π d2L/4+4π r3/3 =π 92 10/4+4π = cm3＞ cm3 即空氣室的容積合適 (3)強(qiáng)度計(jì)算 材料 :蠕墨鑄鐵 實(shí)際厚度 :δ = cm 按經(jīng)驗(yàn) 公式計(jì)算 δ =Pγ /([? ])+C =200 2/( 200)+ = cm＜ cm 按承壓強(qiáng)度計(jì)算 δ =（ ????1） +2 δ = 9（ ?? ????1） +2 解得δ =1478N/cm2 安全系數(shù) n=[δ ]/δ =故取δ = 。 減速器的選擇和計(jì)算 減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn) 速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。減速器的種類很多，這里近討論由齒輪傳動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)以及由它們組成的減速器。如果按照傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)劃分，這類減速器有下述六種： 1．齒輪減速器 主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐 圓柱齒輪減速器。 2．蝸桿減速器 主要有圓柱蝸桿減速器、環(huán)面蝸桿減速器和蝸桿減速器。 3．蝸桿 齒輪減速器及齒輪 蝸桿減速器。 4．行星齒輪減速器 5．?dāng)[線針輪減速器 6．諧波齒輪減速器 其中，各類的減速器還有其各自的特點(diǎn)和應(yīng)用，圓柱齒輪減速器的應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度容易保證，齒輪可做成直齒、斜齒或人字 齒?？捎糜诘退僦剌d，也可用于高速傳動(dòng)。圓錐 圓柱齒輪減速器可制成直齒、斜齒或曲線齒。適用于輸入軸和輸出軸兩軸線垂直相交的傳動(dòng)中?？蔀樗绞交蛄⑹?。其制造安裝復(fù)雜，成本高，僅在設(shè)備布置必要時(shí)才采用。蝸桿 齒輪減速器，當(dāng)蝸桿布置在蝸輪的下邊時(shí)，嚙合處的冷卻和潤(rùn)滑較好，蝸桿軸承潤(rùn)滑也方便。但當(dāng)蝸桿圓周速度太大時(shí)，油的攪動(dòng)損失較大，一般用于蝸桿圓周速度大于 5m/s。而當(dāng)蝸桿布置在蝸輪的上邊是，裝拆方便，蝸桿的圓周速度允許高一些，但蝸桿軸承潤(rùn)滑不方便，當(dāng)蝸桿放在蝸輪側(cè)面，蝸輪軸應(yīng)是豎直的。漸開線行星齒輪減速器，其體積 小，重量輕，承載能力大，效率高，傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)。與普通圓柱齒輪減速器比較，體積和重量可減少 50%左右，效率可提高 3%。但其制造精度要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。擺線針輪減速器，其傳動(dòng)比大，傳動(dòng)效率較高，單級(jí)傳動(dòng)效率為 90%94%，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。在相同情況下，它的體積和重量約為普通減速器的 50%80%，過(guò)載和耐沖擊能力較強(qiáng)，故障少，壽命長(zhǎng)。但制造工藝復(fù)雜，需用專用機(jī)床加工，宜專業(yè)化生產(chǎn)。三環(huán)減速器的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，傳動(dòng)比大，效率單級(jí)為 92%98%，噪聲低，過(guò)載 能力強(qiáng)，承載能力高，傳遞功率不受限制，輸出轉(zhuǎn)矩高達(dá) 400Kw，不用輸出機(jī)構(gòu)，軸承直徑不受限制。使用壽命長(zhǎng)。零件種類少，齒輪精度要求不高，無(wú)特殊材料且不采用特殊加工方法就能制造，造價(jià)低，適應(yīng)性廣，派生系列多。諧波齒輪減速器的傳動(dòng)比大，范圍寬，元件少，體積小，重量輕。在相同情況下，比一般齒輪減速器體積和重量減少 20%25%。雙波傳動(dòng)中在受載時(shí)同時(shí)嚙合齒數(shù)可達(dá)總齒數(shù)的 20%40%，承載能力大，傳動(dòng)效率高。但制造的工藝較復(fù)雜。 選擇減速器：考慮到此泥漿泵需經(jīng)常在野外工作，要求利于搬運(yùn)和輸送，因此其體積應(yīng)該盡量輕 便，所以選用行星齒輪減速器，因其可用小的體積，就可完成大 的傳動(dòng)比，可將其置于大皮帶輪的內(nèi)部，使整個(gè)泵的結(jié)構(gòu)緊湊，體積輕便。 圖 1. 傳動(dòng)比的分配 因?yàn)殡姍C(jī)軸的轉(zhuǎn)速 n電 =1440r/min，柱塞泵往復(fù)次數(shù)為 175 次 /分，即 175 / minnr? ， i總 = i帶 . i行 = nn電柱 =； i帶 =， i行 =6； 1. 按照減速器機(jī)械強(qiáng)度限制的承載能力 1P 選定； 1Pc = 1P SA KA =1 = 其中， —— 為計(jì)算功率（ Kw）； —— 為使用系數(shù)，考慮使用工況的影響，選取 1； —— 為安全系數(shù)，選取 ； 當(dāng) i=， n=1440r/min，根據(jù)參考文獻(xiàn) 16查表 34知 NAD200， 1cp=。 2. 由于環(huán)境 溫度的影響，應(yīng)驗(yàn)算熱平衡時(shí)臨界功率1Gp1tp,按已知條件查表 2表 2表 31得 1f =1， 2f =1，因?yàn)?1ppp =，用插值法得 3f =1 11tpp? 1f 2f 3f= 1 1 1= 通過(guò)查表 315得1Gp=21Kw. 工作狀態(tài)的熱功率小于減速器熱平衡功率，因此無(wú)需增加冷卻措施。 3. 行星減速器各齒輪參數(shù) 行星減速器選用 WW 型雙聯(lián)機(jī)構(gòu)，行星輪 n=3， i=6； 1）中 心輪 1Z 參數(shù) 1Z =30； 3m?； mmd ?? ； mm? ， ?? ； 018?? ； 旋向向左。 2） 行星輪 2Z 參數(shù) 2Z =30； 3m?； 542 mmd ? ； 24B mm? ； ? ； 018?? ；旋向向左； 80 .44 2712a ??； 3）行星輪 2z? 參數(shù) 2z? =18； 3m?； 2d? = 。mm? 20 。B mm? nX =； 018?? ； 旋向右旋。 23 4 27a ?? V 帶傳動(dòng)的計(jì)算 帶傳動(dòng)是由固聯(lián)于主動(dòng)軸上的帶輪、固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪和緊套在兩輪 上的傳動(dòng)帶組成的。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳動(dòng)一定動(dòng)力。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，所以此次設(shè)計(jì)中選用了帶傳動(dòng)。 在帶傳動(dòng)中，常用的有平帶傳動(dòng)， V 帶傳動(dòng)，多楔帶傳動(dòng)和同步帶傳動(dòng)等。在一般機(jī)械中，應(yīng)用最廣的是帶傳動(dòng)。 V帶傳動(dòng)較其它帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力。這是 V帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。因此，我選用了 V帶傳動(dòng)。 (1)計(jì)算功率 Pi=N= = 式中 : Kg=工作情況系數(shù) Kg= (2)膠帶型號(hào)的選擇 根據(jù) Pi= n1=1440r/min 由參考文獻(xiàn) [1]圖 88選定 B型膠帶 (3) 傳動(dòng)比為 i= ； (4)小帶輪直徑 D1的確定 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]圖 88選 1dd=123mm (5)大帶輪直徑 D2的計(jì)算 2dd=i1dd（ 1? ） =? 100? （ ） = 其中，1dd—— 小帶輪直徑（ mm）； i —— 傳動(dòng)比；