（定稿）大流量柱塞泵设计（CAD图纸+毕业论文）

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大流量柱塞泵设计摘要等。而曲轴五拐的空间位置分布有种，这就需要找出曲拐的最佳空间位置分布。曲柄错角选择应考虑有利于减小流量不均匀度，惯性力和惯性力矩的平衡并有利于两主轴颈处挠曲变形相接近。因此对于多拐曲轴的曲柄错角，应该取其均布，也就是说，曲拐分布分别是个角度的种组合。但是，单凭均匀分布，对于平衡惯性力和惯性力矩并不是最好的唯条件，而必须还有个合理的分布。查得五拐曲轴曲柄空间位置分布状态如图所示。曲拐轴的轴心线与曲轴旋转中心同心的轴向端部叫做轴端，曲轴通常都有两端。轴的外伸端叫前端，因为前端般均与原动机或泵外减速机连接，并作为总扭矩的输入端，故前端也叫输入端。相对的另端叫做后端，也叫尾端。当泵为泵内减速总扭矩是经曲轴中部的传动齿轮输入时,曲轴就无前后端之分,统称为轴端。曲轴的轴颈包括主轴颈支承颈和曲柄销。主轴颈是指轴端上安装主轴承滚动轴承或曲轴支承在机体主轴承上的部位。支承颈是指曲轴中部作为支点支承在机体两主轴承中间轴承上的部位。显然支承颈须与主轴颈同轴心。曲柄销指曲轴上与连杆大头连接的部位也叫连杆轴颈，它与主轴颈不同心。曲轴上连接主轴颈和曲柄销或连接两相邻曲柄销的部位叫做曲柄。前者又称为短臂，后者称为长臂。曲柄与曲柄销的组合体称为曲拐。靠近主轴颈的曲拐较短，又叫短拐连接两曲柄销的拐较长，又叫长拐。由主轴颈中心即旋转中心到任意曲柄销中心的距离称为曲柄半径。曲轴常采用的曲柄外形有椭圆形圆形和矩形三种形式，本设计采用椭圆形。这种外形的曲柄，适用于各种类型的泵，材料利用最合理，疲劳强度高，毛坯通常为铸造或模锻成型，对于自由锻造曲轴，曲柄外形需要靠模加工。曲柄设计的原则是应尽可能将曲柄不影响强度的多余金属去掉特别是高速泵更是如此,以减轻曲柄重量减小旋转惯性质量。曲轴轴颈般采用有压润滑油强迫润滑和冷却，为此曲轴内应加工有油孔，作为润滑油的通道.本次设计就采用此种方式.根据曲轴的形状和供油方式，曲轴内的油孔可采用直角油孔和斜角油孔.般讲,斜油孔不易使轴颈油孔出口从最有利于润滑处过入轴颈,往往使油孔靠近轴颈的连接处,从而使该处强度削弱,故很少采用.直角油孔则由若干轴向和径向油孔组成,避免了上述缺点,是往复泵曲轴常采用的油孔形式.本设计采用直角油孔，它由若干轴向和径向油孔组成，易于使轴颈油孔出口从最有利润滑处进入轴颈。因为主轴承选用滚动轴承，故主轴颈上不开设径向油孔。此时，润滑油是由轴端沿轴向油孔经径向油孔引入曲柄销。润滑油的轴向油孔应开在承载最小的主轴颈尾端中心并从该处导入润滑油。曲柄销上的径向油孔位置如图所示曲轴的材料曲轴通常用号优质碳素钢锻制，也有采用合金钢锻制的。虽然合金钢强度高但对应力集中极为敏感，而且成本较高，通常用于要求重量轻的高速泵轴上。由于铸锻技术的不断发展和完善，球墨铸铁作为曲轴材料也日趋增多。球墨铸铁也有较高的强度，而且吸振性能良好对应力集中不敏感。在中小型泵上采用较多。因此，本设计选用球墨铸铁，型号为。其抗拉强度硬度为。主要尺寸的初步确定曲轴的最小轴径根据公式.得作用在柱塞上的最大柱塞力.曲轴曲柄销直径.取主轴颈直径.取因此初步选取主轴承，前端轴承型号为型调心滚子轴承后端轴承型号为型圆柱滚子轴承。所以，取曲轴轴颈长度比轴承宽度短，即前端轴颈长度，后端轴颈长度。定位轴肩高度由轴承的安装尺寸决定，前端轴肩直径为，取，此轴段长度定为，后端轴肩直径为，取，长度定为。曲轴前端安装齿轮的配合轴颈直径初定为，长度应比齿轮轮毂孔宽度短，取长度为，齿轮轴向设计采用轴端挡圈定位。周向采用普通平键连接，型号为键。曲柄的半径核算轴颈重叠度两相邻曲柄销处.主轴颈与曲柄销处.连杆大头轴瓦的宽度.查取标准值本设计选用连杆大头采用薄壁轴瓦，以小头定位的结构形式。曲柄销长度.取。曲柄的厚度.因为轴颈重叠度较大，所以适当减小取值，长臂取，短臂取。曲柄的宽度.因为本设计中曲柄形状为椭圆形，所以充分考虑曲轴的结构形状，确定曲柄的长轴为，短轴为。曲轴轴向主油孔直径.取曲柄销上径向油孔直径.曲轴的静强度校核图曲轴上的外力分布示意图相关各力及其投影的计算.在坐标向的投值.截面静强度安全系数截面的抗变截面模量.截面合成扭矩最大值.短轴端点应力为安全系数.系数.长轴端点应力为安全系数.曲轴强度足够键的强度校核.强度足够满足使用要求.主轴承寿命计算前端轴承型号为，基本额定动载荷基本额定静载荷，。因为前端轴承承受齿轮啮合时产生的轴向力，产生派生轴向力，其大小与相等，方向相反。由于，取系数。轴承当量动载荷.轴承寿命根据公式.式中为轴承寿命指数，对于球轴承，对于滚子轴承，。查得温度系数，载荷系数按中等冲击取。所以后端轴承型号为，基本额定动载荷，基本额定静载荷。当量动载荷此轴承不承受轴向力，所以.轴承寿命.连杆的结构设计连杆传动端是曲柄连杆机构中连结曲轴和十字头的部件。连杆的运动是平面运动，可看成是沿液缸中心移动和绕十字头销摆动的两种简单运动的合成。在本设计中，连杆的材料选用，它的抗拉强度，硬度般为。属于中高强度，具有塑性低和耐磨性好的特点，主要应用于柴油机内燃机的曲轴连杆汽缸套吸排气阀门座，机床的主轴等方面。连杆杆体的截面形状有圆形工字形矩形和十字形等几种形式。圆形截面杆体最容易机加工，但在获得同样强度和刚度的条件下，其金属的利用率最低。该型式主要用于低速大型和小批生产的连杆。工字形截面杆体和其它形状截面杆体相比较，在同样强度和刚度的条件下，具有最小的运动质量，毛坯般为铸造或模锻成型，这种型式的杆体适合于高速轻型和大批量生产的连杆。矩形和十字形截面杆体的材料利用率大体介于前两者之间，毛坯般为铸件，采用不十分广泛。因此本设计采用工字形截面的连杆杆体。为了实现强迫润滑，连杆的杆体中央沿杆中线钻有油孔，把从曲轴油孔进入连杆大头轴瓦的润滑油引入小头衬套，衬套为整体式，压配装入连杆小头孔内作为滑动轴承。因为连杆材料为球墨铸铁，有良好的耐磨性，也可以不加衬套而与销直接配合。连杆与曲轴相连的端称为大头，与十字头相连的端称为小头。本设计中，曲轴采用曲拐轴，为了便于拆装和对大头轴瓦间隙进行调整，连杆大头制成剖分式结构，即连杆大头由连杆盖和连杆体所组成并用两只连杆螺栓连接成体。连杆螺栓承受交变载荷，螺母处应备有防松装置.通常的防松方式有冠形螺母加开口销螺母下加止动弹簧垫圈除连杆