《小型泥漿泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》8200字

IV1緒論1.1題目背景自從泥漿泵被發(fā)明出來(lái)，到現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用了有一百多年。最先出現(xiàn)的泥漿泵功能主要是沖洗泥漿和運(yùn)送巖土。直到1940年代末，隨著各種新式鉆井機(jī)構(gòu)不斷出現(xiàn)，使得其擴(kuò)大了逆漿泵的使用范圍。泥漿泵也可以稱(chēng)作為鉆井泵，是鉆井工程領(lǐng)域中最為重要的一個(gè)機(jī)構(gòu)。在鉆井的過(guò)程中，泥漿泵主要是將清水或其他溶液通過(guò)高壓軟管和眾多零件輸送到鉆頭的底端，從而達(dá)到對(duì)鉆頭冷卻的目的，并實(shí)現(xiàn)井底的清洗。泥漿泵的結(jié)構(gòu)類(lèi)型眾多，最早被使用的是雙缸雙作用泵,但這種泵效率低且體積重量大，很難適應(yīng)野外各種復(fù)雜的狀況。一直到1960年代，出現(xiàn)了三缸單作用泵，彌補(bǔ)了雙杠雙作用泵的缺點(diǎn)，在這其中占有較大優(yōu)勢(shì)的是工作效率高且整體穩(wěn)定性好。之后泥漿泵也在一代一代的發(fā)展，大約過(guò)了40年，三缸單作用泵的技術(shù)較為成熟，應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)在泥漿泵仍在不斷的發(fā)展，泵的使用不僅在于鉆井，其中小型泥漿泵被廣泛的應(yīng)用在隧道、煤礦、大壩和地基等場(chǎng)合。1.2研究意義針對(duì)應(yīng)用于隧道、煤礦、大壩和地基等場(chǎng)合，主要是應(yīng)用小型泥漿泵居多。雖然現(xiàn)在的泥漿泵的研制與發(fā)展很快，但仍然存在著諸多問(wèn)題，如：整體的尺寸大小和重量還是比較大，運(yùn)輸不是非常便利；無(wú)故障運(yùn)行的時(shí)間達(dá)不到所需的要求；結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，更換密封件時(shí)間較長(zhǎng)。因此此次對(duì)上述存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，合理選擇原動(dòng)機(jī)來(lái)延長(zhǎng)運(yùn)行的時(shí)間；通過(guò)選擇合適的密封材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以解決密封件的問(wèn)題；選用行星減速器并將其置于大帶輪之中，解決尺寸和重量的問(wèn)題。因此研究XQB小型泥漿泵結(jié)構(gòu)和其零件具有很大工程意義經(jīng)濟(jì)價(jià)值。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀追溯泥漿泵的發(fā)展歷史已經(jīng)有100多年了，相比較國(guó)內(nèi)而言，國(guó)外泥漿泵的發(fā)展要比我國(guó)要早上很多。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)豐富、產(chǎn)品系列更為全面，這其中技術(shù)最為先進(jìn)的就是美國(guó)。在1901年，美國(guó)發(fā)明并開(kāi)始使用了第一臺(tái)泥漿泵，泥漿泵的結(jié)構(gòu)是雙杠雙作用泵，之后過(guò)了大約60年，這種結(jié)構(gòu)的泵作為主要的泵被使用。但這種泵在被使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了很多的問(wèn)題，體積質(zhì)量大、壓力波動(dòng)大和效率低等缺點(diǎn)，使得其很難適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境，現(xiàn)在被應(yīng)用的很稀少了。又過(guò)了七八年的不斷發(fā)展，新的泥漿泵開(kāi)始涌現(xiàn)，其主要是三缸單作用泵。相比于前者，其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高且整體的體積更小，而且它所獲得的利潤(rùn)更高。因此在美國(guó)的很多公司應(yīng)用最多的泵就是三缸單作用泵，同時(shí)此泵在其他很多國(guó)家被使用的也較為廣泛。相比于國(guó)外，我國(guó)泥漿泵的起點(diǎn)非常低，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是各種工藝路線(xiàn)都是遠(yuǎn)落后于國(guó)外的水平。我國(guó)泥漿泵的研制自上世紀(jì)60年代才開(kāi)始，經(jīng)過(guò)了有50年的發(fā)展，由最開(kāi)始的引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)到自己慢慢的研究與發(fā)展，已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。其中生產(chǎn)泥漿泵的公司主要有寶石機(jī)械有限公司、蘭石機(jī)械有限公司等單位，其生產(chǎn)力能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的需求。我國(guó)目前最大的泥漿泵生產(chǎn)制造商為寶石機(jī)械有限公司，已經(jīng)有著40多年的歷史，有著豐富的設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)。其產(chǎn)品不僅價(jià)格低廉而且質(zhì)量非常高，在世界各國(guó)中都非常受歡迎，應(yīng)用廣泛。由寶石公司開(kāi)發(fā)研制的Q系列的泥漿泵功率很高。此系列泵是五缸單作用泵，其整體是由模塊式零件裝配起來(lái)，組裝與維修都非常方便，進(jìn)而能夠使得該泵能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行。在其設(shè)計(jì)中，動(dòng)力部分采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，中間較多零件采用整體鍛造，減小其不平穩(wěn)性，使得整個(gè)機(jī)器運(yùn)行平穩(wěn)。此泵亦是達(dá)到了世界先進(jìn)的水平。我國(guó)泥漿泵雖然起步比較晚，但其發(fā)展速度很快，現(xiàn)在與國(guó)外有一些差距，但其中的差距已經(jīng)非常小了，并且正在逐年的縮小其中的差距。我國(guó)現(xiàn)在仍需要不斷地學(xué)習(xí)并加強(qiáng)創(chuàng)新，不斷增強(qiáng)自主研發(fā)能力，從而能在世界這個(gè)舞臺(tái)上占據(jù)一席之地。2泵的介紹1、泵的選擇現(xiàn)在泵的種類(lèi)有很多種，其中應(yīng)用較多主要是三缸泵和單缸雙作用泵，三缸泵的優(yōu)勢(shì)在于泵的整體構(gòu)造簡(jiǎn)潔、傳動(dòng)功效好，缺點(diǎn)主要是整機(jī)質(zhì)量大和泵中壓力較低等因素。單缸雙作用泵相比三缸泵體積小、重量較輕、壓力高和工作穩(wěn)定，并考慮到野外復(fù)雜的工作狀況，最終選擇了單缸雙作用泵。2、單缸雙作用泵的工作原理首先是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶將動(dòng)力傳入，然后由減速器進(jìn)行降速，最后是由偏心輪上的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將其自身的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞與缸體的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整體的運(yùn)動(dòng)。柱塞泵有進(jìn)腔和排腔兩個(gè)腔。當(dāng)桿向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，缸體右腔進(jìn)漿（F2打開(kāi)，F(xiàn)4關(guān)閉），缸體左腔排漿（F3打開(kāi)，F(xiàn)1關(guān)閉）。當(dāng)桿向右驅(qū)動(dòng)時(shí)，缸體左腔進(jìn)漿（F1打開(kāi)，F(xiàn)3關(guān)閉），缸體右腔排漿（F4打開(kāi)，F(xiàn)2關(guān)閉）。（如圖2-1所示）圖2-1原理圖3、優(yōu)化設(shè)計(jì)在泵的總體設(shè)計(jì)中，針對(duì)現(xiàn)有的泥漿泵的諸多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次的調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察，最后也從實(shí)際經(jīng)濟(jì)的角度考慮，確定了如下的方案：（1）泥漿泵多用于野外場(chǎng)所，環(huán)境惡劣且工作時(shí)間長(zhǎng)，泵體容易損壞，需要選用高強(qiáng)度的材料；（2）野外各種工作環(huán)境非常復(fù)雜，動(dòng)力要選用電機(jī)來(lái)更好的適應(yīng)環(huán)境；（3）密封件易損壞從而影響泥漿泵的工作性能，可以選用新型的密封件材料聚四氟乙烯來(lái)提高壽命；（4）柱塞容易磨損，選用更好的材料來(lái)提高耐磨性；（5）使泵整體運(yùn)行更加平穩(wěn)，可以選擇增加一個(gè)空氣室。3原動(dòng)機(jī)的選擇現(xiàn)在所應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)主要就是繞線(xiàn)式和鼠籠式這兩種異步電動(dòng)機(jī)。這兩種電動(dòng)機(jī)都有著自己獨(dú)有的優(yōu)劣之處。其中繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)處就是運(yùn)行啟動(dòng)速度非?？欤烫幘驮谟诮Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，維修不變，運(yùn)行不穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益不高。而鼠籠式的特點(diǎn)是啟動(dòng)便捷，構(gòu)造簡(jiǎn)潔，便于維修且經(jīng)濟(jì)效益好等，缺點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)所要求的電流大且轉(zhuǎn)速難以調(diào)整。同時(shí)也有考慮到直流電動(dòng)機(jī)，雖然直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)迅速和轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，但相比于異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)直流電動(dòng)機(jī)效益較低、結(jié)構(gòu)龐雜且難以拆卸等。最后綜合考慮各種電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，并且考慮到工作環(huán)境在野外場(chǎng)所，需要構(gòu)造簡(jiǎn)潔、容易維護(hù)、綜合收益高及故障率低的優(yōu)點(diǎn)，因此最后選擇了鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。最后電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇還需要根據(jù)一些參數(shù)來(lái)計(jì)算，從而最終完成原動(dòng)機(jī)的選擇。已知，。主軸所受的軸向力F：(3-1)其中：A—運(yùn)動(dòng)活塞的截面積P—作用在軸上的最大壓力主軸的轉(zhuǎn)矩T：(3-2)計(jì)算排量P：(3-3)其中：M—轉(zhuǎn)矩P—最大壓力由，可得軸的轉(zhuǎn)速r：(3-4)其中：Q—為流量（）P—為排量（）由公式，得輸出功率P：(3-5)則輸出功率P：式中：齒輪傳動(dòng)效率帶傳動(dòng)效率由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知選擇Y132M-4型三向異步電動(dòng)機(jī)，其功率為7.5Kw，轉(zhuǎn)速為1440r/min。4漿管的選擇與直徑計(jì)算這次所選的漿管有吸漿管和排漿管，需要考慮膠管在安裝時(shí)盡量不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，且彎曲半徑不宜過(guò)小，以防止受力過(guò)大。漿管會(huì)經(jīng)常與較粗糙和鋒利的表面向接觸，會(huì)承受較大的壓強(qiáng)和摩擦力，需要選用高強(qiáng)度材料的膠管。膠管可以分為夾布膠管、纏繞膠管、針織膠管和編織膠管。首先第一個(gè)膠管的長(zhǎng)處是制造方便、對(duì)各種要求的適應(yīng)性較好并具有管體挺性好，但效率低。其次是纏繞膠管承壓強(qiáng)度高和耐沖擊。其次針織膠管管體輕便柔軟，彎曲性好，但只適應(yīng)于工作壓力不高的場(chǎng)合。最后編織膠管承壓、耐沖擊和彎曲性好、相比于夾布膠管材料利用率高。因此綜合考慮泥漿泵的工作狀況，選用了編織膠管。1、吸漿管直徑計(jì)算吸入管中的流速，取。流量：(4-1)(4-2)所以取。2、排漿管直徑計(jì)算排水管中的流速，取所以?。灰虼俗詈筮x擇了直徑為30mm吸漿管和直徑為40mm的排漿管，其材料為編織膠管。5泥漿泵零件的選擇與強(qiáng)度計(jì)算主要參數(shù)：電機(jī)的功率7.5KW,流量,泵的額定壓力,柱塞。5.1泵體泵體在機(jī)器的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中起著很重要的作用，其主要就是吸漿和排漿這兩大功能。泵體主要由主軸、偏心套、連桿、滑套等組成。泵頭由拉桿、柱塞球閥、進(jìn)漿室、排漿室、進(jìn)漿膠管接頭、空氣室等組成。圓錐滾子軸承在行星軸和主軸上均安裝，有眾多優(yōu)勢(shì)：能同時(shí)承受兩個(gè)方向的載荷：軸向和徑向，能夠承受很大的載荷，適用于高速重載的場(chǎng)合。同時(shí)柱塞和拉桿上都是進(jìn)行了密封，在他們中間使用的是型環(huán)。它不僅能承受極高、極低和不斷變化的溫度，而且能夠在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，其整體磨損非常的小，且適應(yīng)于泥漿、水和礦物油等各種物質(zhì)。并且柱塞需要冷卻，可以把膠管與直通管接頭相連接后，流出的冷水就可以起到冷卻的目的。5.2銷(xiāo)子的選擇與強(qiáng)度計(jì)算銷(xiāo)在于用法上有許多種，其中銷(xiāo)可以分為定位銷(xiāo)、連接銷(xiāo)和安全銷(xiāo)。首先第一個(gè)銷(xiāo)的作用就是用來(lái)確保零件之間不會(huì)發(fā)生位移；其次第二個(gè)銷(xiāo)作用是傳遞載荷；最后的安全銷(xiāo)起保護(hù)元件作用。銷(xiāo)的類(lèi)型眾多，有圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、槽銷(xiāo)和開(kāi)口銷(xiāo)等，以上銷(xiāo)都是標(biāo)準(zhǔn)化零件。圓柱銷(xiāo)的應(yīng)用是最為廣泛的，通過(guò)圓柱銷(xiāo)與孔的擠壓來(lái)固定，連接非常緊密與安全；圓錐銷(xiāo)受橫向力是會(huì)自鎖，它裝拆方便，且不影響其定位要求；當(dāng)槽銷(xiāo)與銷(xiāo)孔進(jìn)行安裝時(shí)，由于材料本身的性能使得連接緊密，能夠承受較大的沖擊；開(kāi)口銷(xiāo)常用于螺紋連接的防松裝置。在銷(xiāo)的選擇過(guò)程中，我們需要考慮到很多的因素。一方面，我們要考慮到野外惡劣的環(huán)境條件和裝配所要求的尺寸要求。另一方面，我們還要考慮到銷(xiāo)能不能在使用過(guò)程中能夠承受較大的力與擠壓。銷(xiāo)在使用的過(guò)程中常用的材料有35或45鋼。安全銷(xiāo)相比之下就擁有更多的原材料可更替換。而定位銷(xiāo)所使用的材料就與普通銷(xiāo)所一致，并進(jìn)行硬化處理。根據(jù)實(shí)際情況，選擇材料為45鋼的圓柱銷(xiāo)。已知，，。1、外加負(fù)荷P(5-1)2、各支點(diǎn)反力、解得：圖5-1彎矩圖5-1所示3、各支點(diǎn)彎矩如圖4、彎曲強(qiáng)度計(jì)算截面C處的抗彎摸量W：截面C處的彎曲應(yīng)力：(5-2)，安全。5、剪切強(qiáng)度計(jì)算此銷(xiāo)為雙剪切，所以剪力：剪應(yīng)力：(5-3)，安全。式中：—許用剪應(yīng)力6、擠壓強(qiáng)度計(jì)算擠壓應(yīng)力：(5-4)，安全式中：—擠壓剪應(yīng)力=因此符合要求。5.3柱塞上螺紋的選擇與強(qiáng)度計(jì)算5.3.1螺紋的選擇與強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)螺紋所處的位置不同，被分為內(nèi)外螺紋。螺旋線(xiàn)的繞行方向有左、右旋，被使用最多的是右旋螺紋。按照其外觀(guān)可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。前一種主要適應(yīng)與連接和傳動(dòng)，后一種適應(yīng)與連接。傳動(dòng)螺紋主要有三種類(lèi)型。第一種為方形螺紋效率較高，但其螺紋根部強(qiáng)度弱，相互轉(zhuǎn)動(dòng)部位容易磨損，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)精度下降。鋸齒形螺紋容易對(duì)中。這類(lèi)螺紋兼有方形螺紋，它的優(yōu)點(diǎn)是傳送速度快、梯形螺紋底部堅(jiān)韌度高的優(yōu)點(diǎn)，但只能用于一個(gè)方向受力的螺紋。梯形螺紋的里、外兩側(cè)緊密貼合，不會(huì)發(fā)生移位。和方形螺紋對(duì)比強(qiáng)度高，韌性好，但工作效率低。其應(yīng)用的最為廣泛，最后選擇了梯形螺紋。(如圖5-2所示)圖5-2螺紋簡(jiǎn)圖螺紋所選用的材料：45鋼性能：，，公稱(chēng)尺寸內(nèi)徑螺距工作高度螺紋梯形寬度旋上差寬旋入等容1、彎曲強(qiáng)度計(jì)算彎矩M：(5-5)抗彎模量W：(5-6)，安全。2、剪切強(qiáng)度計(jì)算剪切面積：(5-7)許用剪切應(yīng)力：，安全。3、擠壓強(qiáng)度計(jì)算擠壓面積：(5-8)(5-9)許用擠壓應(yīng)力：，安全。因此所選的柱塞螺紋符合要求。5.3.2螺紋防松的選擇螺紋連接發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)對(duì)機(jī)器造成很?chē)?yán)重的影響，可能會(huì)使機(jī)器發(fā)生嚴(yán)重的故障，停止工作。因此為了保證連接的緊固和機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)行，在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要采取防松手段。防松其實(shí)就是阻止螺旋副之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)位移?？梢苑譃槟Σ练浪伞C(jī)械防松和破壞螺旋副防松等。在選擇方法時(shí)，我們一般會(huì)選用最簡(jiǎn)潔有效的防松方法，因此最后選擇了機(jī)械防松。5.4泵體壁厚選擇與強(qiáng)度計(jì)算泵體壁厚選擇的材料為：蠕墨鑄鐵性能：，許用安全系數(shù)，取壁厚1、由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算(5-10)式中：缸的內(nèi)半徑取考慮到壁厚附加量，取2、由承壓強(qiáng)度計(jì)算(5-11)得：式中：泵體最大內(nèi)徑D壁厚附加量安全系數(shù)所以所選的壁厚符合要求。5.5空氣室容積的選擇與計(jì)算本機(jī)構(gòu)中仍然需要額外加一個(gè)空氣室，空氣室能起到很大的作用。當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，漿量發(fā)生波動(dòng)時(shí)，空氣室里面預(yù)存的空氣也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，造成空氣室中空氣體積大小發(fā)生變化，進(jìn)而影響空氣壓力，從而使得排漿均勻。(如圖5-3所示)1、計(jì)算空氣室的容積（5-12）其中：剩余液量平均壓力空氣室中為工作時(shí)的壓力柱塞行程壓力不均勻系數(shù),取圖5-3空氣室2、實(shí)際容積(5-13)所以空氣室的容積充足。3、強(qiáng)度計(jì)算材料為：蠕墨鑄鐵，厚度為。(5-14)由承壓強(qiáng)度計(jì)算：(5-15)，安全。所以選擇厚度為合適。5.6減速器的選擇與計(jì)算減速器是較為精密的機(jī)械，其主要起到降速的目的。減速器的種類(lèi)有很多，主要有：齒輪減速器、蝸桿減速器、諧波減速器、行星減速器。每種減速器都有自己獨(dú)特的優(yōu)劣之處，要按照所應(yīng)用的場(chǎng)合和具體的尺寸要求來(lái)選擇最優(yōu)的減速器。齒輪減速器主要有以下幾種類(lèi)型。首先第一個(gè)是直齒圓柱輪，它適應(yīng)于兩軸不相交的場(chǎng)合，在其運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊和噪音。其次是斜齒圓柱輪，它適應(yīng)于平行和交叉?zhèn)鲃?dòng)，其特點(diǎn)：兩齒輪間接觸的更加緊密且運(yùn)行平穩(wěn)，適能承受較大載荷。最后是錐齒輪，它的兩軸之間相交，一般來(lái)說(shuō)都是垂直的。齒輪傳動(dòng)大多數(shù)應(yīng)用于傳動(dòng)比要求很高、傳動(dòng)效率高且整體的尺寸較小。渦輪蝸桿效率低，容易產(chǎn)生摩擦熱導(dǎo)致溫度過(guò)高，容易膠合，同時(shí)它也有自鎖功能。諧波減速機(jī)的主要特點(diǎn)是尺寸小、穩(wěn)定性較差和能夠無(wú)故障工作的時(shí)間較短。行星減速機(jī)結(jié)構(gòu)相比之下還是較為緊密的，精度較高且工作時(shí)間長(zhǎng)。泥漿泵一般用于野外，需要經(jīng)常的搬動(dòng)，因此需要減輕它的重量和體積，所以要選擇較輕的減速器，就選擇了行星減速器并將其置于大帶輪之中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)所需要求。5.6.1傳動(dòng)比的分配電機(jī)轉(zhuǎn)速，泵的運(yùn)行次數(shù)為120次/分，即，；，。1、選定(5-16)式中：計(jì)算功率使用系數(shù)安全系數(shù)當(dāng)，時(shí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知NAD200，2、溫度的變化會(huì)對(duì)機(jī)器造成一定的影響，要找到臨界功率，，由查表可知，，。通過(guò)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知由此熱平衡時(shí)臨界功率符合要求。5.6.2行星減速器各齒輪參數(shù)選用型雙聯(lián)機(jī)構(gòu)類(lèi)型的行星減速器，行星輪n=3，i=6。1、中心輪相關(guān)數(shù)據(jù)；；；；；；旋向向左。2、行星輪相關(guān)數(shù)據(jù)；；；；；；旋向向左；。3、行星輪相關(guān)數(shù)據(jù)；；；；；；旋向右旋；。5.7帶的選擇與計(jì)算帶傳動(dòng)大多應(yīng)用于小帶輪與大帶輪之間有較大距離的場(chǎng)合。帶傳動(dòng)主要由帶輪和傳動(dòng)帶組成。當(dāng)主動(dòng)帶輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)由傳動(dòng)帶2將運(yùn)動(dòng)傳遞到從動(dòng)輪3。帶從整體上來(lái)說(shuō)就由三部分組成，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)潔，運(yùn)行平穩(wěn)且當(dāng)運(yùn)行速度過(guò)快時(shí)，帶與帶輪之間會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。因此它在現(xiàn)在社會(huì)中應(yīng)用的非常廣泛。(如圖5-4)圖5-4帶傳動(dòng)圖在帶的傳動(dòng)中有多種類(lèi)型，各有其自己的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。帶的類(lèi)型主要有平帶、V帶、多楔帶和同步帶。平帶傳動(dòng)整體構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，傳送平穩(wěn)且速度快和可以應(yīng)用在大小帶輪之間有距離的場(chǎng)合。V帶傳動(dòng)適應(yīng)于兩帶輪之間有較遠(yuǎn)距離的場(chǎng)合和構(gòu)造緊密。多楔帶有著兩者共有的長(zhǎng)處，主要用于運(yùn)載較重物品的的場(chǎng)合。同步帶傳動(dòng)需要很高的運(yùn)行平穩(wěn)性。最后綜合考慮我們的需求，選擇了V帶傳動(dòng)。1、計(jì)算功率(5-17)其中：工作情況系數(shù)2、選擇帶的型號(hào)的小帶輪直徑知，，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知選B帶型，3、傳動(dòng)比4、大帶輪直徑(5-18)其中：彈性滑動(dòng)率由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，。5、帶速V(5-19)速度在范圍內(nèi)，合適。6、初定軸間距所以取。7、初算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度(5-20)由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，取。8、實(shí)際中心距a(5-21)9、小帶輪包角(5-22)包角合適。10、單根帶傳遞的功率由，。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知11、單根帶傳遞功率的增量由，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知。12、帶的根數(shù)(5-23)其中：包角系數(shù)，長(zhǎng)度系數(shù)所以Z=4。13、單根帶的預(yù)緊力(5-24)其中：皮帶每米長(zhǎng)的重量。14、帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸本次選用的電機(jī)型號(hào)。參數(shù)如下：直徑；長(zhǎng)度。所以小帶輪軸孔的直徑取，轂長(zhǎng)小于88mm。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知小帶輪選取實(shí)心輪，大帶輪選取孔板輪。（1）確定小帶輪相關(guān)尺寸由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得大小帶輪相關(guān)尺寸，，，，，，，，取。（2）確定大帶輪相關(guān)尺寸由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得，，，，，，，，取。5.8軸的選擇與強(qiáng)度計(jì)算材料：40Cr，調(diào)質(zhì)后性能：，5.8.1初算軸徑式中：與材料有關(guān)的系數(shù)開(kāi)鍵槽應(yīng)增大，取5.8.2軸的受力分析1、帶產(chǎn)生的作用力Q(5-25)2、缸內(nèi)壓力對(duì)軸的作用（1）此處只考慮缸內(nèi)的壓力，其它不在范圍之內(nèi)。在軸上受到的兩個(gè)方向上的載荷都會(huì)造成應(yīng)力，如下圖5-5。5-5軸的受力圖（2）切向力T(5-26)法向力Z(5-27)式中：偏心角連桿的偏角通過(guò)受力分析，當(dāng)時(shí)，，此刻軸的受力最大。，將以上各力分別向水平和垂直面上投影。(5-28)由于，產(chǎn)生扭矩(5-29)軸傳遞的扭矩(5-30)3、各支點(diǎn)反力X平面Y平面4、彎矩(5-31)水平面如圖5-6所示垂直面如圖5-7所示最大彎矩：最大扭矩：合成彎矩如圖5-8所示圖5-6水平面彎矩圖5-7垂直面彎矩圖5-8合成彎矩5.8.3驗(yàn)算軸徑當(dāng)材料為40Cr，時(shí)，由資料查得：，，，過(guò)盈公式：(5-32)取所以符合要求。5.9軸承的選擇與強(qiáng)度計(jì)算按接觸面分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承按承載方向可分為徑向軸承和止推軸承。它有著自己的長(zhǎng)處，對(duì)其尺寸是有一定的要求且適應(yīng)于在運(yùn)行速度極快時(shí)會(huì)承受較大的力。與前者進(jìn)行比較，滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)小且能長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行；滾動(dòng)軸承經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與改進(jìn)，已經(jīng)形成了自己獨(dú)有的標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn)。當(dāng)零件出現(xiàn)問(wèn)題，可以很容易的被替換，從而大大節(jié)省成本。滾動(dòng)軸承用軸承鋼制造出來(lái)，經(jīng)過(guò)熱處理后，其表面的硬度和韌度都得到了很大的加強(qiáng)?，F(xiàn)在滾動(dòng)軸承的應(yīng)用非常廣泛，滾動(dòng)軸承相比于滑動(dòng)軸承，有著很多的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)泥漿泵所處的工作環(huán)境，經(jīng)過(guò)多次的考慮，最終選擇了滾動(dòng)軸承。所選軸承為：?jiǎn)瘟猩顪锨蜉S承61912。性能：在受載這個(gè)方面，它會(huì)同時(shí)收到多個(gè)方向載荷的擠壓。接觸面光滑，經(jīng)濟(jì)效益高，構(gòu)造簡(jiǎn)單。，，。此軸承只受徑向載荷，其力為：1、壽命計(jì)算（1）當(dāng)量動(dòng)載荷P(5-33)式中：載荷系數(shù)壽命(5-34)2、靜載荷計(jì)算（1）式中：載荷安全系數(shù)（2)當(dāng)量靜載荷(5-35)式中：徑向靜載荷系數(shù)軸向靜載荷系數(shù)所以符合要求。結(jié)論目前來(lái)說(shuō)，泥漿泵的發(fā)展很快，但仍有著諸多的問(wèn)題，現(xiàn)有泥漿泵無(wú)故障工作時(shí)間短、體積重量大和更換密封件的時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題。其主要通過(guò)選擇合適的泵來(lái)解決工作時(shí)間短的問(wèn)題；對(duì)于密封件的問(wèn)題，一方面可以通過(guò)選擇合適的密封件材料來(lái)延長(zhǎng)密封件的使用時(shí)間，另一方面可以通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)縮短更換密封件的時(shí)間；為了減輕總體的重量和縮小體積，可以選用優(yōu)異的減速方式，選用行星減速器并將其置于大帶輪之中，從而可以解決現(xiàn)在所存在的問(wèn)題。在這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，完成了很多的工作，主要有：首先是先查閱相關(guān)