畢業(yè)設(shè)計大排量礦用乳化液泵站設(shè)計

1、大排量礦用乳化液泵站的設(shè)計摘要此次設(shè)計以大排量乳化泵曲軸設(shè)計為主,其次是泵傳動裝置的設(shè)計。在第一章中將根據(jù)給定的已知的數(shù)據(jù)對泵中的一級齒輪減速機(jī)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計及校核,然后將重點(diǎn)放在曲軸設(shè)計及其校核上；第二章實對泵中傳動系統(tǒng)其它的零部件進(jìn)行設(shè)計,并對其進(jìn)行校核計算。此次設(shè)計，通過綜合運(yùn)用四年所學(xué)的知識，不僅鞏固了所學(xué)的知識，而且擴(kuò)大了個人的知識面,增強(qiáng)了自己分析問題與解決問題的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：乳化液泵， 曲軸， 傳動裝置， 校核，零部件LARGEDISPLACEMENTMINING EMULSION PUMP DESIGN ABSTRACTThis task is

2、 the design of the emulsification pump crank primarily.Next is the pump drive installment design.First will act according to the known data in the first chapter which will assign to in the pump level gear reduction organization to carry on the design and the examination, then with emphasis will plac

3、e the crank in the design and the examination; Second chapter to the pump in the transmission system other spare parts carries on the design, and carries on the examination computation to it.This designutilizes the knowledge through the synthesis which four years institute studies, not only has cons

4、olidated the knowledge which studies, moreover expanded individual aspect of knowledge, strengthened own to analyze the question with to solve the question ability, has built the solid foundation for the next study and the work.KEYWORDS:emulsified liquid pump,crank,transmission installment,examinati

5、on, spare part目錄ABSTRACTII1乳液泵的設(shè)計11.1 概述11.2乳化液泵的總體設(shè)計1乳化液泵泵型及總體結(jié)構(gòu)形式的選擇1液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇32.在選擇液力端結(jié)構(gòu)形式時，應(yīng)遵循下述基本原則：33. 本泵為臥式五聯(lián)單作用泵液力端3傳動端結(jié)構(gòu)形式選擇4一、柱塞平均速度的選擇5二、曲軸轉(zhuǎn)數(shù)和柱塞行程長度的選擇61.3齒輪和齒輪軸的設(shè)計及校核71.4曲軸的設(shè)計與較核16曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計161.5箱體的設(shè)計及計算301.6連桿尺寸的初步確定30連桿各部分的尺寸30連桿質(zhì)量的確定321.7 柱塞的選擇及計算33柱塞密封材料、尺寸的選擇33柱塞長度及質(zhì)量的確定332.傳動系統(tǒng)的設(shè)計342

6、.1連桿的設(shè)計校核34連桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計34連桿強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核351. 連桿小頭襯套比壓校核公式:353.連桿螺栓強(qiáng)度校核372.2十字頭的設(shè)計39十字頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計392. 十字頭體主要尺寸的確定392.2.2.十字頭強(qiáng)度校核及比壓計算39三柱塞的設(shè)計校核413吸，排液閥的設(shè)計計算424冷卻系統(tǒng)48總結(jié)50參考文獻(xiàn)51致謝521乳液泵的設(shè)計1.1 概述 泵是這樣一種機(jī)器，它被某種動力驅(qū)動，將動力機(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。 往復(fù)泵屬容積式泵。它的主要工作機(jī)構(gòu)是往復(fù)運(yùn)動的活塞（或柱塞）和自動開，閉的吸入，排出閥。處于活塞-介質(zhì)作用面和吸入，排出閥之間的空間叫液缸?；钊?，泵閥，

7、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。 往復(fù)泵性能和參數(shù)及總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(xué)性能限制；有良好的自吸性能。1.2乳化液泵的總體設(shè)計乳化液泵泵型及總體結(jié)構(gòu)形式的選擇1、根據(jù)設(shè)計要求在通常情況下，泵的總體設(shè)計應(yīng)遵循下述基本原則：.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）；.盡可能采用新結(jié)構(gòu)，新材料，新技術(shù)；.有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性（效率高，消耗少）；.制造工藝性能好；.盡可能提高產(chǎn)品的“三化”（系列化、

8、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化）程度；使用、維護(hù)、維修方便；.外形尺寸和重量盡可能小。2、本次設(shè)計的屬于機(jī)動泵，即采用獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)原動機(jī)（電動機(jī)）驅(qū)動的泵。因采用電動機(jī)驅(qū)動又叫電動泵。電動泵的特點(diǎn)是：.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(jié)構(gòu)參數(shù)n（每分鐘往復(fù)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(guān)，當(dāng)n、S、D為定值時，泵的流量是基本恒定的；.泵的排出壓力P是一個獨(dú)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(jié)構(gòu)參數(shù)和原動機(jī)功率無關(guān)；.機(jī)動泵都需要有一個把原旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為柱塞往復(fù)運(yùn)動的傳動端，故一般講，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，運(yùn)動零部件數(shù)量較多，造價也較昂貴；.實現(xiàn)流量

9、調(diào)節(jié)時，必須采用相應(yīng)措施，或改變n、S、D 或采用旁路放空辦法來實現(xiàn)；.結(jié)構(gòu)變形較容易。3.在液力端往復(fù)運(yùn)動副上，運(yùn)動件上無密封件的叫柱塞。本乳化液泵稱為柱塞泵。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：.柱塞直徑可制的很小，但不宜過大。目前柱塞泵直徑范圍大多在3150mm，個別的達(dá)200mm。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。影響密封的使用壽命。.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。.因柱塞密封（填料箱）在結(jié)構(gòu)上易于變形，在材料選擇上也比較靈活。故柱塞泵適用的排出壓力范圍較廣泛。且宜制成高壓泵。4.乳化液泵柱塞中

10、心線為水平放置的泵，又稱臥式泵。臥式泵的共同特點(diǎn)是：便于操作者觀察泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，拆裝，使用，維修；機(jī)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；.因為柱塞做往復(fù)運(yùn)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(dāng)柱塞較重時，懸頸很長時，這種現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。5.聯(lián)數(shù)，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)。一般將，該泵有幾根柱塞就稱幾聯(lián)泵。乳化液泵有五根根柱塞；因此又可稱為五聯(lián)泵。只有當(dāng)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。因此本乳化液泵又

11、稱五缸泵。柱塞每往復(fù)運(yùn)動一次對介質(zhì)吸入和排出的次數(shù)，叫做作用數(shù)。由本乳化液泵柱塞每往復(fù)運(yùn)動依次，介質(zhì)被吸入，排出各一次，因此又稱單作用泵。聯(lián)數(shù)是指相對泵的總體結(jié)構(gòu)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(fù)運(yùn)動中對介質(zhì)的作用數(shù)而言的。液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇1.在往復(fù)泵上把柱塞從脫開一直到泵的進(jìn)口，出口法蘭處的部件，稱為液力端。液力端是介質(zhì)過流部分，通常由液缸體，柱塞機(jī)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。2.在選擇液力端結(jié)構(gòu)形式時，應(yīng)遵循下述基本原則：.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；

12、.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。通常，吸入閥應(yīng)置于液缸體下部，排出閥應(yīng)置于液缸體頂部；.吸入閥和排出閥一般應(yīng)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；.余隙容積應(yīng)盡可能的小，尤其是在對高壓短行程泵后當(dāng)泵輸送含氣量大，易發(fā)揮介質(zhì)時，更要求減小余隙容積；.易損件，更換方便；.制造工藝性好。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缸里吸，排閥中心線均為同一軸線。稱為直通式液力端。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。通常是吸入閥安裝不方便。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。乳化液泵采用四通體

13、通式液力端，柱塞可以從液缸前蓋處拆裝比較方便。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，更容易引起開裂。乳化液泵代用下導(dǎo)向錐形四通體式液力端。閥板上裝有橡膠或聚酯密封圈以減輕關(guān)閉沖擊。導(dǎo)翼采用沖壓件以減輕重量。為使閥板關(guān)閉時不產(chǎn)生偏斜，采用偏置流道。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。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。同時螺堵中設(shè)有放氣螺釘，以放盡該腔空氣。傳動端結(jié)構(gòu)形式選擇1.往復(fù)泵上傳遞動力的部件叫傳動端。對機(jī)動泵，傳動端是指從十字頭起一直到曲軸伸出端為止

14、的部件。如果是泵內(nèi)減速的，則傳動端包括減速機(jī)構(gòu)。機(jī)動泵的傳動端主要由機(jī)體，曲軸，連桿，曲柄，十字頭及潤滑，冷卻等輔助設(shè)備組成。2.在選擇和設(shè)計傳動端時，通常應(yīng)遵循下面的基本原則：.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(qiáng)度要求。.傳動端內(nèi)各運(yùn)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(yīng)限制在設(shè)計要求內(nèi)，必要時應(yīng)有冷卻措施。.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（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。從而可改善泵閥的工作條件和吸入性能。.要合理選擇液缸中心線的夾角，曲柄間的錯角，力求使機(jī)械的慣性力和慣性力矩得到平衡，減輕對起初的撓度

15、載荷。.傳動端，尤其是立式泵傳動端，要考慮重心的穩(wěn)定性。.拆，裝，檢修方便，大型泵的傳動端還應(yīng)考慮到傳動段的各零部件的起吊方式和措施。.易損件及運(yùn)動副應(yīng)工作可靠，壽命長，更換較為方便。.加工，制造工藝性好。3.本乳化液泵采用的是三支點(diǎn)五拐曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳動端。 這種傳動端的曲軸為五拐軸且只有三個支承，分別在前后主軸頸上和曲軸中間部位。這種傳動端的特點(diǎn)及機(jī)構(gòu)特點(diǎn)選擇注意事項是：.該傳動端的曲軸通常為整體鑄，鍛件，五拐的曲柄間交錯為72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(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕。.三支點(diǎn)五拐曲軸受力情況復(fù)雜，一般不能簡化為

16、簡單的平面力系或簡支梁。曲軸在工作時的最大撓度和兩主軸頸處偏轉(zhuǎn)角均較大。為此，主軸承常采用轉(zhuǎn)角較大的調(diào)心滾子軸承。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(qiáng)度和剛度。故三支點(diǎn)五拐曲軸均比較粗大。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72度外，還應(yīng)滿足這樣的條件，既當(dāng)?shù)谝磺D(zhuǎn)角時，相應(yīng)的第二，第三，第四，第五曲柄轉(zhuǎn)角應(yīng)為，尤其是當(dāng)曲軸前端（動力輸入端）有附加載荷時，更應(yīng)如此。.連桿大頭采用剖分式，否則無法裝配。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(shù)要求高，加工量也較大。.由于曲軸為整體鑄，鍛件（毛坯）再經(jīng)車削加

17、工面而成，故曲軸半徑不易過大，亦即這種傳動端組成的五聯(lián)泵，柱塞行程不宜過大。本乳化液泵的傳動端機(jī)體為整體式，剛性好，在機(jī)體上方和前后方各開一個孔供拆，裝檢修用。乳化液泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與確定 （2-1） 泵的實際流量，；泵的理論流量，；泵的容積效率；活塞（柱塞）截面積，；活塞（柱塞）直徑，；活塞（柱塞）行程長度，；曲軸轉(zhuǎn)數(shù)（）或活塞（柱塞）的每分鐘往復(fù)次數(shù)，；泵的聯(lián)數(shù)（活塞或柱塞數(shù)）；活塞（柱塞）平均速度，；程徑比。由式2-1可知，要確定，必須確定、等與結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)。由往復(fù)泵的設(shè)計實踐經(jīng)驗得知，為了、組合的最佳方案，一般應(yīng)從選擇合適的入手，而后再確定，進(jìn)而在比較，由此而逐步確定組合的最佳方案。

18、一、柱塞平均速度的選擇的大小直接影響泵各運(yùn)動副零、部件的摩擦和磨損，特別是對柱塞及其密封這一對運(yùn)動副的影響尤為顯著。由統(tǒng)計可知，大小主要與折合成單聯(lián)單作用的有效功率有關(guān)，即 =0.94（2-2）式中 活塞（柱塞）平均速度，；統(tǒng)計系數(shù)，見表2-5；查得=0.210.70，取=0、53.折合成單聯(lián)單作用泵的有效功率， 。 (2-3)式中 泵的流量，當(dāng)選取時可近似代入理論流量，；泵的排除壓力，；泵的吸入壓力，當(dāng)或為常壓時，全壓力；系數(shù)，對于單作用泵，=0，對雙作用泵，.二、曲軸轉(zhuǎn)數(shù)和柱塞行程長度的選擇選定后，但因，所以，必須確定一個或，才能最后確定、的組合方案。如果對于新設(shè)計的泵，則是待定的，此時可

19、先選取，而后再確定。這里取=320 ，當(dāng)輸送常溫清水時，輸送乳化液選取柱塞直徑即為確定值mme如果、值已經(jīng)選定，實際上、值已經(jīng)確定。但是，為了進(jìn)一步比較、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。值在直觀上反映了的關(guān)系，實質(zhì)上卻反映了泵機(jī)組總體寬度和長度的關(guān)系。值的一般取值范圍是。最終取，滿足要求。原動機(jī)的選擇1、泵的有效效率： 2、已知泵的原動機(jī)功率為250泵的效率：原動機(jī)的選擇原則：1、 原動機(jī)必須滿足要求的功率；2、 選擇原動機(jī)時應(yīng)注意轉(zhuǎn)差率；3、 應(yīng)注意原動機(jī)的啟動力矩和啟動電流；4、 要注意輸送介質(zhì)和操作環(huán)境易燃，易爆性；5、 原動機(jī)外形尺寸與原動機(jī)搭配合適，機(jī)組外形美觀，便

20、于安裝。因電機(jī)功率為250，且本乳化液泵多用于井下，為保安全，故選擇型防爆電機(jī)，轉(zhuǎn)速989。1.3齒輪和齒輪軸的設(shè)計及校核1、選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)1）根據(jù)傳動方案，選用正變位斜齒圓柱齒輪傳動2）根據(jù)機(jī)械設(shè)計表10-8,選用7級精度3）材料選擇。由機(jī)械設(shè)計表10-1選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4）小齒輪轉(zhuǎn)速，大齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比。選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)5）選取螺旋角。初選螺旋角。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計按機(jī)械設(shè)計式（10-21）試算，即(1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)=。2）計算小齒

21、輪傳遞的扭矩。3）由機(jī)械設(shè)計表10-7選取齒寬系數(shù)。4）由機(jī)械設(shè)計表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。5）由機(jī)械設(shè)計圖10-30選取區(qū)域系數(shù)。6）由機(jī)械設(shè)計圖10-26查的，則。7）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1，安全系數(shù)，得由機(jī)械設(shè)計圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。由機(jī)械設(shè)計圖10-21取齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；。（2）計算1）試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得2）計算圓周速度。3）計算齒寬b及模數(shù)。4）計算縱向重合度。5）計算載荷系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計表10-2查得使用系數(shù)；根據(jù)，7級精度，由機(jī)械設(shè)計圖10-8查得動載系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置

22、時，；由機(jī)械設(shè)計圖10-13查得齒向載荷分布系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)。故載荷系數(shù)6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由機(jī)械設(shè)計式（10-10a）得7）計算模數(shù)。3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計由機(jī)械設(shè)計式（10-17）(1)確定設(shè)計參數(shù)1）由機(jī)械設(shè)計圖10-20查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；2）由機(jī)械設(shè)計圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計式（10-12）得4）計算載荷系數(shù)。6)根據(jù)縱向重合度，從機(jī)械設(shè)計圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)。7）計算當(dāng)量齒數(shù)。8）查取齒形系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計表10-5查得；

23、9）查取應(yīng)力校正系數(shù)。由機(jī)械設(shè)計表10-5查得;10）計算大、小齒輪的并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計計算對比計算結(jié)果，由齒面解除疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算得法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取，則。取中心距為316.4,、變位計算（1）確定變位系數(shù)按查機(jī)械傳動設(shè)計手冊P141圖217（a）初取變位系數(shù)取圖中P9，從而算得（2）確定查2.17（b）由，對應(yīng)點(diǎn)作的對應(yīng)輔助線取5.主要幾何尺寸模數(shù)數(shù)值（mm）8變位系數(shù)節(jié)圓直徑齒頂高齒根高齒頂圓直徑齒根圓直徑齒寬6.小齒輪軸的設(shè)計（1）

24、.小齒輪軸的功率（2）求作用在齒輪上的力已知參數(shù)(3).初步確定軸的最小直徑：，由機(jī)械設(shè)計P370表15-3查取=105輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)相同。故需要同時選取聯(lián)軸器的型號。由聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩查機(jī)械傳動設(shè)計手冊p1256取，則故選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號LX6取軸孔直徑=85mm，半聯(lián)軸器長度L=172mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為=132mm初定軸的各段直徑和長度如圖所示下面進(jìn)行強(qiáng)度校核計算：1).按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計算查表可知40Cr的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力由于I軸的直徑最小且滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件，其他處軸必定也滿足。2）.按彎扭合成強(qiáng)度條件計

25、算：做出受力圖和軸的載荷分析圖即知道軸滿足要求。1.4曲軸的設(shè)計與較核曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、該乳化液泵的曲軸是三支承五曲拐因其支撐少，使曲軸和機(jī)體的加工量減少，傳動端裝配也簡單；相反地，因曲柄錯角為的五拐三支承不能簡化為平面曲軸，故受力狀況復(fù)雜，剛度和強(qiáng)度較差，在同等條件下就顯得粗笨。2、曲軸各部件名稱軸端 軸中心線與曲軸旋轉(zhuǎn)中心同心的軸向端部叫軸端。軸端外伸端叫前端。因前端一般均與原動機(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。相對的另一端叫后端，也叫尾端。軸頸 包括主軸軸頸，曲柄頸。主軸頸系指軸端上安裝主軸承（滾動軸承）或曲柄支承在機(jī)體主軸承上的部件。曲柄頸是指曲柄上與連桿大

26、頭連接的部件（也叫連桿軸頸），它與主軸頸不同心。.曲拐，曲柄，曲柄半徑 曲軸上連接主軸頸和曲柄頸或兩相鄰曲柄銷的部位，叫曲柄。前者又稱為短頸，后者又稱為長頸。曲柄和曲柄頸的組合體稱為曲拐?？拷鬏S頸的曲拐較短，又叫短拐；連接兩曲柄頸的較長的，叫長拐。由主軸頸中心到任意曲柄頸中心的距離稱為曲柄半徑。 3.曲拐布置或曲柄錯角選定 曲軸的拐數(shù)和曲柄錯角主要取決于泵的形式，聯(lián)數(shù)和作用數(shù)的選擇。曲柄錯角選擇還應(yīng)該考慮到有利于流量不均勻（性）度，慣性力和慣性力矩的平衡并有利于兩主軸頸處撓曲變形相接近。因此對于五聯(lián)單作用泵，不僅取錯角為，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)方向計算時，第二曲

27、柄和第一曲柄間錯角取288，第三曲柄與第一曲柄將錯角取216第四曲柄與第一曲柄間錯角去第五曲柄與第一曲柄將錯角度取。這樣才有利于主軸頸處的變形相近，特別是軸前端主軸頸外伸部位有附加力矩時，更是如此。4.曲軸支承和軸承的選擇 五拐曲軸大多為三支承的，支承處安裝主軸承。三支承五拐曲軸的剛度較差，主軸承處的主軸頸變形，傾角較大，故主軸承多采用允許傾角較大的向心球面球軸承而很少使用滑動軸承。主軸軸承型號NJ2322。5.軸頸由于制造工藝的原因，在曲軸的軸頸一般均制成實心圓柱體。本乳化液泵曲軸即采用這種實心圓柱體形式，因此是鍛件。6.曲柄 往復(fù)泵曲軸常采用的曲柄外形有橢圓形，圓形和矩形三種形式。其中本乳

28、化液泵采用圓形，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，有利于曲軸平衡；加工方便；但材料利用率次于橢圓形曲柄。成形方法：一般為鍛造成形，也有用棒料車削而成的。這種曲軸外形適用于小批量生產(chǎn)各種類型泵，特別是多支承曲軸圓形曲柄可兼作中間支承頸。曲柄設(shè)計原則總是盡肯能的將曲柄不影響強(qiáng)度的多余金屬去掉，以減少曲柄重量，減少旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量。7.過渡圓角當(dāng)泵工作時，軸頸與曲柄頸連接處最容易形成應(yīng)力集中，導(dǎo)致曲軸早期破壞，因此在此處采用圓滑過渡的圓角以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。過渡圓角常見形式有單圓弧過渡圓角和雙圓弧圓角、內(nèi)凹過渡圓角。本乳化液泵采用最常見的過渡圓角，我設(shè)計采用了單圓弧過渡 這種過渡圓角的特點(diǎn)是：可減少軸頸與曲軸相連處

29、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。其中r=(0.05-0.1)D式中D為曲柄頸直徑。r1t1,t1由具體結(jié)構(gòu)決定，但不應(yīng)小于2mm。圓角面光潔度0.8。過渡圓角設(shè)計是應(yīng)注意： 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度變短且圓角制造質(zhì)量也難保證，因此應(yīng)合理選取。 軸頸圓柱面和過渡圓角表面應(yīng)為一次磨成，保證銜接處平滑。對重要曲軸、圓角表面應(yīng)施以滾壓，以提高疲勞強(qiáng)度的范圍。 同一曲軸上的圓角，包括軸頸突然變化處的圓角r1應(yīng)盡量取同一圓角半徑，以利于加工。8.軸端 軸前端一般與皮帶輪、齒輪、聯(lián)軸器等連接，連接必須可靠。軸端見形式是：前端多為圓柱體或圓錐體

30、，后端多為圓柱體。圓柱軸端加工方便，但拆卸較困難。圓柱面配合一般為H7/K6、H7/js6，光潔度0.8。軸端有中心孔，一般取GB145-1985選取60度中心孔。9.曲軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則 曲軸各部件的尺寸和形狀應(yīng)在保證強(qiáng)度和剛度的條件下確定，不影響強(qiáng)度和剛度的部件只要是制造工藝允許并易于實現(xiàn)的就應(yīng)當(dāng)去掉，以便于減輕重量。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；曲柄、曲軸頸尺寸和形狀、曲柄半徑、曲柄間錯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盡可能（減小）對曲軸幾何中心的不對稱，以利于泵運(yùn)轉(zhuǎn)是慣性力矩的平衡。 曲軸

31、各工作表面過渡圓角在條件允許下應(yīng)力要求做好表面硬化處理并有足夠的尺寸精度和表面光潔度以減少應(yīng)力集中，提高各工作表面耐 磨性和疲勞強(qiáng)度。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。本乳化液泵曲軸材料選用42CrMoA抗拉強(qiáng)度 ; 屈服強(qiáng)度 10.確定各軸段的尺寸曲軸曲拐的直徑查往復(fù)泵設(shè)計曲柄銷直徑 取主軸頸 曲柄厚度 曲柄寬度圓角半徑 曲軸個軸段直徑的確定由d得軸段L的直徑最小，軸段B處安裝圓柱滾子軸承，選取型號NJ2322,所以,軸段E處安裝圓柱滾子軸承選取型號NU1048,取，軸段J處選用23222/W33,取曲軸各軸段長度的確定軸段L安裝大齒輪和擋圈，所以其長度為184mm,軸段B，E安裝圓柱子軸承故取該軸段長度；為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為8mm，軸段中的短