高壓均質(zhì)機(jī)傳動(dòng)端的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真

1、摘 要本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是高壓均質(zhì)機(jī)動(dòng)力端主要零件。首先，文章介紹了高壓均質(zhì)機(jī)的工作原理。流體在高壓狀態(tài)下通過細(xì)小縫隙時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的剪切力、撞擊力和空穴力，使流體中的固體顆粒破碎為微小顆粒，高壓均質(zhì)機(jī)就是利用這一原理工作的。接著，文章參考現(xiàn)有的均質(zhì)機(jī)結(jié)構(gòu)，確定了均質(zhì)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后，按照高壓往復(fù)泵的設(shè)計(jì)方法對(duì)高壓均質(zhì)機(jī)的主要零部件，如傳動(dòng)裝置、曲軸、連桿等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。還有液力端泵閥的設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的強(qiáng)度校核。最后，文章介紹了本次設(shè)計(jì)中還有高壓均質(zhì)機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真，采用了c語(yǔ)言程序，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。關(guān)鍵詞：高壓均質(zhì)機(jī) 食品機(jī)械 均質(zhì)閥目 錄摘要 1緒論 4第一章 均質(zhì)機(jī)及其基本參

2、數(shù) 51.1均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)原理 51.2均質(zhì)機(jī)的工作原理 51.3均質(zhì)機(jī)的基本參數(shù) 6第二章 總體設(shè)計(jì) 92.1傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)形式的選擇 92.2液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇 92.3確定泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 102.4原動(dòng)機(jī)的選擇 12第三章 動(dòng)力端的設(shè)計(jì)計(jì)算 143.1傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 143.2曲軸的設(shè)計(jì) 153.3連桿與其軸瓦 153.4十字頭 16第四章 液力端零部件設(shè)計(jì) 164.1泵閥設(shè)計(jì)16第五章 運(yùn)動(dòng)仿真205.1 c語(yǔ)言程序簡(jiǎn)介205.2傳動(dòng)端運(yùn)動(dòng)及程序20設(shè)計(jì)小結(jié)32致謝33參考資料 34緒 論高壓均質(zhì)是一種制備超細(xì)液液乳化物或液固分散物的通用設(shè)備，被廣泛應(yīng)用與各行業(yè)的生產(chǎn)者和科技研領(lǐng)域。例：

3、一、 食品飲料行業(yè)：豆奶、花生奶、松子奶等各種植物蛋白飲料。核桃露、杏仁露、蓮子露、椰子汁等各種懸浮果汁飲料。酸奶、均質(zhì)奶、純牛奶、甜牛奶、乳酸飲料、冰淇淋、豆奶粉等各種乳品和乳制品。二、 制藥：抗生素、各種乳劑、漿液制劑、中藥制劑、花粉破碎及各種營(yíng)養(yǎng)保健液。三、 輕工化工行業(yè)：香精香料、化妝品、乳化硅油、感光劑、增亮劑、高級(jí)涂料、顏料、染料等。四、 生物工程技術(shù)：對(duì)大腸桿菌、胞進(jìn)行破碎，撮取其有效成分。隨著人民生活水平的提高，食品工業(yè)必將跟上時(shí)代的步伐，不僅要求食品本身的營(yíng)養(yǎng)豐富，還對(duì)其質(zhì)量、口味、外觀、保存等提出了高標(biāo)準(zhǔn),這樣必然把食品工業(yè)推上一個(gè)新高潮。食品品種繁多，本設(shè)計(jì)是主要應(yīng)用于乳

4、品工業(yè)中。它是一種特殊的高壓泵，用于噴霧干燥設(shè)備中，可使液體分散成細(xì)微的霧滴，便于干燥成粉狀。通過均質(zhì)的煉乳、冰淇淋、代乳粉，液體中的分散項(xiàng)破裂成細(xì)微狀態(tài)，可減少沉淀，增加粘稠性，口感細(xì)膩，并延長(zhǎng)存放時(shí)間。均質(zhì)機(jī)不僅在乳品工業(yè)和冰淇淋生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，而且還適用于醫(yī)藥、化工生產(chǎn)中?？傊谖覈?guó)均質(zhì)機(jī)發(fā)揮出的作用越來(lái)越大，因此需要人們對(duì)其進(jìn)行深入的研究，以便設(shè)計(jì)生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)參考現(xiàn)有的均質(zhì)機(jī)而設(shè)計(jì)，力求經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)合理,但肯定還有許多的不足之處，希望在老師和同學(xué)的幫助下，得到進(jìn)一步的改進(jìn)。第1章 均質(zhì)機(jī)及其基本參數(shù)均質(zhì)機(jī)是一種特殊的高壓泵,利用高壓的作用，使物料中的脂肪球的破裂到直徑小于2m達(dá)99

5、%。均質(zhì)機(jī)由均質(zhì)頭和高壓泵組成,即往復(fù)柱塞泵。它包括液力端和動(dòng)力端。通過均質(zhì)后的牛奶、脂肪球直徑和所占比例均發(fā)生變化，如表1-1：表1-1脫脂乳與均質(zhì)乳中的脂肪球比較脂肪球（）脫脂乳（）均質(zhì)乳（）一段二段0141.819.289.21247.766.510.3239.212.60.5340.91.70450.100560001.1均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)原理1.1.1剪切作用流體在高速流動(dòng)時(shí)，在均質(zhì)機(jī)頭隙縫處，產(chǎn)生剪切作用而均質(zhì)。脂肪球通過三個(gè)柱塞往復(fù)泵吸入泵體時(shí)，在縫隙處先是被延展，同時(shí)又存在著液流通過均質(zhì)閥時(shí)的渦動(dòng)作用，使延展部分被剪切為更小的脂肪球微粒。又因?yàn)橐毫髦写嬖谥砻婊钚晕镔|(zhì)，它圍繞在更細(xì)小

6、的脂肪球微粒外層形成一種這些微粒不再互相粘合的膜.脂肪滴由此離開，而后面部分的還沒有流進(jìn)縫隙。當(dāng)?shù)竭_(dá)均質(zhì)閥活門縫隙處時(shí)，會(huì)同樣的剪切作用繼續(xù)形成更小的脂肪球微粒。1.1.2撞擊學(xué)說(shuō)三聯(lián)柱塞往復(fù)泵的高壓作用使液體中脂肪球和均質(zhì)閥發(fā)生高速撞擊現(xiàn)象，因而使料液中的脂肪球破裂。1.1.3空穴學(xué)說(shuō)因高壓作用使料液高速流過均質(zhì)閥縫隙處時(shí)，造成相當(dāng)于高頻振動(dòng)的效果，能在瞬間引起空穴現(xiàn)象，使脂肪球碎裂。在實(shí)際工作中，高壓均質(zhì)機(jī)的原理是以上幾種學(xué)說(shuō)的綜合。1.2均質(zhì)機(jī)的工作原理如圖1-1所示，當(dāng)高壓液體通過閥的閥座和閥桿的狹窄通道時(shí)(可以用調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)間隙大小)，使液料速度達(dá)150300m/s，壓力降低至液料汽

7、化壓力，使之形成氣泡。當(dāng)液料離開閥座門間的間隙時(shí)，其速度降低，壓力升高，導(dǎo)致氣泡被壓破，產(chǎn)生內(nèi)爆，產(chǎn)生的空穴和高頻振動(dòng)使脂肪球顆粒破碎。此過程中，能量強(qiáng)烈釋放，液料形成湍流，沖擊沖擊流，完成均質(zhì)過程。圖1-1雙級(jí)均質(zhì)閥工作示意圖1.3均質(zhì)機(jī)的基本參數(shù)1.3.1瞬時(shí)流量理論上，瞬時(shí)流量=工作腔容積變化率如圖1-2圖1-2圖1-3雙缸泵的無(wú)因次流量曲線圖1-4 三缸泵的無(wú)因次流量曲線q = a=au=ar(u) (q)= = (u)其中(q) -無(wú)因次瞬時(shí)流量; (u)-無(wú)因次瞬時(shí)速度, (u)=-(sin+sin2)。衡量流量脈動(dòng)性的指標(biāo)為不均勻系數(shù)=單缸泵：b=3.14 ； 雙缸泵：b/2=1

8、.57 ；三缸泵：b/3=1.04 ； 四缸泵：b1.1 ；可以看出,四缸泵的脈動(dòng)性反而比三缸泵有所增加,流量曲線如圖1-3，圖1-4。1.3.2泵的壓力均質(zhì)壓力對(duì)脂肪球大小的影響如表1-2：表1-2壓力（kgf/cm）脂肪球直徑（）平均直徑（）01183.71351142.3970171.68105141.40141131.08176130.992110.520.76隨著壓力的提高，脂肪球顆粒減少，考慮到制造工藝性、經(jīng)濟(jì)性，壓力不宜太高，所以本機(jī)選180 kg f/cm。1.3.3均質(zhì)溫度均質(zhì)與溫度的關(guān)系如表1-3表1-3脂肪球直徑（）204065012.31.94.31229.336.77

9、4.42323.321.19.03429.825.212.345-15.205615.200表中可以看出，均質(zhì)最佳溫度為65。本設(shè)計(jì)要求料液溫度為6070，同時(shí)，可以提高密封圈效率。1.3.4效率理論流量與實(shí)際流量之間有一定的流量損失，即容積損失，它包括四部分：流體的壓縮或膨脹造成的，閥在關(guān)閉時(shí)滯后造成的，閥關(guān)閉不嚴(yán)造成的泄漏，柱塞與密封圈之間的泄漏，取=+ =0.8第2章 總體設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)形式的選擇傳動(dòng)端為從動(dòng)力輸入端到十字頭為止的部件，包括機(jī)體、曲柄、連桿、曲軸、十字頭及潤(rùn)滑冷卻等輔助設(shè)備。2.1.1曲軸曲軸為整體澆鑄體，材料為qt60-2，本機(jī)采用二支點(diǎn) 三拐式。三個(gè)曲柄相位角相

10、差120，曲柄與連桿之間軸瓦材料用20%錫鋁合金。確定曲軸半徑時(shí)考慮到兩個(gè)方面的問題.較小時(shí)，強(qiáng)度、剛度無(wú)法滿足,撓度、轉(zhuǎn)角增加；較粗大時(shí)，要考慮加工撓性問題。曲拐的運(yùn)動(dòng)順序?yàn)橐?、三、二。第一曲拐轉(zhuǎn)角=，第二曲拐轉(zhuǎn)角=+240，第三曲拐=+120。這可以使偏角大致相等，力求使機(jī)械慣性力和慣性力矩得到平衡，減輕對(duì)基礎(chǔ)的餓撓性載荷。2.1.2連桿連桿大頭采用剖分式，用特制定位螺栓定位，扣緊螺母防松，小頭定位。是澆鑄件，材料為qt60-2。連桿體和大小頭中開油槽，油孔，來(lái)潤(rùn)滑曲柄和十字頭。根據(jù)總體結(jié)構(gòu)選=r/l=0.0625。2.1.3軸承有沖擊載荷，適宜選用滾子軸承。2.1.4十字頭整體鑄件，材料

11、zg35。2.1.5傳動(dòng)方式選擇采用一級(jí)帶傳動(dòng)。2.2液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇液力端是從柱塞一直到泵進(jìn)出口管接頭的部件，是介質(zhì)的過流部分，包括液體缸、柱塞和密封件、吸排液閥組件、缸蓋、閥箱蓋。在選擇液力端結(jié)構(gòu)形式時(shí)，應(yīng)遵循下述基本要求：a 過流性能好，水力阻力損失小，為此，液流通道應(yīng)力求短而直，盡量逃避拐彎和急劇的斷面變化；b 液流通道應(yīng)利于氣體排出，不允許有死區(qū)，造成氣體滯留。通常，吸入閥應(yīng)置于液缸體頂部；c 吸入閥和排出閥一般應(yīng)該垂直布置，以利于閥板正常起閉和密封；d 余隙容積應(yīng)盡可能的小，尤其是對(duì)高壓短程泵；e 易損件壽命長(zhǎng)，更換方便；f 制造工藝性好。2.2.1泵體臥式三聯(lián)單作用泵的泵體為

12、一整體式長(zhǎng)方體不銹鋼塊鍛造，材料為1cr18ni9ti,其剛性好，工作腔間距小，機(jī)加工量小，吸排出閥布置為直通式三通體。其優(yōu)點(diǎn)為過流性能好，余隙容積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，柱塞雖然不可以從液缸前塞處裝拆，但t型孔加工工藝性好。2.2.2柱塞柱塞材料為3cr13，表面經(jīng)高頻淬火，再精密加工和磨光，具有等硬度和光潔度的表面，有較高的耐磨性和防腐性。因?yàn)橹睆叫?，采用?shí)心結(jié)構(gòu)，加工簡(jiǎn)單。為不使柱塞發(fā)熱，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，柱塞上冷卻水不可斷。柱塞與十字頭之間采用平面連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，易于裝拆。2.2.3均質(zhì)閥均質(zhì)閥借調(diào)整螺旋彈簧對(duì)閥心的壓力，得到調(diào)整流體壓力的作用。在雙級(jí)均質(zhì)閥中，第一級(jí)流體壓力

13、為18mpa，主要使脂肪球破碎，第二級(jí)壓力減至2.7mpa,主要使脂肪球均勻分散。本機(jī)用手動(dòng)輪直接控制壓力，操作方便，體積減小。均質(zhì)頭制造成兩面均可使用的圓柱形結(jié)構(gòu)，加工方便，使用壽命長(zhǎng)。2.3確定泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)2.3.1活塞平均速度u的選擇u的大小直接影響泵各運(yùn)動(dòng)副零部件的摩擦和磨損，特別是對(duì)柱塞及其密封的影響尤為顯著。u過大則摩擦和磨損嚴(yán)重，會(huì)造成泄漏，流量下降，排出壓力也不能達(dá)到額定值。u過小則液力端徑向尺寸增加，傳動(dòng)端受力也增加從而使泵的總體尺寸和重量增加。一般可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得到u的定量選取范圍： u= k nm/s 式中 u柱塞平均速度，m/s； k統(tǒng)計(jì)系數(shù)，液壓機(jī)用三聯(lián)或多聯(lián)機(jī)動(dòng)

14、泵一般為0.210.70; n折合成單聯(lián)單作用泵的有效功率,kw。 n=( p- p) q / 612z (k+1) pq/ 612z(k+1) kw式中 q泵的流量，l/min p泵的排出壓力，kg f/cm； p泵的吸入壓力，kg f/cm；當(dāng)p p或p為常壓時(shí)，全壓力p pp。 z泵的聯(lián)數(shù)（柱塞數(shù)）； k系數(shù)，k-1= a/a，k=0，對(duì)雙作用泵，a/a1，0k1。本設(shè)計(jì)中，q=1.5 m /h=25 l/min, p=180 kg f/cm, z=3, k=0, k=0.45,則 n=18025/（6123）=2.45kw u=0.452.45=0.6m/s2.3.2曲軸轉(zhuǎn)速n和柱塞行

15、程長(zhǎng)度s的選擇已知偏心距30,則行程為30,由u=ns/30得 n=30 u/s=300.6/0.03=600rpm2.3.3柱塞直徑d的確定d=式中 q泵的流量, m/s;s柱塞行程長(zhǎng)度,m;n 曲軸轉(zhuǎn)速(rpm)或柱塞的每分鐘往復(fù)次數(shù),spm;z泵的聯(lián)數(shù)(柱塞數(shù));k系數(shù),k=1a/a對(duì)單作用泵, a/a=1,k=0,對(duì)雙作用泵, a/a1, 0k1;泵的容積效率。本設(shè)計(jì)中，q=1.5 m/h=0.000417 m/h, s=30mm=0.03m, n=600rpm, z=3, k=0, =0.8,則d=0.027m取柱塞直徑d為30 mm,則行程比=s/d=1,符合其取值范圍。2.3.4

16、進(jìn)出口的內(nèi)管經(jīng)d= ; d=式中 d吸入管內(nèi)經(jīng)，m； d排出管內(nèi)經(jīng)，m； q泵的流量，m/s； v吸入管內(nèi)介質(zhì)的平均流速，m/s； v排出管內(nèi)介質(zhì)的平均流速，m/s；本設(shè)計(jì)中，d=0.016m d=0.015m考慮到加工工藝性，以及減小總體長(zhǎng)度，可將濾網(wǎng)安在吸入管內(nèi)，充分利用吸 入管的空間，可取d=40mm，d=25mm。2.4原動(dòng)機(jī)的選擇2.4.1泵的有效功率n和泵的總效率單位時(shí)間內(nèi)，被泵排出的液體由泵獲得的能量稱為有效功率。n =pq/612kw式中 p=p p 泵的全壓力，kg f/cmp泵的排出壓力，kg f/cmp泵的吸入壓力，kg f/cmq泵的流量 l/min本設(shè)計(jì)中，p=180

17、kgf/cm q=25 l/min 則n =18025/612=7.35kw泵的效率是綜合衡量泵的能量損失的指標(biāo)，用下式表示： = n/n式中 n泵的有效功率； n泵的輸入功率。一般，泵的效率用計(jì)算方法很難確定，只能用實(shí)驗(yàn)方法確定。一般的選取范圍是：電動(dòng)泵的效率范圍是=0.600.90蒸氣直接作用泵的效率范圍是=0.800.952.4.2原動(dòng)機(jī)功率n= n/()kw式中 泵的傳動(dòng)裝置效率； 原動(dòng)機(jī)效率。由于泵的效率包括了泵的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦損失，所以，泵的傳動(dòng)裝置效率只與泵的減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械損失有關(guān)。當(dāng)采用皮帶傳動(dòng)時(shí)，=0.920.98 三角皮帶傳動(dòng)時(shí)， =0.900.94 齒輪傳動(dòng)時(shí)，=0.90

18、0.94 （閉式）；蝸桿傳動(dòng)時(shí)，=0.700.90（閉式）。本設(shè)計(jì)中，采用三角皮帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)，故 =0.85 =0.94則n=7.35/（0.850.94）=9.2kw考慮到往復(fù)泵的流量是脈動(dòng)的，泵的載荷也是脈動(dòng)的，此外，柱塞泵密封處的機(jī)械摩擦損失等也很嫩精確確定。為了使泵在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中不致超載，應(yīng)留有一定的余量，稱為儲(chǔ)備系數(shù)k，則實(shí)際原動(dòng)機(jī)功率為：n= kn本設(shè)計(jì)中查得k=1.15，則n=1.159.2=10.58kw2.4.3原動(dòng)機(jī)的選擇原動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)注意兩點(diǎn):1、原動(dòng)機(jī)必須滿足nd的要求,2、選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意到轉(zhuǎn)差率。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，選擇電動(dòng)機(jī)為y160m-4型電動(dòng)機(jī)，額定功

19、率11kw，同步轉(zhuǎn)速1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速14。第3章 動(dòng)力端的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用普通v帶傳動(dòng)。本設(shè)計(jì)中，帶輪材料采用灰鑄鐵，查得牌號(hào)為ht15-33其指標(biāo)如下表3-1：表3-1最小抗拉強(qiáng)度/mpa硬度hbs1751372051451191791301101661201411573.1.1小帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸由y160m-4電動(dòng)機(jī)可知，其軸身直徑d=42mm，長(zhǎng)度l=110mm。故小帶輪軸孔直徑應(yīng)取d=42mm，轂長(zhǎng)應(yīng)小于110 mm。由表查得，小帶輪實(shí)心輪。結(jié)構(gòu)如圖3-1：3.1.2大帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸3.1.3 由曲軸尺寸知，孔經(jīng)為65mm，基準(zhǔn)直徑為355

20、mm，則結(jié)構(gòu)如圖3-2：3.2曲軸的設(shè)計(jì)在往復(fù)泵中，曲軸是把原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的重要不見之一。工作時(shí)，它承受周期性的交變載荷，產(chǎn)生交變的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，因此也是曲軸連桿機(jī)構(gòu)最重要的受力部件。見圖曲軸的相關(guān)設(shè)計(jì)和校核見“高壓均質(zhì)機(jī)”設(shè)計(jì)3.3連桿與其軸瓦連桿是傳動(dòng)端曲柄連桿機(jī)構(gòu)中連接曲柄和十字頭的部件。連桿的運(yùn)動(dòng)是一平面運(yùn)動(dòng)，可以把連桿看成是沿液缸中心線移動(dòng)和繞十字頭銷擺動(dòng)的兩種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成。連桿的相關(guān)設(shè)計(jì)見“高壓均質(zhì)機(jī)”設(shè)計(jì)。見圖3.4十字頭三聯(lián)但作用泵的最大柱塞力為p=1272kgf，采用整體式十字頭，十字頭材料為zg35鑄鋼，工作面澆鑄chsnsb11-6軸承合金，十字銷

21、材料選用20cr，連接方式為連桿銷連接。十字頭的相關(guān)設(shè)計(jì)見“高壓均質(zhì)機(jī)”設(shè)計(jì)。第4章 液力端主要零部件設(shè)計(jì)4.1 泵閥設(shè)計(jì) 泵閥是往復(fù)泵工作過程的直接組成件，也是往復(fù)泵中最重要的易損件之一。它的設(shè)計(jì)好壞直接影響泵的工作性能和使用壽命。錐形閥的制造較為復(fù)雜，但流道比較平滑，流量系數(shù)大，水力阻力小，過流能力強(qiáng)，密封性能好，不論介質(zhì)粘度較高或粘度較低都比較適宜。而且，因?yàn)殚y板剛度較大，通常多用于高壓和超高壓泵上，在計(jì)量泵自重閥中也有采用。 本設(shè)計(jì)選用下部翼形導(dǎo)向的錐形閥。為減輕閥重，增加流通能力，導(dǎo)翼斷面為半月形凹槽，剛度好。閥和閥座材料為3cr13不銹鋼。4.1.1尺寸設(shè)計(jì)內(nèi)容和項(xiàng)目參數(shù)選取及計(jì)算

22、公式計(jì)算結(jié)果名稱符號(hào)單位泵的排出p2kg f/cm常用壓力（表壓）180吸入壓力p1kg f/cm（表壓）0聯(lián)或缸數(shù)z3每缸排出閥或吸入閥數(shù)z1泵理論流量qtl/min25柱塞直徑dcm3柱塞行程scm3每分鐘往復(fù)次數(shù)nspm600介質(zhì)重度g/cm1泵閥型式度錐形閥45閥板材料重度g/cm不銹鋼沖壓件7.8柱塞截面積acm a= cm 7.065通過一個(gè)閥的流量qq=212閥座孔最大瞬時(shí)流速vcm/s一般范圍150300cm/s212閥座孔徑dcmd=22密封面接觸寬度bcmb=0.20.28閥板直徑dcmd=d+2bsin2.4閥板厚度cm=() d=0.2-0.330.6閥板重量ggg=2

23、1密封面接觸面積acma=( d+b)b1.368閥板的公斤質(zhì)量mfkg0.021試驗(yàn)系數(shù)k/cmgs1.30允許關(guān)閉速度ucm/su12最大升程hcmh0.2比值h/ dh/ d=0.10.1當(dāng)量系數(shù)由d/d=0.1，查得=2.42.4系數(shù)kk=0.128系數(shù)k1.03系數(shù)kk=0.684kk()9.018彈簧初始安裝力fgg1506系數(shù)k60彈簧剛度cg/cmc=g5070彈簧最大工作力fgf= f+ch2520閥上最大載荷fgff+(1-)g2538彈簧中經(jīng)dmm按結(jié)構(gòu)選取22彈簧指數(shù)c查表11彈簧曲度系數(shù)k查表1.13許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力kg/mm查表，按65mn鋼絲取30鋼絲直徑dmmd1.

24、62剪切彈性模量gkg/mm8000彈簧工作圈數(shù)i圈i=7.5彈簧總?cè)?shù)i圈i=i+(1.5-2)9彈簧節(jié)距tmmt=4.85自由高度hmmh=(t-d)i+( i-0.5)d39安裝高度hmmh=h-10 f/c36鋼絲展開長(zhǎng)lmml= i554.14.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.3泵閥強(qiáng)度校核a.閥板與閥座密封面比壓校核 略去閥板在關(guān)閉時(shí)的彈簧力f和介質(zhì)中重量（1-）g；則比壓p=p式中 p材料的允許比壓，kg f/cm； 不銹鋼的p=300-800b.閥板彎曲強(qiáng)度校核 閥板按靜壓作用校核彎曲強(qiáng)度。對(duì)于錐形閥可簡(jiǎn)化成周邊自由支承的，受均布載荷p的平板，即：式中 在閥板中心最大彎曲應(yīng)力，kg f/

25、cm； p泵的排壓與吸入壓之差，kg f/cm；180 閥板材料許用彎曲應(yīng)力，kg f/cm； 不銹鋼 =1000-1200第5章 運(yùn)動(dòng)仿真5.1 c語(yǔ)言程序簡(jiǎn)介c語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護(hù)。c語(yǔ)言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)。它不僅具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型，便于實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪問內(nèi)存的物理地址，進(jìn)行位（bit）一級(jí)的操作。由于c語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件的編程操作，因此c語(yǔ)言集高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開發(fā)，也適合于應(yīng)用軟件的開發(fā)。此外，c語(yǔ)言還具有效率高，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此廣泛地移植到了各類各型計(jì)算機(jī)上，

26、從而形成了多種版本的c語(yǔ)言。5.2傳動(dòng)端運(yùn)動(dòng)及程序#include #include #define pi 3.1415926int xa=70,ya=270,xb,yb,xc,yc,xd=183,yd=270,xe,ye,xf,yf=75;double lalfa,lalfa1=360.0;double lab=50.5,lbc=108.75,lcd=112.5,lad=112.5,lde=225,lef=315,lb=195;double a,b,c,ac,a3,omiga1=5.236,omiga2,omiga3,omiga4,sc,vc;double alfa1,alfa2,alfa3

27、,alfa4,alfa5;double ab=67.5,bc=145,cd=150,ad=150,de=300,ef=420,b=260;int alfa=0,l=300,m=100,xxc,yxc,xvc,yvc,xac,yac;/*/void set_angle()lalfa1-=10; if(lalfa10) lalfa1=lalfa1+360; lalfa=pi*lalfa1/180;void draw_link()int i; float a,b,c,l; double thita,gama; a=ad-ab*cos(lalfa); b=-ab*sin(lalfa); c=(a*a+

28、b*b+cd*cd-bc*bc)/(2*cd); thita=2*atan(b+sqrt(a*a+b*b-c*c)/(a-c); if(thita0) thita+=pi; xb=(int)(lab*cos(lalfa)+xa; yb=ya-(int)(lab*sin(lalfa); xc=xd+(int)(lcd*cos(thita); yc=yd-(int)(lcd*sin(thita); gama=thita-0.5; xe=(int)(lde*cos(gama)+xd; ye=yd-(int)(lde*sin(gama); l=lde*sin(gama)-lb; xf=(int)(sq

29、rt(lef*lef+l*l)+xe; setbkcolor(blue); setcolor(red); setlinestyle(0,0,3); moveto(xa,ya); lineto(xb,yb); lineto(xc,yc); lineto(xd,yd); lineto(xe,ye); lineto(xf,yf); line(xc,yc,xe,ye); setcolor(15); setlinestyle(0,0,0); circle(xa,ya,5); floodfill(xa,ya,white); circle(xd,yd,5); floodfill(xd,yd,white);

30、circle(xb,yb,3); floodfill(xb,yb,white); circle(xc,yc,3); floodfill(xc,yc,white); circle(xe,ye,3); floodfill(xe,ye,white); moveto(xa,ya); lineto(xa-10,ya+10); lineto(xa+10,ya+10); lineto(xa,ya); line(xa-15,ya+10,xa+15,ya+10); for(i=4;i=30;i+=4) line(xa-15+i,ya+10,xa-15+i-3,ya+15); moveto(xd,yd); lin

31、eto(xd-10,yd+10); lineto(xd+10,yd+10); lineto(xd,yd); line(xd-15,yd+10,xd+15,yd+10); for(i=4;i=30;i+=4) line(xd-15+i,yd+10,xd-15+i-3,yd+15); bar(xf-10),(yf+6),(xf+10),(yf-6); line(375,yf+6,640,yf+6); for(i=0;i260;i+=8) line(380+i,yf+6,380+i-3,yf+11); /*line(0,310,640,310); line(200,0,200,480);*/void

32、 set_text()setcolor(yellow); settextstyle(4,0,5);/* outtextxy(180,200,made by sphinx!);*/ outtextxy(250,250,2000.5.18);links()int graphdriver=vga,graphmode=vgamed; initgraph(&graphdriver,&graphmode, ); do setactivepage(1); clearviewport(); set_angle(); draw_link(); set_text(); setvisualpage(1); seta

33、ctivepage(0); clearviewport(); set_angle(); draw_link(); set_text(); setvisualpage(0); while(!kbhit(); getch(); closegraph();/*/set_c()a=ad-ab*cos(alfa1); b=-ab*sin(alfa1); c=(a*a+b*b+cd*cd-bc*bc)/(2*cd); alfa3=2*atan(b+sqrt(a*a+b*b-c*c)/(a-c); if(alfa30) alfa3+=pi; alfa2=atan(b+cd*sin(alfa3)/(a+cd*

34、cos(alfa3); if(alfa20) alfa2+=pi; omiga3=omiga1*(ab*sin(alfa1-alfa2)/(bc*sin(alfa3-alfa2); omiga2=-omiga1*(ab*sin(alfa1-alfa3)/(cd*sin(alfa2-alfa3); alfa4=alfa3-0.5236; alfa5=asin(b-de*sin(alfa4)/ef)+2*pi; if(alfa50) alfa5+=pi; omiga4=-(de*omiga3*cos(alfa4)/(ef*cos(alfa5); a3=(bc*omiga2*omiga2+ab*om

35、iga1*omiga1*cos(alfa1-alfa2)-cd*omiga3*omiga3*cos(alfa3-alfa2)/(cd*sin(alfa3-alfa2); xc=(de*cos(alfa4)+ef*cos(alfa5)/2; vc=-(-de*omiga3*sin(alfa4-alfa5)/cos(alfa5)/10; ac=(-(de*(a3*sin(alfa4-alfa5)+omiga3*omiga3*cos(alfa4-alfa5)+ef*omiga4*omiga4)/cos(alfa5)/100;draw_x()int i; setcolor(white); line(0

36、,l,640,l); line(m,0,m,480); line(360+m,0,360+m,480); line(m,0,m-8,20); line(m,0,m+8,20); line(640,l,620,l-8); line(640,l,620,l+8); for(i=m;i=620;i+=30) line(i,l,i,l+6); xxc=(int)(alfa+m); yxc=-(int)(70-xc); /*if(yxc64) yxc=yxc-64;*/ setcolor(red); lineto(xxc,yxc);draw_v()xvc=(int)(alfa+m); yvc=(int)

37、(l-vc); setcolor(yellow); lineto(xvc,yvc);draw_a()xac=(int)(alfa+m); yac=(int)(l-ac); setcolor(green); lineto(xac,yac);chart()int graphdriver=vga,graphmode=vgahi; initgraph(&graphdriver,&graphmode, ); moveto(m,l); setbkcolor(black); do alfa1=alfa*pi/180; set_c(); draw_x(); alfa=alfa+1; while(alfa=54

38、0); moveto(m,l); alfa=0; do alfa1=alfa*pi/180; set_c(); draw_v(); alfa=alfa+1; while(alfa=540); moveto(m,l); alfa=0; do alfa1=alfa*pi/180; set_c(); draw_a(); alfa=alfa+1; while(alfa=540); setfillstyle(1,red); bar(5,450,25,460); settextstyle(0,0,2); setcolor(red); outtextxy(30,446,displacement); setf

39、illstyle(1,yellow); bar(240,450,260,460); settextstyle(0,0,2); setcolor(yellow); outtextxy(265,446,velocity); setfillstyle(1,green); bar(410,450,430,460); settextstyle(0,0,2); setcolor(green); outtextxy(435,446,acceleration); setcolor(white); line(m,0,m,480); setlinestyle(3,0,1); line(m,64,m+255,64)

40、; line(m,216,m+45,216); line(m,225,m+120,225); settextstyle(0,0,0); outtextxy(m-45,64,570(x); outtextxy(m-45,216,270(x); outtextxy(m-45,225,856(v); outtextxy(m-60,430,-1545(v); /*drawzb*/ outtextxy(m-6,l+8,0); outtextxy(m+24,l+8,30); outtextxy(m+54,l+8,60); outtextxy(m+84,l+8,90); outtextxy(m+114,l+

41、8,120); outtextxy(m+144,l+8,150); outtextxy(m+174,l+8,180); outtextxy(m+204,l+8,210); outtextxy(m+234,l+8,240); outtextxy(m+264,l+8,270); outtextxy(m+294,l+8,300); outtextxy(m+324,l+8,330); outtextxy(m+354,l+8,360); outtextxy(m+384,l+8,390); outtextxy(m+414,l+8,420); outtextxy(m+444,l+8,450); outtex

42、txy(m+474,l+8,480); outtextxy(m+504,l+8,510); setlinestyle(0,0,0); /*line(355,0,355,480); line(145,0,145,480);*/ getch(); closegraph();/*/double vac,valfa1,valfa2,vomiga1=5.236,vomiga2,vxc,vvc;double vab,vbc,vb;int vjust,valfa=0,vl=300,vm=100,vxxc,vyxc,vxvc,vyvc,vxac,vyac; vset_c()valfa2=asin(vb-vab

43、*sin(valfa1)/vbc);/* if(alfa20) alfa2+=pi;*/ vomiga2=-vomiga1*vab*cos(valfa1)/(vbc*cos(valfa2); vxc=(vab*cos(valfa1)+vbc*cos(valfa2)/2; vvc=(-vomiga1*vab*sin(valfa2-valfa1)/cos(valfa2)/10; vac=(-vab*vomiga1*vomiga1*cos(valfa1-valfa2)+vbc*vomiga2*vomiga2)/cos(valfa2)/50;vdraw_x()int i; setcolor(white); line(0,vl,640,vl); line(vm,0,vm,480); line(360+vm,0,360+vm,480); line(vm,0,vm-8,20);