【正文】 驗(yàn)算 = 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無(wú)需調(diào)整，否則調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。（三）.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可將齒輪與軸做成一體，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。軸承的選擇：查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得選用深溝球軸承 6012 則 軸承各項(xiàng)系數(shù)為鍵的選擇：查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得選用，長(zhǎng)100普通平鍵。由于軸為齒輪軸，齒輪的左端，右端有軸肩，軸承。軸承對(duì)稱地安裝與齒輪軸的兩側(cè)，其軸向用軸肩固定，周向采用過(guò)盈配合和軸承蓋固定。計(jì)算齒輪受力直齒輪螺旋角 齒輪直徑 小輪 小齒輪受力轉(zhuǎn)矩 圓周力 徑向力 N軸向力 畫(huà)齒輪軸受力圖 計(jì)算支反力水平面反力 垂直面反力 水平面受力圖 垂直面受力圖 畫(huà)軸彎矩圖水平面彎矩圖 圖垂直面彎矩圖 圖 合成彎矩圖 合成彎矩畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩圖 許用應(yīng)力許用應(yīng)力值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表64，查得應(yīng)力校正系數(shù) 畫(huà)當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處 校核軸徑齒根圓直徑 軸徑 圖1四 連桿尺寸的初步確定（一）連桿各部分的尺寸：查《機(jī)械設(shè)計(jì)大典》曲軸軸拐的直徑 = 取 查《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》，取連桿大頭軸瓦外徑壁厚連桿各部分尺寸的確定，查《內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)》表61，如圖2；連桿大頭直徑 連桿大頭外徑 連桿座螺釘厚度 連桿體螺釘厚度 連桿小頭厚度 連桿大頭厚度 連桿小頭外徑 連桿小頭襯套內(nèi)徑 查《機(jī)械設(shè)計(jì)大典》取小頭襯套外徑連桿小頭直徑 連桿兩螺栓中心距 連桿座螺釘平均直徑 連桿體平均直徑 連桿體厚度 連桿長(zhǎng)度 （二）連桿質(zhì)量的確定：由以上尺寸可得，連桿小頭體積連桿大頭體積螺釘體積連桿體的體積連桿的總體積連桿材料選用45鋼，其密度為連桿的質(zhì)量 圖2五 曲軸的設(shè)計(jì)與校核 在往復(fù)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。（一）曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 ①.軸端 軸中心線與曲軸旋轉(zhuǎn)中心同心的軸向端部叫軸端。因前端一般均與原動(dòng)機(jī)或泵外減速機(jī)相連，并做為總體扭矩的輸入端，故前端也叫輸入端。②.軸頸 包括主軸軸頸，曲柄頸。曲柄頸是指曲柄上與連桿大頭連接的部件（也叫連桿軸頸），他與主軸頸不同心。前者又稱為短頸，后者又稱為長(zhǎng)頸?？拷鬏S頸的曲拐較短，又叫短拐；連接兩曲柄頸的較長(zhǎng)的，叫長(zhǎng)拐。曲軸的拐數(shù)和曲柄錯(cuò)角主要取決于泵的形式，聯(lián)數(shù)和作用數(shù)的選擇。因此對(duì)于三聯(lián)單作用泵，不僅取錯(cuò)角為120度，而且若以靠近曲軸輸入端為第一曲柄，并以它為基準(zhǔn)順旋轉(zhuǎn)方向計(jì)算時(shí)，第二曲柄和第一曲柄間錯(cuò)角取240度，第三曲柄與第一曲柄將錯(cuò)角取120度。三拐曲軸大多為兩支承的，支承處安裝主軸承。主軸軸承型號(hào)。乳化液泵曲軸即采用這種實(shí)心圓柱體形式，因此是鍛件。其中乳化液泵采用圓形，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于曲軸平衡；加工方便；但材料利用率次于橢圓形曲柄。這種曲軸外形適用于小批量生產(chǎn)各種類(lèi)型泵，特別是多支承曲軸圓形曲柄可兼作中間支承頸。當(dāng)泵工作時(shí)，軸頸與曲柄頸連接處最容易形成應(yīng)力集中，而導(dǎo)致曲軸早期破壞，因此在此處采用圓滑過(guò)渡的圓角以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。乳化液泵采用最常見(jiàn)的是過(guò)渡圓角，我設(shè)計(jì)采用單圓弧過(guò)渡。其中r=()D式中D為曲柄頸直徑。過(guò)渡圓角設(shè)計(jì)是應(yīng)注意：① 圓角半徑越大，應(yīng)力集中就越小，曲軸疲勞強(qiáng)度就越高；但軸頸有有效工作長(zhǎng)度變短且圓角制造質(zhì)量也難保證，因此應(yīng)合理選取。對(duì)重要曲軸、圓角表面應(yīng)施以滾壓，以提高疲勞強(qiáng)度的范圍。軸前端一般與皮帶輪、齒輪、聯(lián)軸器等連接，連接必須可靠。圓柱軸端加工方便，但拆卸較困難。軸端有中心孔，一般取GB1451985選取60度中心孔。另外工作表面尺寸應(yīng)考慮到相關(guān)文件（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、曲軸頸尺寸和形狀、曲柄半徑、曲柄間錯(cuò)角以及曲柄頸軸間距應(yīng)均等，兩主軸頸間距也盡可能小，并盡量使主軸間距小的同時(shí)盡可能（減?。?duì)曲軸幾何中心的不對(duì)稱，以利于泵運(yùn)轉(zhuǎn)是慣性力矩的平衡。④曲軸各部件形狀尺寸選擇還應(yīng)考慮到制造和拆裝維修方便。圖3由于型乳化泵為低速泵，曲軸材料選用45鋼 。②曲軸各軸段長(zhǎng)度的確定軸段L安裝大齒輪，所以其長(zhǎng)度為125mm,軸段A、K安裝調(diào)心滾子軸承，故取該軸段長(zhǎng)度為52mm，所以；為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間就留有一定間距，取間距為10mm，為保證軸承安裝在想體軸承座孔中，并考慮軸承的潤(rùn)滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為2mm，所以軸段B、J長(zhǎng)度為12mm；軸段C、I為曲軸中的短臂，根據(jù)計(jì)算出的b值確定其長(zhǎng)度為75mm；為了防止連桿與曲軸端面不相碰，連桿徑與曲柄之間應(yīng)當(dāng)留有一定的間隙，取間隙為2mm；軸段D、F、H為連桿徑，它與連桿大頭連接，所以其長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)由連桿大頭的厚度來(lái)定，取其長(zhǎng)度為86mm；軸段E、G為曲軸的長(zhǎng)臂，根據(jù)b值取該段的長(zhǎng)度為80mm. 如下圖（二）.曲軸的受力分析及其校核曲軸的受力十分復(fù)雜。此外，曲軸還要受到支座變形、加工不同軸度、使用中因軸徑磨損等原因造成的附加載荷。在實(shí)際分析、計(jì)算時(shí)，常常是忽略那些次要的因素，抓住主要因素予以考慮。除此之外，當(dāng)柱塞力很大時(shí)，在計(jì)算是也可以略去重力和摩擦力。坐標(biāo)系的選擇：在兩主軸頸支承力作用點(diǎn)處選取固定坐標(biāo)系XYZ；X軸前后軸向前端（A點(diǎn)）為正方向。作用在任一曲柄上的外力如下圖所示：作用于主軸頸上的支承反力、以及力矩M和各尺寸如下圖3所示曲軸坐標(biāo)系的選擇如下圖4所示圖4 曲軸內(nèi)力的計(jì)算任務(wù)在于確定各預(yù)選截面的彎矩、扭距和軸向力，為以后強(qiáng)度校核提供依據(jù)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，往往把曲軸所受載荷看成是內(nèi)應(yīng)力幅等于最大內(nèi)應(yīng)力的對(duì)稱循環(huán)載荷，略去應(yīng)力集中和尺寸系數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響而代之以選用較大的安全系數(shù)，這樣一來(lái)，就可使復(fù)雜的疲勞強(qiáng)度校核具有靜強(qiáng)度校核的簡(jiǎn)單形式，即用靜強(qiáng)度校核代替疲勞強(qiáng)度校核；由于曲軸上各軸頸與曲柄相接的過(guò)度圓角處存在著高度的應(yīng)力集中，也是曲軸最容易產(chǎn)生疲勞破壞的地方，因此，在類(lèi)似于這些地方，有是就必須采用包括考慮應(yīng)力集中系數(shù)和尺寸系數(shù)在內(nèi)的疲勞強(qiáng)度校核了。 = = ——曲軸材料的對(duì)稱彎曲疲勞強(qiáng)度，當(dāng)曲軸材料為45號(hào)鋼時(shí)，；由以上數(shù)據(jù)計(jì)算得。對(duì)于9點(diǎn)截面，內(nèi)力大，也有過(guò)渡圓角，下面對(duì)9點(diǎn)截面計(jì)算疲勞強(qiáng)度校核。六 柱塞的選擇及計(jì)算（一）柱塞密封材料、尺寸的選擇由《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典》，其特點(diǎn)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(fù)泵和閥桿的密封，也可用于水壓機(jī)的柱塞桿密封。泵類(lèi)產(chǎn)品選用封液式密封箱。填料箱長(zhǎng)度 （二）柱塞長(zhǎng)度及質(zhì)量的確定 柱塞長(zhǎng)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(shè)計(jì)與計(jì)算箱體壁厚 箱蓋壁厚 箱體加強(qiáng)肋厚 箱蓋加強(qiáng)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(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)往復(fù)泵傳動(dòng)端主要由機(jī)體、曲軸（主軸）、連桿、十字頭等主要零、部件所組成。型乳化泵傳動(dòng)端主要由曲軸、連桿、滑塊等主要零、部件所組成。一 連桿的設(shè)計(jì)連桿是傳動(dòng)端曲柄連桿機(jī)構(gòu)中連接曲軸和十字頭的部件。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。①.桿體最小截面強(qiáng)度校核桿體根部與小頭連接的過(guò)渡截面為最小截面。粗加工后再做調(diào)質(zhì)處理.十字頭和連桿之間采用銷(xiāo)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(biāo)住如圖6,由《往復(fù)泵設(shè)計(jì)》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(xiāo)采用空心銷(xiāo)外徑，內(nèi)徑 圖 6（二）.十字頭強(qiáng)度校核及比壓計(jì)算（d為十字頭銷(xiāo)直徑，為小頭襯套寬度）、體配合處比壓（為十字頭銷(xiāo)直徑，為十字頭銷(xiāo)在一側(cè)銷(xiāo)孔座內(nèi)的支承長(zhǎng)度）因十字頭銷(xiāo)孔座沒(méi)有加強(qiáng)筋，則必須同時(shí)校核十字頭孔座截面剪切應(yīng)力（為銷(xiāo)孔座外徑，為銷(xiāo)孔座內(nèi)徑）校核十字頭銷(xiāo)強(qiáng)度時(shí)，可把十字頭銷(xiāo)看做是兩端自由支承在銷(xiāo)孔座接觸部位中點(diǎn)的簡(jiǎn)支梁，在連桿小頭襯套寬度上作用一均勻載荷，如圖7所示。 圖 7中間截面ⅠⅠ處的彎應(yīng)力校核截面ⅡⅡ的剪切應(yīng)力校核十字頭強(qiáng)度滿足要求。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。泵的參數(shù)選的過(guò)大會(huì)加大成本，過(guò)小會(huì)影響生產(chǎn)。（一）對(duì)乳化液泵站系統(tǒng)的要求一個(gè)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。，泵站系統(tǒng)能自動(dòng)卸載運(yùn)行。，能滿足配液和回液的要求。6有觀察泵輸出壓力的儀表。（二） 泵站組成應(yīng)注意的事項(xiàng)，必須按照液壓支架的初撐力來(lái)確定，并且留有佘地。，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。系統(tǒng)的組成必須留有佘地。例如，自動(dòng)卸載閥的卸載壓力應(yīng)和泵排出的液壓力相符，自動(dòng)卸載閥通過(guò)的流量要和泵排出乳化液流量相符。乳化液泵配套的安全閥開(kāi)啟壓力，應(yīng)當(dāng)是乳化液泵排出乳化液壓力的110%。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(gè)液箱）及管路、附件等組成集中泵站，安設(shè)在井下專(zhuān)用的乳化液泵站房?jī)?nèi)，同時(shí)向幾個(gè)工作面提供高壓乳化液，這種乳化液泵站叫做集中泵站。乳化液泵站排出的乳化液的壓力和流量，應(yīng)當(dāng)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(shè)備所需要的乳化液的壓力和流量相符。乳化液泵站可以降低或升高壓力使用。通用乳化液泵站該系統(tǒng)由2臺(tái)乳化液泵，1臺(tái)乳化液箱及2套相同部件組成的雙路系統(tǒng)。同時(shí)在需要檢修而拆吸液管時(shí)保證液箱內(nèi)液體不流出。（3） 蓄能器具 減少輸出系統(tǒng)的脈動(dòng)，保證供液平穩(wěn)。當(dāng)工作面不用液時(shí)保證空載運(yùn)行；當(dāng)工作面用液時(shí)又能及時(shí)恢復(fù)供液，并能調(diào)定乳化液泵的工作壓力。（6） 壓力表 指示乳化液泵當(dāng)時(shí)壓力。（8） 過(guò)濾網(wǎng)和磁性過(guò)濾器 其作用是對(duì)乳化液進(jìn)行過(guò)濾，并將水中的鐵屑吸出，保證水清潔。2．通用乳化液泵站系統(tǒng)的供液 打開(kāi)手動(dòng)卸閥，一臺(tái)乳化液泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)卸載回液斷路器的回液量等于泵的排液量，泵空載運(yùn)行。由于泵和閥的內(nèi)泄和其他壓力損失閥還會(huì)自動(dòng)