【正文】 （正常齒標準）齒頂圓直徑 齒跟圓直徑 中心距 齒寬 齒形系數(shù) 由《機械設計》圖618 應力修正系數(shù) 由《機械設計》圖619 彎曲疲勞極限 由《機械設計》圖624得 彎曲最小安全系數(shù) 由《機械設計》表612 應力循環(huán)次數(shù) 彎曲壽命系數(shù) 由《機械設計》圖613 試驗齒輪的應力修正系數(shù)，按國家標準取許用彎曲應力 驗算 傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。（二）齒面接觸疲勞強度計算 轉(zhuǎn)矩 =齒寬系數(shù) 由《機械設計》表66取= =接觸疲勞強度極限 由《機械設計》圖620(b)=710MPa=590MPa 查《機械設計》圖616，表611初選接觸強度計算壽命系數(shù)，最小安全系數(shù)為 ， 初步計算接觸許用應力[]查表612得安全系數(shù)=1,取工作硬化系數(shù) = 因電機驅(qū)動工作機載荷平穩(wěn)，查《機械設計》表6表67得使用系數(shù) =動載系數(shù) =齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 則 查《機械設計》圖311，表32得 ， 取 傳動比初步計算小齒輪直徑d 取初步計算齒寬b 圓周速度 精度等級由《機械設計》表35 選7級精度 初選齒數(shù) 由《機械設計》表67，取 =75總工作時間，一年取200天，一天去24小時。下面就是對乳化液泵齒輪進行強度較核。為了對輪齒的彎曲疲勞強度進行理論分析和計算 ，必須先確定齒根危險截面的位置。接觸疲勞強度計算應以節(jié)點為計算依據(jù) ，因此節(jié)點處的綜合曲率半徑值不是最小值，但該處一般只有一對齒嚙合，而且在節(jié)點方向附近的齒根往往先發(fā)生點蝕。故對一般的閉式齒輪傳動目前只以保證齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞極限強度為計算準則。在封閉齒輪傳動中，齒輪的失效形式主要是齒面點蝕，齒面膠合，齒輪折斷。齒面的破壞又分為齒面的點蝕，膠合，磨損，塑性變形等。因電機功率為90KW，且本乳化液泵多用于井下，為保安全，故選擇Y180M4型防爆電機,轉(zhuǎn)速1480r/min。（四）型乳化液泵結構參數(shù)的選擇與確定由于已知主要結構參數(shù)，因此可以計算出它的其他參數(shù)。④.由于曲軸為整體鑄，鍛件（毛坯）再經(jīng)車削加工面而成，故曲軸半徑不易過大，亦即這種傳動端組成的三聯(lián)泵，柱塞行程不宜過大。③.連桿大頭采用剖分式，否則無法裝配。故兩支點三拐曲軸均比較粗大。為此，主軸承常采用轉(zhuǎn)角較大的調(diào)心滾子軸承。②.兩支點三拐曲軸受力情況復雜，一般不能簡化為簡單的平面力系或簡支梁。這種傳動端的曲軸為三拐軸且只有兩個支承，分別在前后主軸頸上。⑧.加工，制造工藝性好。⑥.拆，裝，檢修方便，大型泵的傳動端還應考慮到傳動段的各零部件的起吊方式和措施。④.要合理選擇液缸中心線的夾角，曲柄間的錯角，力求使機械的慣性力和慣性力矩得到平衡，減輕對起初的撓度載荷。③.在結構和尺寸要求允許的范圍內(nèi)，應力求減少連桿比λ（R/1），這樣不僅能減少十字頭處的比壓，而且可減少慣性力的影響。，通常應遵循下面的基本原則：①.傳動端所需要的零部件必須滿足該泵最大柱塞力下的剛度和強度要求。如果是泵內(nèi)減速的，則傳動端包括減速機構。（三） 傳動端結構形式選擇。液缸前段可以伸進較長的螺堵，這樣既可增加缸蓋剛度，又可減少缸內(nèi)的余隙容積。為使閥板關閉時不產(chǎn)生偏斜，采用偏置流道。閥板上裝有橡膠或聚酯密封圈以減輕關閉沖擊。但是在液缸體內(nèi)部存在十字交孔，兩垂直孔相交處應力集中較大，常因此而導致液缸體疲勞開裂，特別是當輸送強腐蝕性介質(zhì)時，更容易引起開裂。直通式液力端按液缸體的結構特點又可分為四通體和三通體兩種。這種泵液力端的特點是：過流性能好余隙容積小，結構緊湊，尺寸小。3. 為臥式三聯(lián)單作用泵液力端由于液力端的每一個缸里吸，排閥中心線均為同一軸線。，應遵循下述基本原則：①.過流性能好，水力損失小，為此液流通道應要求端而直，盡量避免拐彎和急劇的斷面變化；②.液流通道應該利于氣體排出，不允許死區(qū)存在，造成氣體滯留。（二）．液力端結構形式的選擇，出口法蘭處的部件，稱為液力端。由型乳化液泵柱塞每往復運動依次，介質(zhì)被吸入，排出各一次，因此又稱單作用泵。因此乳化液泵又稱三缸泵。乳化液泵有三根柱塞；因此又可稱為三聯(lián)泵。，缸數(shù)和作用數(shù)每一根柱塞以及該柱塞連接在一起的連桿等稱為組合體，叫一聯(lián)。，又稱臥式泵。故柱塞泵適用的排出壓力范圍較廣泛。②.由于結構上的原因，柱塞泵大多制成單作用泵，幾乎不制成雙作用泵。直徑過小會加大加工工藝上的問題；直徑過大，因柱塞自重過大，造成密封的偏磨。柱塞泵的柱塞形狀簡單，且柱塞密封（填料箱）結構容易變形，因此：①.柱塞直徑可制的很小，但不宜過大。，運動件上無密封件的叫柱塞。因采用電動機驅(qū)動又叫電動泵。二 乳化液泵的總體設計（一）乳化液泵泵型及總體結構形式的選擇根據(jù)設計要求在通常情況下，泵的總體設計應遵循下述基本原則：①.有足夠長的使用壽命（指大修期應長）和足夠的運轉(zhuǎn)可靠性（指被迫停車次數(shù)應少）；②.有較高的運轉(zhuǎn)經(jīng)濟性（效率高，消耗少）；③.盡可能采用新結構，新材料，新技術；④.盡可能提高產(chǎn)品的“三化”（系列化、標準化、通用化）程度；⑤.制造工藝性能好；⑥使用、維護、維修方便；⑦.外形尺寸和重量盡可能小。往復泵是借助于柱塞在液壓缸工作腔內(nèi)的往復運動來使工作腔容積產(chǎn)生周期性變化的；在結構上，往復泵的工作腔是借助于密封裝置于外界隔開，通過泵閥（吸入閥和排出閥）與管路溝通或閉合。乳化液泵是往復式柱塞泵。乳化液泵及泵頭的設計畢業(yè)論文第一章 乳化液泵的設計一 概 述綜合工作面乳化液泵站一般配備兩臺乳化液泵和一個乳化液箱。兩臺泵可并聯(lián)運行，也可一臺工作，另一臺備用。往復式屬于容積式泵，亦即它也是借助工作腔里的容積周期性變化來達到輸送液體的目的；原動機的機械能經(jīng)泵直接轉(zhuǎn)化為輸送液體的壓力能，泵的流量只取決于工作腔的容積變化值及其在單位時間內(nèi)的變化次數(shù)（頻率），而（在理論上）與排出壓力無關。往復泵性能和參數(shù)及總體結構特點是：瞬時流量是脈動的，平均流量（即泵的流量）是恒定的；泵的壓力取決于管路特性，幾乎不受介質(zhì)的物理性能或化學性能限制；有良好的自吸性能。本次設計泵型為屬于機動泵，即采用獨立的旋轉(zhuǎn)原動機（電動機）驅(qū)動的泵。電動泵的特點是：①.瞬時流量脈動而平均流量（泵的流量）Q只取決于泵的主要結構參數(shù)n（每分鐘往復次數(shù)）、S（柱塞行程）、D（柱塞直徑）而與泵的排出壓力幾乎無關，當n、S、D為定值時，泵的流量是基本恒定的；②.泵的排出壓力P是一個獨立參數(shù)，不是泵的固有特性，它只取決于派出管路的特性而與泵的結構參數(shù)和原動機功率無關；③.機動泵都需要有一個把原旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為柱塞往復運動的傳動　端，故一般講，結構較復雜，運動零部件數(shù)量較多，造價也較昂貴；④.實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)時，必須采用相應措施，或改變n、S、D 或采用旁路放空辦法來實現(xiàn)；⑤.結構變形較容易。乳化液泵稱為柱塞泵。目前柱塞泵直徑范圍大多在3~150mm，個別的達200mm。影響密封的使用壽命。③.因柱塞密封（填料箱）在結構上易于變形，在材料選擇上也比較靈活。且宜制成高壓泵。臥式泵的共同特點是：①便于操作者觀察泵的運轉(zhuǎn)情況，拆裝，使用，維修；②機組高度方向尺寸小時，不需要很高的廠房，但長寬方向尺寸較大時，占地面積則較大；③.因為柱塞做往復運動時，密封件在工作時須受柱塞自重，容易產(chǎn)生偏磨，尤其當柱塞較重時，懸頸很長時，這種現(xiàn)象將更為嚴重。一般將，該泵有幾根柱塞就稱幾聯(lián)泵。只有當Z聯(lián)泵的柱塞間相位差不同各柱塞的直徑也不同，并且各聯(lián)的排口連接在一起來經(jīng)同一排出集合管排出時，才可同時稱為Z聯(lián)缸，否則只稱Z聯(lián)泵。柱塞每往復運動一次對介質(zhì)吸入和排出的次數(shù)，叫做作用數(shù)。聯(lián)數(shù)是指相對泵的總體結構形式而言，缸數(shù)是指相對液力端排出流量脈動特性而言，作用數(shù)是相對柱塞在每一次往復運動中對介質(zhì)的作用數(shù)而言的。液力端是介質(zhì)過流部分，通常由液缸體，柱塞機器密封，吸入閥和排出閥組件，缸蓋和閥箱蓋以及吸入和排出集合管等組成。通常，吸入閥應置于液缸體下部，排出閥應置于液缸體頂部；③.吸入閥和排出閥一般應垂直布置，以利于閥板正常起動和密封，特別情況下也可以傾斜或水平布置；④.余隙容積應盡可能的小，尤其是在對高壓短行程泵后當泵輸送含氣量大，易發(fā)揮介質(zhì)時，更要求減小余隙容積；⑤.易損件，更換方便；⑥.制造工藝性好。稱為直通式液力端。通常是吸入閥安裝不方便。乳化液泵采用四通體通式液力端，柱塞可以從液缸前蓋處拆裝比較方便。乳化液泵代用下導向錐形四通體式液力端。導翼采用沖壓件以減輕重量。閥座采用大直徑螺紋壓蓋壓緊，便于拆裝，但閥箱體尺寸更大一些。同時螺堵中沒有放氣螺釘，以放盡該腔空氣。對機動泵，傳動端是指從十字頭起一直到曲軸伸出端為止的部件。機動泵的傳動端主要由機體，曲軸，連桿，曲柄，十字頭及潤滑，冷卻等輔助設備組成。②.傳動端內(nèi)各運動副，必須是潤滑可靠，滿足比壓和PV允許值，潤滑油溫升也應限制在設計要求內(nèi)，必要時應有冷卻措施。從而可改善泵閥的工作條件和吸入性能。⑤.傳動端，尤其是立式泵傳動端，因考慮重心的穩(wěn)定性。⑦.易損件及運動副應工作可靠，壽命長，更換較為方便。這種傳動端的特點及機構特點選擇注意事項是：①.該傳動端的曲軸通常為整體鑄，鍛件，三拐的曲柄間交錯為120度慣性力和慣性力矩能得到較好的平衡，曲軸加工量較少，支承少，拐間距（或泵的液缸間距）小，泵的總體結構緊湊，尺寸小，重量輕。曲軸在工作時的最大撓度和兩主軸頸處偏轉(zhuǎn)角均較大。為了保證曲軸最大活塞力的要能夠滿足，并保證主軸承能夠正常工作，曲軸必須有足夠的強度和剛度。此外為使前后主軸處偏轉(zhuǎn)角大體相近，除了使曲軸間錯角為120度外，還應滿足這樣的條件，既當?shù)谝磺D(zhuǎn)角時，相應的第二，第三曲柄轉(zhuǎn)角應為，尤其是當曲軸前端（動力輸入端）有附加載荷時，更應如此。為此連桿大頭軸承多采用剖分式薄壁軸瓦，大頭與連桿采用連桿螺栓連接，技術要求高，加工量也較大。XRBB乳化液泵的傳動端機體為整體式，剛性好，在機體上方和前后方各開一個孔供拆，裝檢修用。主要技術參數(shù)如下：額定工作壓力：P=32MPa額定流量：Q=125L/min泵主軸的轉(zhuǎn)速：n=547L/min柱塞直徑：Ф=40mm柱塞行程：S=66mm電機功率：(KW) 90由以上已知數(shù)可計算出以下參數(shù)：泵的理論流量：容積效率：活塞的平均速度：路徑比：原動機的選擇： 由已知泵的 泵的效率：（五）.原動機的選擇原則：；；；，易爆性；，機組外形美觀，便于安裝和檢修。三 齒輪和齒輪軸的設計及較核（一）一級變速的計算及校核齒輪傳動的失效形式主要是齒的折斷和齒面的損壞。由于乳化液泵的齒輪封閉帶箱體中，并得到良好的潤滑，因此屬于封閉傳動。齒輪齒面膠合強度的計算是以限定接觸處的瞬時溫度的溫升，保證潤滑不失效為計算準則，目前只在氣輪機，船舶等高速，重載傳動中試用，尚有待進一步的驗證和完善。為防止過載折斷和輪齒塑性變形，還要進行短期過載的靜強度計算。齒根彎曲疲勞強度計算是以受拉力為計算依據(jù)，因為當齒輪長期工作后，在受拉力和壓力將先后產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋發(fā)展、速度前者較慢，后者較快，故輪齒疲勞折斷通常是從受拉力開始發(fā)生。確定齒根危險部分的剖面的方法有很多，其中以30度直線與齒根圓角曲線相切，連接兩切點的剖面即為齒根的危險剖面。因傳動力矩較大，批量較小，故小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241286HB，平均取為260HB，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229286HB，平均取為240HB。應力循環(huán)次數(shù) 接觸壽命系數(shù)由《機械設計》圖318得 ， 許用接觸應力