【正文】 設(shè)計(jì) 概述 泵是這樣一種機(jī)器，它被某種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，將動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能傳遞給它所傳輸?shù)慕橘|(zhì)，使介質(zhì)的能量增加。它的主要工作機(jī)構(gòu)是 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞（或柱塞）和自動(dòng)開，閉的吸入，排出閥。活塞，泵閥，液缸以及包容它們的缸體（或閥箱），再加上液體的引入，排出管匯及空氣包，安全閥等附件，便構(gòu)成了往復(fù)泵的液力端。 乳化液泵的總體設(shè)計(jì) 乳化液泵泵型及總體結(jié)構(gòu)形式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求在通常情況下，泵的總體設(shè)計(jì) 應(yīng)遵循下述基本原則： ① .有足夠長的使用壽命（指大修期應(yīng)長）和足夠的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性（指被迫停車次數(shù)應(yīng)少）； ② .盡可能采用新結(jié)構(gòu)，新材料，新技術(shù)； ③ .有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性（效率高，消耗少）； ④ .制造工藝性能好； ⑤ .盡可能提高產(chǎn)品的“三化”（系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化）程度； ⑥使用、維護(hù)、維修方便； ⑦ .外形尺寸和重量盡可能小。 因采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又叫電動(dòng)泵。 ，運(yùn)動(dòng)件上無密封件的叫柱塞。柱塞泵的柱塞形狀簡單，且柱塞密封填料結(jié)構(gòu)容易變形，因此： ① .柱塞直徑可制的很小，但不宜過大。直徑過小會(huì)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。 ② .由于結(jié)構(gòu)上的原因，柱塞泵大多制成單作用泵，幾乎不制成雙作用泵。故柱塞泵適用的 排出壓力范圍較廣泛。 ，又稱臥式泵。 ，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)。乳化液泵有五根根柱塞；因此又可稱 為五聯(lián)泵。因此本乳化液泵又稱五缸泵。由本乳化液泵柱塞每往復(fù)運(yùn)動(dòng)依次，介質(zhì)被吸入，排出各一次，因此又稱單作用泵。 3 液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇 ，出口法蘭處的部件，稱為液力端。 ，應(yīng)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(yīng)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(yīng)該利于氣體排出，不允許死區(qū)存在，造成氣體滯留。 3. 本泵 為臥式五聯(lián)單作用泵液力端 由于液力端的每一個(gè)缸里吸，排閥中心線均為同一軸線。 這種泵液力端的特點(diǎn)是：過流性能好余隙容積小，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小。 直通式液力端按液缸體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為四通體和三通體兩種。但是在液缸體內(nèi)部存在十字交孔，兩垂直孔相交處應(yīng)力集中較大，常因此而 導(dǎo)致液缸體疲勞開裂，特別是當(dāng)輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)時(shí)，更容易引起開裂。閥板上裝有橡膠或聚酯密封圈以減輕關(guān)閉沖擊。為使閥板關(guān)閉時(shí)不產(chǎn)生偏斜，采用偏置流道。液缸前段可以伸進(jìn)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。 4 傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)形式選擇 。如果是泵內(nèi)減速的，則傳動(dòng)端包括減速機(jī)構(gòu)。 ，通常應(yīng)遵循下面的基本原則： ① .傳動(dòng)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(qiáng)度要求。 ③ .在結(jié)構(gòu)和尺寸要求允許的范圍內(nèi)，應(yīng)力求減少連桿比λ（ R/l），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。 ④ .要合理選擇液缸中心線的夾角，曲柄間的錯(cuò)角，力求使機(jī)械的慣性力和慣性力矩得到平衡，減輕對(duì)起初的撓度載荷。 ⑥ .拆，裝，檢修方便，大型泵的傳動(dòng)端還應(yīng)考慮到傳動(dòng)段的各零部件的起吊方式和措施。 ⑧ .加工，制造工藝性好。 這種傳動(dòng)端的曲軸為五拐軸且只有三個(gè)支承，分別在前后主軸頸上和曲軸中間部位。 ② .三支點(diǎn)五拐曲軸受力情況復(fù)雜，一般不能簡化為簡單的平面力系或簡支梁。為此，主軸承常采用轉(zhuǎn)角較大的調(diào)心滾子軸承。故三支點(diǎn)五拐曲軸均比較粗大。 ③ .連桿大頭采用剖分式，否則無法裝配。 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(dòng)端組成的五聯(lián)泵，柱塞行程不宜過大。 乳化液泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與確定26 0 2 4 0t A S n Z D S n Z ? ? ?? ? ? ?? ? ?2 38 2 4 0mDZ D n Z??? ??? ???? 3/ms （ 21） Q— 泵的實(shí)際流量， 3/ms； tQ — 泵的理論流量， 3/ms； ?? — 泵的容積效率； 24AD?? — 活塞（柱塞）截面積， 2m ； D — 活塞（柱塞）直徑， m ； S — 活塞（柱塞 ）行程長度， m ； n — 曲軸轉(zhuǎn)數(shù)（ rpm ）或活塞（柱塞）的每分鐘往復(fù)次數(shù)， spm ； Z — 泵的聯(lián)數(shù)（活塞或柱塞數(shù)）； 30m Sn? ? — 活塞（柱塞）平均速度， /ms； SD?? — 程徑比。 由往復(fù)泵的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，為了 n 、 S 、 D 組合的最佳方案，一般應(yīng)從選擇合適的 m? 入手，而后再確定 n ，進(jìn)而在比較 ? ，由此而逐步確定組合的最佳方案。 由統(tǒng)計(jì)可知， m? 大小主要與折合成單聯(lián)單作用的有效功率 ezN 有關(guān)，即 t ezKN? ? = /ms（ 22） 6 式中 m? — 活塞（柱塞）平均速度， /ms； tK — 統(tǒng)計(jì)系數(shù)，見表 25；查得 tK =～ ，取 tK =0、 53. ezN — 折合成單聯(lián)單作用泵的有效功率， kw 。如果對(duì)于新設(shè)計(jì)的泵，則 S 是待定的，此時(shí)可先選取 n ，而后再確定 S 。但是，為了進(jìn)一步比較 n 、 S 、 D 的組合方案，還應(yīng)進(jìn)一步比較 ? 值，然后再予以適當(dāng)調(diào)整。 ? 值的一般取值范圍是 ~?? 。 7 原動(dòng)機(jī)的選擇 6333 1 . 5 1 0 4 0 0 2106 0 1 0 1 0eN P Q k w k w??? ? ? 泵的有效效率： 已知泵的原動(dòng)機(jī)功率為 250 kw 泵的效率： 210 4250edNN? ? ? ? 原動(dòng)機(jī)的選擇原則： 原動(dòng)機(jī)必須滿足要求的功率； 選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意轉(zhuǎn)差率； 應(yīng)注意原動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩和啟動(dòng)電流； 要注意輸送介質(zhì)和操作環(huán)境易燃，易爆性； 原動(dòng)機(jī)外形尺寸與原動(dòng)機(jī)搭配合適，機(jī)組外形美觀，便于安裝。 齒輪和齒輪軸的設(shè)計(jì)及校核 1．、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù) 1）根據(jù)傳動(dòng)方案，選用正變位斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 108,選用 7 級(jí)精度 3）材料選擇。 4）小齒輪轉(zhuǎn)速 1 989 / minnr? ，大齒輪轉(zhuǎn)速 3202?n ，傳動(dòng)比 ??i 。初選螺旋角 14o?? 。 2）計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩。 4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) MpazE ? 。 6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1026 查的 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，則 12 1 .5 8 4? ? ?? ? ?? ? ?。 取失效概率為 1％，安全系數(shù) 1S? ，得 ? ? MpaSk NH ???? ?? ? ? MpaSk NH ???? ?? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? ； 2 ? 。 ? ? ? ? ? ? MpaHHH 21 ??? ??? （ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑 1td ，由計(jì)算公式得 mmd t 155) ( 61 ????? ???? 2）計(jì)算圓周速度。 mmmmdb td 931 5 ????? 9 14c os155c os 39。 10 .3 1 8 ta n 0 .3 1 8 0 .8 2 0 ta n 1 4 1 .2 6 9d z?? ? ?? ? ? ? ? ? 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 。 故載荷系數(shù) 1 1. 17 5 1. 2 1. 30 47 5 1. 84 0A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1010a）得 158311 ??tt kkdd 7）計(jì)算模數(shù) nm 。 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 1012）得 ? ? 111 0 . 8 5 6 3 5 3 8 5 . 5 3 61 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 222 0 . 8 8 6 0 0 3 7 7 . 1 4 31 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? 4）計(jì)算載荷系數(shù)。 7）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表