定量葉片泵雙作用葉片泵設(shè)計(jì)
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1、****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 4參數(shù)的計(jì)算 2雙作用葉片泵設(shè)計(jì)原始參數(shù) 設(shè)計(jì)原始參數(shù): 額定排量:q=9.0ml/r 額定壓力:p=7.0MPa 額定轉(zhuǎn)速:n =1450r/min 4參數(shù)的計(jì)算 4.1流量計(jì)算 4.1.1平均理論流量 (4-1) Qth = n q=1450 9.0 10” = 13.05L / min 4.1.2實(shí)際流量 葉片泵為固定側(cè)板型,壓力7.0MPa,查泵資料得:容積效率取 v = 84% 貝U Q 二 Qth v =13.05 84%L/min =10.962L/min (4-2) 4.2功率計(jì)算 4.2.1輸入功率軸
2、功率 Ns 二 T 10;=(二nT/30) 10“kw = 1.586kw (4-3) 式中,T為作用在泵軸的扭矩,單位為 Nm; ■為角速度,單位為rad/s ; n為轉(zhuǎn)速,單位為r/min。 4.2.2有效輸出功率液壓功率 Nh = ApQ /60 =(山 - p2)Q /60kw= pQ /60kw = 1.279kw (4-4) 式中,-p為泵進(jìn)出口之間的壓力差,取值為 6.3Mpa; P2為出油口壓力; Pi為進(jìn)口壓力,單位均為 Mpa Q為泵輸出的流量,單位為l/min。 423理論功率 Ng =(=p nq/60) 10* =1.523kw (4-5)
3、 4.3扭矩計(jì)算 4.3.1理論扭矩 在沒有摩擦損失和泄漏損失的理想情況下, 軸功率與液壓功率相等,所計(jì) 算出的功率值為泵的理論功率。這時(shí)作用在泵軸上的扭矩是理論扭矩 泵輸 出的流量是理論流量Qth,因此理論功率可表示 心= (Ns)卄 Z)th (4-6) 其中 (Ns)th = % 10 — (“Th /30) 10”(kw) (Nh)th m;pQh/60=( :pnq/60) 10」(kw) 式中,(Ns)th為理論軸功率; (Nh)th為理論液壓功率; q為泵的排量,單位為ml/r。 由前面的式子導(dǎo)出驅(qū)動泵的理論扭矩為 Tth = q p(N 打)=10.26
4、8 N -m (4-7) 2兀 4.3.2實(shí)際扭矩 實(shí)際上,泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要消耗一部分附加扭矩去克服摩擦阻力,所以驅(qū)動泵 軸所需的實(shí)際扭矩比Tth大,實(shí)驗(yàn)測得取值 m=96% T= T;h + -T =Tth =10.445 N -m (4-8) m 式中,-T為損失扭矩;P為電動機(jī)功率,本次設(shè)計(jì)中用的是 10KV; m為反 映摩擦損失的機(jī)械效率。 4.4雙作用葉片泵設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)表 由上計(jì)算得: 額定排量q Ml/r 額定壓力p MPa 額定轉(zhuǎn)速n r/mi n 平均理論流量 Qth L/min 實(shí)際扭矩T N m ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 4參數(shù)的計(jì)
5、算 9.0 7.0 1450 13.05 10.445 輸入功率Ns kw 有效輸出功率 Nh kw 理論功率Nth kw 實(shí)際流量Q L/min 實(shí)際扭矩T N m 1.586 1.279 1.523 10.962 10.445 ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì) 5.1.1材料選擇 轉(zhuǎn)子材料選擇:20Cr 5.1.2轉(zhuǎn)子半徑 轉(zhuǎn)子作為與軸的連接部分,主要是力的承受著,葉片鑲嵌在轉(zhuǎn)子里,它承載 著葉片,帶動葉片做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,葉片同時(shí)在其中做伸縮運(yùn)動,轉(zhuǎn)子半徑r應(yīng)根據(jù) 花鍵軸孔尺寸和葉片
6、長度L考慮,取花鍵軸直徑 d0 = 19.0mm 初選 匕=(0.9 釘)d0 =19.0mm (5-1) 再根據(jù)初選值計(jì)算得到的葉片長度 L調(diào)整r的大小。 初選轉(zhuǎn)子半徑rz?計(jì)算得到葉片泵葉片的長度L為,由式(5-7)得 L=10.0mm 由于葉片鑲嵌在轉(zhuǎn)子內(nèi),且嵌入葉片的槽長度略等于葉片的長度 L,根據(jù)葉 片長度和轉(zhuǎn)子強(qiáng)度考慮,調(diào)整轉(zhuǎn)子半徑 rz為 rz =rz" +L = 29.0mm (5-2) 5.1.3轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾? 轉(zhuǎn)子、葉片和定子都有一個共同的軸向?qū)挾?B,B增加可減少端面泄漏的 比例,使容積效率增加,但 B增加會加大油窗孔的過流速度,轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾?B 與流
7、量成正比。在系列設(shè)計(jì)中,確定徑向尺寸后,取不同的寬度 B,可獲得一組 排量規(guī)格不同的泵。對于徑向尺寸相同的泵,B增大會使配油窗口的過流速度增 大,流動阻力增大。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料可略取 B" = (0.45 釘)R; = 20mm (5-3) 式中 R)"——定子小半徑。 由式(5-2) , rz =29mm,最終確定 B = 0.83沃 R = 24.9mm,取 B = 25mm ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1.4轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
8、 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子軸孔 葉片槽 圖5-1轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu) 1>轉(zhuǎn)子基本尺寸 由計(jì)算得到的尺寸,轉(zhuǎn)子的軸向?qū)挾?B=25mm 根據(jù)轉(zhuǎn)子半徑r^29mm,則考慮轉(zhuǎn)子工作強(qiáng)度和轉(zhuǎn)子上螺釘孔,取轉(zhuǎn)子的 大徑尺寸D=58mm 2>轉(zhuǎn)子軸孔尺寸 花鍵軸孔直徑do=19mm,由傳動軸花鍵設(shè)計(jì)及花鍵齒工作高度 h=2mm得 內(nèi)花鍵大徑: Do = 23mm 花鍵軸段設(shè)計(jì)的鍵齒寬為5mm故轉(zhuǎn)子花鍵孔上齒寬也為5mm 3>葉片槽尺寸 由葉片的設(shè)計(jì) 葉片數(shù)z=10;葉片厚t=2mm葉片長L=10mm葉片安放
9、角日=0「 平衡式葉片泵轉(zhuǎn)子所受徑向力平衡,主要承受扭轉(zhuǎn)力的作用。由 z=10,設(shè)計(jì) 相鄰葉片槽夾角 2兀 兀 q % =— = 一 = 36 z 5 由葉片長度L和葉片根部通壓力油的孔設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子槽和轉(zhuǎn)子槽根部通壓力油 孔位置。葉片長度L=10mm各通壓油孔圓心所在圓上的圓直徑為 rt ^58mm — 2漢 10mm = 38mm 考慮壓油孔直徑尺寸,取rt =35mm 由葉片厚t=2mm葉片底部通壓油孔直徑值取 dt =3mm,槽寬為2mm 轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾菳=25mm得槽長度為25mm 4>校核轉(zhuǎn)子槽根強(qiáng)度 圖5-2轉(zhuǎn)子槽受力
10、情況 葉片和轉(zhuǎn)子槽相互工作面間的作用方式為擠壓和磨損 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第4篇表4-3-17查得材料的許用擠壓應(yīng)力為 pp =40MPa 計(jì)算轉(zhuǎn)子的最大工作應(yīng)力 2T P = DBl 式中,T 為實(shí)際轉(zhuǎn)矩,N mm D 轉(zhuǎn)子直徑,mm B ——轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾龋琺m l——葉片伸出長度,mm 當(dāng)轉(zhuǎn)子剛剛離開壓油區(qū)時(shí),轉(zhuǎn)子承受最大擠壓應(yīng)力 (5-4) Pmax 2T 2 1°445 1 03 MPa DB(R-rz) 58 25 (30 -29) (5-5) = 14.407MPa「二 pp 故轉(zhuǎn)子槽根滿足強(qiáng)度條件。 5.2葉片的設(shè)計(jì) 5
11、.2.1葉片材料選擇 葉片材料選擇:高速鋼 W18Cr14V 材料特性:高硬度和耐磨性 高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼,又稱高速工具鋼 或鋒鋼。高速鋼的工藝性能好,強(qiáng)度和韌性配合好,因此主要用來制造復(fù)雜的薄 刃和耐沖擊的金屬切削刀具,也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。 W18Cr4v,常用的鎢系高速鋼的一種,它屬于萊氏體鋼,是高速鋼應(yīng)用最長 久的一種。和其它高速鋼一樣,常被稱為“白鋼”、“鋒鋼”或“風(fēng)鋼” 空冷即可淬火>。 5.2.2葉片數(shù) 葉片數(shù)通常取 8蘭z蘭12 Z過小,定子曲線對應(yīng)的幅角:小,吸、壓油腔區(qū)間小,過流面積小,容易 造成吸空并使排油阻力增大
12、。Z過大,葉片占用工作容腔的有效容積量大,影響 泵的排量,而且轉(zhuǎn)子槽數(shù)增多,也影響轉(zhuǎn)子強(qiáng)度,并增加了加工工作量。 從轉(zhuǎn)子、定子所受徑向力的對稱平衡考慮, z應(yīng)取偶數(shù)。 再考慮平衡式葉片泵的輸出流量均勻性, 在定子曲線上,葉片數(shù)z與定子曲 k 線:特性適當(dāng)匹配,即要使處于定子曲線范圍內(nèi)各葉片的徑向速度之和 -■■ j保 jm 持或近似于常數(shù)。 由方案設(shè)計(jì)的選擇5次曲線作為定子曲線,則由該曲線性質(zhì),它輸出流量的 均勻性基本相同,且當(dāng)選高次曲線作定子葉片泵時(shí),葉片一般選擇z=10或z=12。 綜合以上幾點(diǎn),此處選擇葉片數(shù)為 Z=10 ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算
13、 523葉片安放角 圖5-3葉片前傾角度 由設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)選擇,設(shè)計(jì)采用新觀點(diǎn)的葉片安放方式,即 …0 524葉片的厚度 葉片厚度t應(yīng)保證在最大壓力下工作時(shí)具有足夠的抗彎強(qiáng)度和鋼度。在強(qiáng)度 和轉(zhuǎn)子槽制造工藝條件允許的前提下應(yīng)盡量減薄,以減小葉片根部承受壓力作用 的面積,減輕對定子的壓緊力。 葉片厚度,一般取t =1.^-2.5mm 此處,取 t=2mm 5.2.5葉片的長度 為使葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)運(yùn)動靈活,葉片伸縮式留在槽內(nèi)的最小長度應(yīng)不小于葉 片總長的2/3,即 L-(民-rz)^2L (5-6) 3 貝U L A3(R2" — rz") =10mm (5-7)
14、 調(diào)整轉(zhuǎn)子半徑rz后,驗(yàn)算葉片長度值 Ly =3(& -rz) = 6.09mm L ALy 故葉片長度L=10mn滿足要求。 ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 526葉片的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 圖5-4葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 葉片結(jié)構(gòu)如圖5-4所示,由設(shè)計(jì)計(jì)算得到葉片尺寸: 長寬高二 25mm 2mm 10mm 葉片倒角查材料取2 45 527葉片的強(qiáng)度校核 圖5-5葉片受剪切力圖 葉片在工作狀態(tài)下主要承受剪切應(yīng)力,如圖 5-5。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第4 篇表4-3-17查得材料的許用剪應(yīng)力為 p = 90MPa ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
15、5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 則葉片工作最大切應(yīng)力 故 Ty 二 q P 1.25(N m) =1.25 T =13.056 MPa 2 ‘乂 " m 2Ty 2 13.056 103 ■max 9.0MPa DtB 58 2 25 式中,T 為實(shí)際轉(zhuǎn)矩,N mm D 轉(zhuǎn)子直徑,mm B ——轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾龋琺m t 葉片厚度,mm 葉片強(qiáng)度校核至少應(yīng)按額定壓力的1.25倍考慮 由式(5-8)得 Fax -P 故葉片滿足強(qiáng)度要求。 (5-8) 5.3定子的設(shè)計(jì) 定子過渡曲線 圖5-6定子曲線 5.3.1定子材料選擇 定子材料:Cr12MoV 5.3.2定子短半
16、徑R 定子的短半徑通常取 R = rz (0.5 - 1)m^ = 20.0mm (5-9) ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 調(diào)整轉(zhuǎn)子半徑rz過后,得最終設(shè)計(jì)結(jié)果 R =G +(0.5 *1)mm=30.0mm (5-10) 5.3.3定子長半徑 根據(jù)平均流量公式 Qth =2Bn[(£ — R2)兀 _(R2 一R)Zt] cosT 又 —0 即 Qth =2Bn[(R; — R2)二—(R2 —R)zt] (5-12) 將由初選轉(zhuǎn)子半徑rz計(jì)算得出B、R ?及額定轉(zhuǎn)速n,葉片數(shù)z,葉片厚t代 入上式得 R2"2 —6.366R2"—344.29
17、6 =0 解方程得 b b2 - 4ac & = = 22.009mm 2a 調(diào)整轉(zhuǎn)子半徑rz后,得到最終定子長半徑 &2 -6.366R2 -766.296 = 0 解方程得 b 亠-b2 - 4ac R2 = = 31.035mm 2a 5.3.4定子大、小圓弧角 大圓弧所對應(yīng)的幅角\和小圓弧對應(yīng)的幅角 七,通??扇∠嗤?,且等于 相鄰葉片間隔角「即 2 ■■: 1 = 2 36 (5-13) z 5 5.3.5定子過渡曲線的幅角 定子過渡曲線對應(yīng)的幅角通常為 兀 1任 任 兀 2兀 3兀 4 丄(1 :2) — 54 (5-14) 2 2 2 z
18、10 5.3.6定子過渡曲線設(shè)計(jì) 定子過渡曲線方程為5次曲線方程,由式(3-10)得: 半 單 單 P?=R1 +R -R)[10(匸)3T5(匸)4+6(q)5] 由上邊方程計(jì)算得到: 曲線的最大速度: max=1.88(R-R1)., a (5-15) 曲線的最大加速度: a -577 (; R)歸2 max 2 a 曲線的最大加速度變化率: (5-16) j - 60( R2 _ R1)忖3 max 3 a (5-17) 代入R、R2、口,得雙作用葉片泵定子曲線方程為 ()=4.618 :5 12.249 4 8.665 3 30
19、式中「的單位為弧度。 (5-18) 曲線特性: 則由式(5-18)和(5-15)(5-16)(5-17) 得, 1>速度特性 心、dP dP(?) dP(?) (■ ) 2二 n 一 dt d? 60d? (5-19) 該設(shè)計(jì)的曲線的速度特性: (:) (23.09 4 48.996 ;:3 - 25.995「2) 60 = 58.435 4 123.996 3 65.786 2 max =1.88(R2-R1) ? =1.88 (R2-RJ(6J) a 60? =1.88 (31.035-30)( 2:: : :: 1450 3 二) 一 60 10
20、=278.462mm s 2>該設(shè)計(jì)曲線的加速度特性: dt2 dP2 (2血皿 (2 n) 602d 2 (5-20) a" J J;)2 呻35 j3.996 " 65.786'2) = 5389221.369 3 8576733.459 2 3033587.037 amax ".77「 2 2 2 …S'7 RT)審) ****本科畢業(yè)設(shè)
21、計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 2疋江 x1450 2 = 5.77 (31.035-30) ( )2 3兀 60 10 =122307.097 mm/s2 3>該設(shè)計(jì)曲線的加速度變化率特性: j( Jfm3:。3;3 (5-21) ?da(日) 2兀n 3 3 2 J ( H ■ ■ (——)(5389221.369 : 8576733.459 : 3033587.037 :) = (5.660 1013) 2 (6.005 1013)「1.062 1013 Jmax^oRJ ?60 (R2-R1)(J)3 =60 (31.035-30)( 2匯兀
22、漢1450、3 3 60 10 = 182009829.5 mm/s' 5.3.7校核定子曲線 1>葉片不脫離定子的條件 葉片泵正常工作的必要條件之一是葉片頂部與定子內(nèi)表面保持可靠的接觸 密封,以形成密閉的工作容積。根據(jù)葉片受力分析,可以推導(dǎo)出葉片與定子保持 可靠接觸而不出現(xiàn)“脫空”現(xiàn)象的條件。 圖5-7吸油區(qū)時(shí)作用在葉片的徑向力 ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 一般認(rèn)為,葉片進(jìn)入排油區(qū)段之后,隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角 「的增加,葉片與定子內(nèi) 曲線接觸點(diǎn)A距轉(zhuǎn)子中心的矢徑t(「)=OA越來越短,葉片是在定子內(nèi)表面的強(qiáng) 制作用下逐漸縮進(jìn)轉(zhuǎn)子槽中,一般不會
23、出現(xiàn)“脫空”現(xiàn)象。 而在吸油區(qū)段見圖5-7>,隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角「的增加,葉片與定于內(nèi)曲線按觸 點(diǎn)A的矢徑t(「)=OA越來越長,如果葉片在離心力作用下產(chǎn)生的沿轉(zhuǎn)子槽滑動 伸出的運(yùn)動跟不上定子曲線 「(「)的增長、葉片與定子內(nèi)表面之間將會出現(xiàn)“脫 空”。 根據(jù)圖5-7,征忽略液壓作用力和摩擦力的情況下,葉片在轉(zhuǎn)子半徑方向上 所受的力有離心力Fr、定子對葉頂接觸反力Fn的徑向分力Fp、葉片以加速度a向 外伸出滑動需克服的慣性力Fa。列出徑向力平衡方程式如下: Fr - Fp = Fa (5-22) 其中 Fr =m[ ( )-L] 2 (5-23) 2 Fp = Fn coso (5-24
24、) Fa =ma (5-25) 所以 m[P(e)-丄妙2-Fn cosa = ma (5-26) 2 m{[ P(?)-?2-a} Fn = 2 COSG 顯然,要使葉片與定子內(nèi)表面保持接觸,接觸反力 Fn必大于零,所以,葉 片與定子不“脫空”的條件是 & >0 又因?yàn)閴毫强?<90 [即coso>0,所以上述條件又可以表述為 [P(W) —£]灼2 —a >0 (5-27) 上式中[P&)-丄妙2式離心力作用所能產(chǎn)生的徑向力加速度,數(shù)值上等于葉 2 片隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的向心力加速度;a是定子內(nèi)曲線矢經(jīng) 珥「)增長的加速度,取決于 定子曲線的特性。 2>葉片不脫離定
25、子的校核 由葉片不脫離定子的條件式5-27得 要使平衡式葉片泵的葉片在定子曲線上工作時(shí)不脫離定子,即 -a恒大于0,則有 L 2 [;(')'—]「- a amax 2 式中 amax為設(shè)計(jì)的定子曲線的最大加速度,由 5次曲線最大加速度計(jì) 算式(5-16)得 amax =5.77 (R2 ;R)/ Of 聯(lián)立求得,定子曲線上葉片不脫離定子條件定子長、短徑最大允許比值 (R^..F^)max=1-15 (5-28) 因此計(jì)算得到平衡式葉片泵長、短半徑值比值 R2 R =31.035 30 =1.0345 :: 1.15 即校核得所設(shè)計(jì)定子曲線滿足葉片在該曲線段工作
26、時(shí)不脫離定子條件。 3>定子曲線最大壓力角的驗(yàn)算 定子曲線某點(diǎn)矢徑 「(「)與曲線該點(diǎn)的法線之夾角'■稱為定子曲線的壓力 角,如圖3-5所示。根據(jù)高等數(shù)學(xué)的知識: tg 屮=dP(^) (5-29) (:)d 當(dāng)葉片沿轉(zhuǎn)子徑向放置時(shí),定子曲線的壓力角也就是葉片與定子接觸的壓 力角。根據(jù)式3-3>和式3-5>,壓力角過大會使定子對葉片的作用力與葉片方向 之間的夾角 '增大,導(dǎo)致橫向分力Ft的增大見圖3-1、圖3-2>,使葉片受力狀態(tài) 惡化,影響泵的壽命和效率。 由式)5-29)可見,d:( J越大,相應(yīng)的「(「)越小,則?越大。因此,為了 d? 不使壓力角過大,應(yīng)限制定子曲線徑向
27、速度的最大值。 平衡式葉片泵定子曲線為定子上大、小圓弧的過渡曲線,即有 R = 30mm 蘭 P(?)蘭尺=31.035mm (5-30) 則有 :()min =30mm 又由 dt d「(:) d : d-C) 60d : ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 60 :() 2: n 故 又 則 得 由上 max d「(「)、 [: ( J]max 60 [. ( J]max d :)max「 ‘ - 2二 n (5-31) max“.88(RTR1)「1.88(R2-R1)(/J =278.462mm s (d V))m
28、ax= 2.0646mm s; tg,dV), d「 ( (:)d「 d P(?) 1 1 ^arctg[( )max ]=arctg [2.0646 ]=3.937 d ( ) min 30 葉片泵最大壓力角不能過大,壓力角過大則葉片工作狀況惡劣,故由上式得 ' ma^-3.937,故定子曲線滿足設(shè)計(jì)要求。 5.3.8定子結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 1>定子基本尺寸 圓弧角度: 由設(shè)計(jì)計(jì)算已獲得的定子尺寸,如圖 5-6 定子長半徑 R2 = 31.035mm,對應(yīng)的圓弧角 j 36 5 定子短半徑 R| = 30.0mm,對應(yīng)的圓弧角「 36 5 定子曲線角度: 大、
29、小圓弧過渡曲線即定子曲線方程 :的單位以弧度表示為 ()=4.618 :5 12.249 :4 8.665 3 30 定子曲線對應(yīng)的幅度 =? =54 10 具體曲線間位置布置如圖5-6所示。 定子外徑: 平衡式葉片泵裝配時(shí),定子、轉(zhuǎn)子和左、右配油盤用螺釘組裝成一份零件后 再裝入泵體內(nèi),由定子最大內(nèi)半徑R2 -31.035mm,按定子所需強(qiáng)度和工作要求, 和配流盤配合時(shí)油窗大小,結(jié)合定子上螺釘?shù)牟贾玫惹闆r,取定子外徑 =85mm 2>螺釘孔尺寸 螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)選擇: 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-1-104,選取十 字槽圓柱頭螺釘(GB/T 822—20
30、00)作為定子和配流盤連接用螺釘。 螺釘型號:M3 70 ;螺紋徑為3mm,螺紋長度70mm 螺釘孔設(shè)計(jì): 由選擇的螺釘型號,定子上螺釘孔直徑設(shè)計(jì)為 did =1.1d = 3.3mm,2個螺釘 孔位置在分布在直徑 77的圓上,分別位于過渡定子曲線夾角的中心點(diǎn)上。 通孔設(shè)計(jì): 在吸油口端連接兩配流盤的2個通孔直徑選為3.3mm 5.4左配流盤的設(shè)計(jì) 圖5-8配流盤的油窗結(jié)構(gòu) 5.4.1左配油盤封油區(qū)夾角 為了保證葉片泵工作時(shí)吸、壓油腔不發(fā)生溝通,側(cè)板配流盤上的吸油窗口和 排油竊口之間的間隔所對應(yīng)的圓心角 必須大于或等于相鄰兩葉片之間的圓心 角]=2二見圖3—32>。
31、這樣,當(dāng)葉片尚未進(jìn)入排油窗時(shí),葉片 2已脫離吸油 z 窗,才能處吸、壓油腔不互相連通。 氏角與卩角的比值稱為遮蓋比,故 札/0 蘭1 (5-32) 通常取遮蓋比為1.1左右 故 P =39.6 : 1 取 目。=40° 5.4.2左配流盤V形尖槽 正因?yàn)開1,當(dāng)相鄰兩葉片同時(shí)處于 飛角范圍內(nèi)時(shí),由兩葉片、轉(zhuǎn)子、 定子和側(cè)板所圍成的容積cdef圖中帶點(diǎn)部分與吸、排油窗均隔離,出現(xiàn)閉死現(xiàn) 象。 如果是從吸油區(qū)轉(zhuǎn)向壓油區(qū),例如在平衡式葉片泵的大圓弧 K段(出現(xiàn)閉死 時(shí)cdef密閉容積內(nèi)的油液仍保持與吸油腔壓力 》相同的低壓。隨著轉(zhuǎn)子向前轉(zhuǎn) 動,一但接通排油窗口,內(nèi)于壓差懸殊,
32、壓油腔的高壓油將在瞬間內(nèi)反沖入兩葉 片間的容腔。使該腔壓力迅猛升高,出現(xiàn)所謂酌“高壓回流” ,造成很大的壓力 沖擊。每轉(zhuǎn)過一個一:角都如比重復(fù)一次。這種周期性的高壓回流液壓沖擊不僅導(dǎo) 致葉片泵輸出流量和輸出壓力的脈動,更重要的是造成定子環(huán)的徑向振動, 從而產(chǎn)生噪聲.并加快定子內(nèi)曲面與葉頂?shù)哪p,對葉片泵的正常工作影響 極大。葉片泵越是工作在高壓,上述閉死現(xiàn)象所造成的高壓回流液壓沖擊也越嚴(yán) 重。 如果兩葉片間的容腔是從壓油區(qū)轉(zhuǎn)向吸油區(qū), 例如在平衡式葉片泵的小圓弧 階段出現(xiàn)閉死時(shí)。cdef密閉容積內(nèi)的油液處于等同于壓油壓力 p2的高壓。一旦 接通吸油窗口,閉死容積內(nèi)的高壓油將在瞬間內(nèi)向吸油
33、腔噴出, 突然泄壓,同樣 也對泵的正常工作不利,但閉死容積內(nèi)儲存的液體壓力能有限且不是直接與泵的 輸出相通,高壓回流影響程度較輕些。 為了減輕閉死現(xiàn)象的不利影響,在配流盤窗口設(shè)計(jì) V形尖槽。 配流窗口 v形尖槽如圖3—33所示。減緩高壓回流液壓沖擊的v形尖槽應(yīng)當(dāng) 開在排油窗口的進(jìn)入端。當(dāng)閉死容積離開吸油窗口之后,通過v形尖榴逐漸與排 油窗口連通,隨著轉(zhuǎn)角的增加, v形尖槽的通流截面積的逐漸增大而使兩葉片 間容腔內(nèi)的壓力p逐步升高,直至完全接通排油窗口,才升壓達(dá)到壓油腔的壓力 P2。閉死容積的升壓過程與v形尖槽的幾何尺寸有關(guān)。當(dāng) V形尖楷的橫截面為 等邊三角形時(shí),隨著v形尖槽逐漸進(jìn)入兩葉
34、片間的容腔,按節(jié)流作用和油液可 壓縮性計(jì)算出的閉死容腔壓力 P的升壓過程如圖3— 34所示。其小,?是v 形尖槽的槽底傾角;,是v形尖槽的范圍角,'是從尖槽算起的轉(zhuǎn)角見圖3—35>。 V形尖槽所占的幅角在6 -17之間,具體數(shù)值要通過實(shí)驗(yàn)來確定,有些泵為 了達(dá)到降低噪聲的效果,寧可稍許降低容積效率,設(shè)計(jì)成V形尖槽跨入封油區(qū)若 干度。 取 =10 543左配流盤結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 1>整體尺寸: 定子外徑 ,85m m,則配流盤大徑Dp=85mm,考慮工藝要求和條件取配 流盤寬度bzp =25mm。 2>軸孔尺寸: 左配油盤的軸孔壁作為左軸承外圈的軸向定位, 由手冊上查得61902型深
35、溝 球軸承外圈的安裝尺寸Da = 26mm,定位高度h=D^D =1mm,因此,左配油盤 2 軸孔直徑 dZp=Da—2 C (5-33) C為軸孔倒角,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第一篇》零件倒圓與倒角GB/T 6403.4 —1986>表 1-5-10,得 C=1.0mm 故求得軸孔直徑 dzp二Da「2 C = 24mm 3>配流盤端面環(huán)槽: 配流盤端面環(huán)槽與葉片槽底部相通,由轉(zhuǎn)子葉片壓力油孔尺寸,各孔圓心位 置rt =35mm,孔直徑心=3mm,取環(huán)槽分度圓rh^35mm,環(huán)槽寬度bh^ 4mm, 槽深 hhc =3mm 4>配油窗口 : 計(jì)算得到的配油盤封油區(qū)夾角=40,配
36、流盤V形尖槽' =10,則計(jì)算配 油盤吸油窗口夾角'-x和壓油窗口夾角 、: =40 配油窗口吸、壓排油窗口需要根據(jù)轉(zhuǎn)子和定子的配合安裝位置確定, 且配油 窗口在四段過渡定子曲線上, -30.0mm,R = 31.035mm,則配油窗口分圓直 徑在二-62mm上。 取左配流盤兩吸油窗口寬度為 5mm且為不通孔深5mm吸油窗口為缺口型, 夾角為40,在吸油口入口端,吸油窗口較大,擴(kuò)大角度為 15 o 5>螺釘孔: 由定子設(shè)計(jì)選擇的螺釘型號 M3 70,且定子上螺釘孔直徑為 3.3,4個螺 釘孔位置在分布在直徑 77的圓上,分別位于過渡定子曲線中心點(diǎn)上。貝U左配油 盤上螺釘孔直徑
37、為 3.3且2個螺釘孔位置分布在直徑 77的圓上,在吸油窗口中 心點(diǎn)上。 ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 6>V形尖槽: 壓油窗口 V形尖槽: 平衡式葉片泵葉片當(dāng)隨著轉(zhuǎn)子向前轉(zhuǎn)動,一但接通排油窗口,由于壓差懸殊, 壓油腔的高壓油將在瞬間內(nèi)反沖入兩葉片間的容腔。 使該腔壓力迅猛升高,出現(xiàn) 所謂酌“高壓回流”,造成很大的壓力沖擊。每轉(zhuǎn)過一個 1角都如此重復(fù)一次。 這種周期性的高壓回流液壓沖擊不僅導(dǎo)致葉片泵輸出流量和輸出壓力的脈動, 更 重要的是造成定子環(huán)的徑向振動, 從而產(chǎn)生噪聲.并加快定子內(nèi)曲面與葉頂?shù)哪?損,對葉片泵的正常工作影響極大。葉片泵越是工作在高壓,上述閉
38、死現(xiàn)象所造 成的高壓回流液壓沖擊也越嚴(yán)重。因此在壓油窗口設(shè)計(jì)V形尖槽,尖槽夾角由上 面的計(jì)算知 =10 考慮安裝方便,在兩壓油窗口兩端均布置一 V形尖槽。 吸油窗口 V形尖槽: 當(dāng)葉片接通吸油窗口,閉死容積內(nèi)的高壓油將在瞬間內(nèi)向吸油腔噴出, 突然 泄壓,同樣也對泵的正常工作不利,但因?yàn)殚]死容積內(nèi)儲存的液體壓力能有限且 不是直接與泵的輸出相通,所以影響程度較高壓回流輕些。 因此,閉死容積突然泄壓問題對葉片泵性能的影響不太直接,所以吸油窗口 有時(shí)并不開設(shè)V型槽,此處,配流盤吸油窗口不開設(shè) V形槽。 5.5右配流盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1>右配流盤與左配流盤大部分尺寸相同, 吸、壓油窗口位置也相同
39、,不同在 于,右配流盤的吸油窗口為不通孔,深為 5mm壓油窗口為通孔與配流盤環(huán)形槽 相通,環(huán)形槽寬8mm深5mm. 右配流盤螺紋孔為M3與左配流盤螺釘孔配合安裝螺釘。 2>在右配流盤上開有2個3mm的孔和2個2mm的孔,分別為2個2mm 向葉片槽底部輸送壓力油的孔,使壓力油進(jìn)到葉片底部,葉片在壓力油和離心力 作用下壓向定子表面,保證緊密接觸以減少泄漏。轉(zhuǎn)子兩側(cè)泄漏的油液經(jīng)傳動軸 與右配流盤孔中的間隙,經(jīng)另 2個孔流回吸油腔。 3>配流盤軸孔根據(jù)裝配情況知, dDE =23mm : dyp :: dEF = 25mm (5-34) 取右側(cè)板軸孔直徑dyp =24mm 配流盤右端與右泵
40、體配合,右端軸承 6005型其尺寸為 d D B = 25mm 47mm 12mm 故與右泵體裝配的該段直徑為 47mm 4>參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第10篇潤滑與密封》表10-4-5,選擇0形橡膠密 封圈作為密封件,型號為 82.0 2.65 G GB/T3452.1 —1992 46 2.65 G GB/T3452.1 —1992 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第10篇潤滑與密封》軸向密封溝槽尺寸 表10-4-8 82.0 2.65 G GB/T3452.1 —1992 的溝槽尺寸為 槽外直徑 80.0mm+5.3mm=85.3mm 槽寬 3.8:25mm; 深 1.97 0.10
41、; 槽內(nèi)直徑78.1mm 46 2.65 G GB/T3452.1 —1992 溝槽尺寸為 槽外直徑 50.0mm+3.6mm=53.6mm 槽寬 3.8 j25mm; 槽深 1.97 0'10 結(jié)合右配流盤上孔,槽等工作強(qiáng)度要求,右配流盤總寬 45mm和右泵體配 合尺寸為15mm. 5>參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第1篇》表1-5-12配流盤與右泵體配合段倒角為 3 45 5.6傳動軸的設(shè)計(jì) 平衡式葉片泵由于葉片所受徑向力平衡,故軸主要承受扭矩作用,承受的彎 矩很小,故稱為傳動軸。 5.6.1材料選擇 軸主要承受扭矩作用,在軸上有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 15-1選擇軸
42、 常用材料中剪切疲勞極限較高的40Cr材料。 5.6.2花鍵軸段的設(shè)計(jì) 圖5-9傳動軸花鍵軸段結(jié)構(gòu) 由轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)中選擇的花鍵軸孔直徑為 d0 = 19mm 花鍵連接為多齒工作,承載能力高,對中性、導(dǎo)向性好,齒根較淺,應(yīng)力集 中小,軸的強(qiáng)度削弱小,平衡式葉片泵主要承受扭矩作用且對運(yùn)行是對中和穩(wěn)定 性有一定要求,因此選擇將軸段加工成花鍵軸,并選擇為矩形花鍵軸。 設(shè)齒的工作高度為 D-d h 2c = 2mm (5-35) 式中h ——花鍵齒工作高度,mm D 矩形花鍵大徑,mm d 矩形花鍵小徑,mm C ——矩形花鍵齒倒角尺寸,mm 又由配合關(guān)系得 D
43、 二 d0 2^ 23mm (5-36) 由取C=1mmj得 d=17mm 取鍵數(shù)N=4,鍵寬B=5mm 即花鍵軸規(guī)格為 N d D ^4 17 23 5 式中 N——鍵數(shù) d 矩形花鍵小徑,mm D 矩形花鍵大徑,mm B ——鍵寬,mm 563校核軸段花鍵的擠壓強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第4篇表4-3-29得花鍵連接許用壓強(qiáng) Ppp =55MPa 又花鍵擠壓強(qiáng)度 2T '■ ZhlDm 2 10.445 103 0.7 4 2 25 20 = 7.460MPa (5-37) 式中T 轉(zhuǎn)矩,N mm ——各齒載荷不均勻系數(shù),一般取二=0.7 0
44、.8 z 齒數(shù),即鍵數(shù)z=N l——齒的工作長度,mm即轉(zhuǎn)子寬度 Dm ――平均直徑,mm矩形花鍵Dm =2^ 2 D 矩形花鍵大徑,mm h 花鍵齒工作高度,mm矩形花鍵h = D _d _2c C倒角尺寸> 2 P Ppp 故軸段花鍵的擠壓強(qiáng)度滿足要求。 5.6.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖5-10軸上零件的裝配 1>擬定軸上零件的裝配方案 如圖,由圖5-10知和軸上配合零件,為左右軸承、轉(zhuǎn)子和密封圈。左、右 配流盤不靠傳動軸軸定位。 2>設(shè)計(jì)軸上B-F段 ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5整體設(shè)計(jì)計(jì)算 由花鍵軸段的設(shè)計(jì)D=23mm確定D-E段直徑 dDE =
45、 23mm 軸肩E-F段為右軸承定位軸肩,由右軸承 型號:6005 基本尺寸: d D B = 25mm 47mm 12mm 安裝尺寸: da (mi n) =30mm 則軸肩 30—23 h -( )mm -3.5mm 2 則 dEF = 30mm 取軸肩寬度lEF =4mm 確定B-E段的軸長度: Ibe為轉(zhuǎn)子寬度加上右配流盤的寬度,由軸肩對右配流盤無軸向定位作用, 故留一定的余量,則 lBC = 25mm 45mm 1mm 二 71mm 確定B-D段軸長度: 因?yàn)?lBC =25mm ::Ibd ::Ibe =65mm 考慮花鍵軸段剩余工作長度和鍵槽加
46、工過渡段,取 lBD =40mm 確定C-D段軸長度: 花鍵軸段Icd為加工鍵槽切入的過渡段 ,leD過短,則軸的軸徑變化率大, 軸強(qiáng)度降低。因此,Icd應(yīng)有一定的長度。 綜合考慮取 Icd =10mm 3>軸承配合軸段的設(shè)計(jì) 平衡式葉片泵的傳動軸主要承受扭矩作用,承受軸向力和徑向力很小,故選 用深溝球軸承。 左端軸承段: 參照工作要求并根據(jù)dBE,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取深溝球軸承 61902型, 其尺寸為 d D B = 15mm 28mm 7 mm 故 dAB =15mm lAB = h l2 二 7mm 25mm = 32mm 式中 l1 軸承寬度,mm
47、h = B = 7mm 12 吸油端配油盤寬度,mm l2=25mm 右端軸承段: 參照工作要求并根據(jù)dEF,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取深溝球軸承 6005型, 其尺寸為 d D 8 = 25mm 47mm 12mm dGH 二 du = 25mm Igh為軸承的寬度,故 Igh =15mm 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第1篇常用設(shè)計(jì)資料》砂輪越程槽(GB/T 6403.5 1986)的表 1-5-15,得 槽深 槽寬 故 h=0.3mm; b=2.0mm dGH = 25mm-2 h = 24.4mm; Igh -2.0mm 4>密圭寸圈配合軸段設(shè)計(jì) 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)
48、手冊一第10篇潤滑與密封》旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈 GB13871— 1992>的表10-4-12,選擇密封圈為 型號:FB 25 40 GB 13871 —1992 FB:帶副唇內(nèi)包骨架型 尺寸: 內(nèi)徑d=25mm外徑D=40mm寬度b = 7二0.3mm 則H-I軸段直徑為25mm考慮H-I段要安裝2個密封圈和傳動機(jī)構(gòu),取 Iij =91mm, 最后,求得平衡式葉片泵傳動軸總長: lz = (7 25 25 45 亠 T 4 12 2 91)mm 二 212mm 5>確定軸上圓角和倒角尺寸 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第1篇》表1-5-12 取軸端倒角為A-B軸端1.5 45其余2 4
49、5,軸肩處圓角半徑均為r=1.0mm. 5.6.5軸上載荷分析 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖和扭矩圖。 M445N咂 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及扭矩圖中可以看出截面 c是軸的危險(xiǎn)截面。軸扭矩 T =10445N m 566按扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3軸常用幾種材料的[T]及A值得,傳動軸材料為 40Cr,平衡式葉片泵旋轉(zhuǎn)軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 [t] =50MPa 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-4抗彎、抗扭截面系數(shù)計(jì)算公式得,花鍵截面的抗 扭截面系數(shù)計(jì)算公式為 WT 十d4 (D _d)(D d)2zb].16D,z 為花鍵齒數(shù) 校核軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度: 在危險(xiǎn)截面
50、C處: WT =[~ (17)4 (23 -17) (23 17)2 4 5](16 23) =1234.753 T = — = 10.445 MPa =8.459MPa ::: [ T] Wt 1234.753 5.6.7校核軸的剛度 平衡式葉片泵的傳動軸在載荷作用下,將發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。若變形量發(fā)生超過 允許的限度,就會影響軸上零件的正常工作,甚至喪失機(jī)器應(yīng)有的工作性能。因 此,對傳動軸進(jìn)行剛度校核。 1>許用扭轉(zhuǎn)角[訂的選取 [訂為軸每米長的允許扭轉(zhuǎn)角,與軸的使用場合有關(guān)。對于一般傳動軸,可 取[J = 0.5 -1( ) m ;對于精密傳動軸,可?。邸福?= 0.25二0.
51、5( ): m ;對于精度要 求不高的軸,[]可大于1( \ m。 此處,根據(jù)傳動軸的工作情況和傳動精度要求,選擇許用扭轉(zhuǎn)角為 []= 0.5( ). m 將承受扭矩的軸段看成由三段階梯軸組成 J-D段:平均圓截面直徑為 D+d 23+17 dJD = dm mm 二 20mm 2 2 Ijd長度為 ljD = 40mm-12.5mm = 27.5mm D-E段:直徑 dDE = 23mm 長度 IDe = 31mm E-K段:直徑 dEK : 25mm 長度 lEK = 85mm 扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 ? =5.73勺04 1 £ TLi LG y I p
52、i 式中:T —軸所受的扭矩,N mm G —軸的材料的剪切彈性模量,MPa對于鋼材,G=8.1 104MPa Ip —軸截面的極慣性矩, mm4,對于圓軸, Ip 32 L —階梯軸受扭矩作用的長度,mm % b I pi —分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長度和極慣性 矩,單位同前? z ――階梯軸受扭矩作用的段數(shù) 2>傳動軸的三段軸的剛度計(jì)算 t =T2 =T3 =T =10.445N m= 10445N mm L=IjK =IjD Ide lEK =27.5mm 31mm 85mm = 143.5mm 4 = 5.73 10 10445 4 14
53、3.5 8.1 10 (27.5 (15707.963 31 ■ 85 ) 27473.333 28349.520 p1 — — 32 32 ^dDE 二(23)4 p2 _ 32 -32 ,4 二 dEK 4 兀 X (25) p3 _ 32 -32 4 4 二 djD 二(20) 4 = 15707.963mm =27473.333mm4 4 =28349.520 mm = 5.73 104丄(也 底 旦) lJKG I p1 I p2 I p3 = 0.312( );m 則 :=0.312( ). m ::
54、[ H 0.5().. m 故傳動軸的剛度滿足要求。 5.7泵體的設(shè)計(jì) 5.7.1泵體材料選擇: 1>鑄件材料 鑄件一般用灰鑄鐵鑄造,灰鑄鐵組織相當(dāng)于在鋼的基體上分布著片狀石墨, 因此,其基體的強(qiáng)度和硬度不低于相應(yīng)的鋼,抗拉強(qiáng)度大,消振能力比鋼大 10 倍。灰鑄鐵的強(qiáng)度與鑄件的壁厚有關(guān),鑄件壁厚增加則強(qiáng)度降低。 因此,本設(shè)計(jì)選擇灰鑄鐵 HT150作為泵體鑄造材料。 2>鑄件的壁厚 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第一篇常用設(shè)計(jì)資料》表 1-2-3查得,灰鑄鐵HT150 最小壁厚: 一般鑄造條件下,最小允許壁厚 ■" =4 mm 改善鑄造條件下,最小允許壁厚 :=3mm 5.7.2
55、左泵體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1>泵體外形 根據(jù)轉(zhuǎn)子、配油盤直徑尺寸,且靠密封圈裝在泵體和泵蓋中,間隙配合,故 泵體內(nèi)圓直徑 85mm。 根據(jù)最小允許壁厚和外壁螺栓連接的工作要求,泵體寬度和高度的尺寸為 b h =110mm 110mm 泵體長度,根據(jù)轉(zhuǎn)子、配流盤、軸承裝配長度和泵體底部壁厚設(shè)計(jì),綜合考 慮,取泵底部壁厚15mm軸承孔寬度查軸承尺寸得 7mm轉(zhuǎn)子、配油盤在泵體內(nèi) 的安裝配合長度25mm+25mm+15r軸承底部孔深3mm則泵體總長 l = 15mm 3mm 7mm 25mm 25mm 15mm = 90mm 2>吸油腔尺寸 吸油腔寬度: 吸油腔是保證葉片泵正常工作吸油的重要
56、結(jié)構(gòu),把它設(shè)計(jì)在與殼孔內(nèi)圓成 60的范圍內(nèi),則吸油腔寬度為 a a by = D sin 85mm sin 30 = 42.5mm 2 吸油腔長度: 吸油腔與右配流盤的吸油窗口相通,由此得到 ly = 65mm 吸油口螺紋: 參考普通螺紋基本尺寸 GB/T 196 —1981的表4-1-3,由吸油腔寬度42.5mm 選擇螺紋尺寸M30作為吸油孔口尺寸。 3>軸承安裝孔 泵體底部軸承孔由選擇的軸承型號決定,由軸承型號為 61902型及其尺寸 d D B =15mm 28mm 7mm,則軸承孔徑為 28mm。 參考表6-2-52,軸承孔內(nèi)底孔壁為軸承內(nèi)徑的軸向支承,查其安
57、裝尺寸 da 17.4mm (min) 故取軸底孔直徑 dzd = 18.0mm 4>螺栓孔布置 泵體連接螺栓選擇六角頭螺栓 C級GB/T 5780— 2000>,由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 —第4篇連接與緊固》表4-1-76,選擇螺栓型號為M8 120。 則 泵體螺栓孔為d|d =1.1 d = 8.8nm,分布在泵體的四個角上,圓心為 15mm. ****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 6主要標(biāo)準(zhǔn)件的選用 5>其它 泵體底部裝螺釘頭的孔徑由螺釘型號查得螺釘頭直徑 d^ 5.5mm確定,因 此,取孔徑為 6mm ,孔深4mm 5.7.2右泵體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 右泵體和左泵體配合,它的結(jié)構(gòu)
58、和左泵體有些相似,不同的是有泵體內(nèi)孔和 右配流盤相配合的臺階孔,壓油口在上方,且泵體上開有一兩個環(huán)形槽,一個將 壓油窗口的高壓油導(dǎo)向壓油口, 一個槽內(nèi)鉆有與壓力油相通的通孔,為葉片的根 部提供壓力油 1>泵體外形 與右泵體配合,故泵體寬和高均為110mm長度由內(nèi)孔結(jié)構(gòu)決定,計(jì)算得長 為 60mm 2>階梯孔 與右配流盤配合的內(nèi)孔,為過渡配合,由配流盤尺寸的內(nèi)孔徑為 80mm另 一孔與右軸承配合,由選擇的軸承型號 6005的外圈為47,則孔徑為47mm. 3>壓油口螺紋 選擇M20乍為壓油口螺紋標(biāo)準(zhǔn)。 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊一第10篇潤滑與密封》表10-4-5 選擇 O形橡膠密封圈
59、 85.0 2.65 G GB/T 3452.1 —1992 參考表10-4-8,所選密封溝槽尺寸,槽寬b= 3.8 0.25,槽深h =1.97;10 軸承潤滑,泵體內(nèi)油飛濺直接潤滑軸承 橡膠密封圈是用耐油橡膠制成的,利用彈簧使橡膠與軸保持一定的壓力, 密 封性可靠。有兩種結(jié)構(gòu),一種密封圈內(nèi)裝有金屬骨架,靠外圓與孔配合實(shí)現(xiàn)軸向 固定;另一種是沒有金屬骨架,使用時(shí),必須軸向固定。此處選第一種結(jié)構(gòu),橡 膠油圭寸內(nèi)帶有金屬骨架,與孔配合安裝,不需要再有軸向固定。 5.8蓋板的設(shè)計(jì) 1>作用:固定軸承和安裝旋轉(zhuǎn)密圭寸圈進(jìn)行密圭寸 2>類型:選擇凹緣式 凹緣式軸承端蓋調(diào)整軸向間隙方便,
60、密封性好。 3>材料:鑄鐵鑄造 HT150 具體尺寸參看圖紙。 6主要標(biāo)準(zhǔn)件的選用 6.1軸承的選擇 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)—第6篇軸承》表6-2-52,選擇深溝球軸承 6.1.1左端軸承: 型號:61902 基本尺寸:d D B = 15mm 28mm 7 mm 安裝尺寸:da (mi n) = 17.4mm Da (max) = 29.6mm ra(max) = 0.3mm 其它結(jié)構(gòu)尺寸:d2 18.3mm D2 24.7mm rmin = 0.3mm 球徑:DW = 3.969mm 球數(shù):Z -10 6.1.2右端軸承: 型號:6005 基本尺寸:d
61、 D B = 25mm 47mm 12mm 安裝尺寸:da (mi n) =30mm Da (max) = 43mm ra(max) = 0.6mm 其它結(jié)構(gòu)尺寸:d2 : 31.9mm D2 40.1mm rmin = 0.6mm 球徑: DW = 6.35mm 球數(shù): Z =10 6.1.3軸承的潤滑 本設(shè)計(jì)的軸承潤滑主要靠泵體內(nèi)油液飛濺直接潤滑軸承 6.2密封件選擇: 621旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈選擇 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第10篇潤滑與密封》表10-4-12 型號:FB 25 40 GB 13871 —1992 FB:帶副唇內(nèi)包骨架型 尺寸: 內(nèi)
62、徑d=25mm外徑D=40mm寬度b = 7二0.3mm 配合表面粗糙度: d 表面粗糙度范圍: 農(nóng)=0.2 二 0.63「m,Ra(max)=:0.8_-2.5?im D最大表面粗糙度:Ra(max)豈125E 6.2.2 O形橡膠密封圈選擇 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)—第10篇潤滑與密封》表10-4-5 1>右泵體密封圈選擇 內(nèi)徑85mn段: 型號:85.0 2.65 G GB/T 3452.1 —1992 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)—第10篇潤滑與密封》表10-4-8 密封溝槽尺寸,槽寬b= 3.8;25,槽深h = 1.97 0.10 內(nèi)徑47mn段: 型號:45.5
63、 2.65 G GB/T 3452.1 —1992 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)—第10篇潤滑與密封》表10-4-8 密封溝槽尺寸,槽寬b= 3.8 :°.25,槽深h = 1.97 0.10 2>右配流盤密圭寸圈選擇 外徑85mn段: 型號:82.0 2.65 G GB/T3452.1 —1992 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第10篇潤滑與密封》表10-4-8 密封溝槽尺寸,槽寬b= 3.8 :0.25,槽深h = 1.97 0.10 外徑47mn段: 型號:46 2.65 G GB/T3452.1 —1992 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第10篇潤滑與密封》表10-4-8 密封溝
64、槽尺寸,槽寬b= 3.8 :25,槽深h = 1.97 0.10 6.3螺釘選擇 631定子、側(cè)板配合螺釘選擇: 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-1-104,選擇十 字槽圓柱頭螺釘(GB/T 822 — 2000) 型號: M3 70 尺寸: bmin =25mm ;螺紋長度 dk (max) = 5.5mm;螺釘頭半徑 臨乂二2mm;螺釘頭高度 Xmax^ 1.25mm ;螺紋過渡段長度 6.3.2蓋板螺釘選擇: 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-1-106,選擇內(nèi) 六角圓柱頭螺釘GB/T 70.1 —2000>
65、型號: M6 30 尺寸: 全螺紋長度 dk(max)=10mm,螺釘頭半徑 kmax =6mm,螺釘頭高度 1 =30mm ;商品規(guī)格長度 emin =5.72,內(nèi)六角外接圓直徑 633擋板螺釘 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-1-105,選擇開 槽圓柱頭螺釘(GB/T 65—2000) 型號: M 3 7 尺寸: 全螺紋長度 dk(max) =5.5mm,螺釘頭半徑 kmax =2mm,螺釘頭高度 l =15mm;商品規(guī)格長度 n =0.8mm,開槽寬度 如=0.7mm,開槽深度 「min = 0.1mm,倒圓角 6.4螺
66、栓的選擇 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-1-76,選擇六 角頭螺栓 C 級(GB/T 5780— 2000) 型號:M8 120 dw(min) = 11.5mm ;螺栓頭半徑 b =22mm,螺紋長度 k =5.3mm ;螺栓頭高度; 6.5標(biāo)準(zhǔn)螺紋選擇 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-1-3 6.5.1吸油孔口螺紋: 標(biāo)準(zhǔn):M30 第一系列 螺距 P=3.5mm 小徑 d| = 25.5mm 6.5.2壓油孔口螺紋: 標(biāo)準(zhǔn):M20 第一系列 螺距 P=2mm 小徑 d^ 17.84mm 6.6鍵的選擇 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-3-19,選擇普通平 鍵A型: 型號:8 28 GB/T 1096 —1979 尺寸:h=7jU,高度 C=0.3, 倒角 軸上鍵槽尺寸: 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-3-18 t=4.0;2mm,槽深 6.7圓錐銷的選擇 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(單行本)一第 4篇連接與緊固》表4-3-3,選擇 型號:銷 GB/T1
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