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曲柄连杆机构为什么设计设计成上下两个部分

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2023-03-07 17:16:22

曲柄连杆机构为什么设计设计成上下两个部分?一体化不更结实?

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2025-08-27 09:46:55

原理上就是这样设计的。

曲柄连杆机构是发动机的传递运动和动力的机构,通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。因此,曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件,其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。随着发动机强化指标的不断提高,机构的工作条件更加复杂。在多种周期性变化载荷的作用下,如何在设计过程中保证机构具有足够的疲劳强度和刚度及良好的动静态力学特性成为曲柄连杆机构设计的关键性问题。在传统的设计模式中,为了满足设计的需要须进行大量的数值计算,同时为了满足产品的使用性能,须进行强度、刚度、稳定性及可靠性等方面的设计和校核计算,同时要满足校核计算,还需要对曲柄连杆机构进行动力学分析。

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2025-08-27 09:46:55

在非金属矿产加工生产中,物料的湿法细磨、分级、压滤脱水等许多地方都要用泥浆输送设备。对于各种不同的用途,泥浆输送设备有离心式和容积式两种。前者如叶轮式泥浆泵、砂泵;后者如往复式隔膜泵、螺杆泵等。

一、离心式泥浆泵

(一)离心式泥浆泵的工作原理

离心式泥浆泵又名砂泵,其结构与离心式水泵相似,如图6-7所示。

图6-7 离心式泥浆泵

1-联轴器;2-主轴;3-轴承座;4-轴承;5-填料压盖;6-轴套;7-水封填料箱;8-平衡盘;9-后衬套;10-叶轮;11-前衬套;12-前壳体;13-后壳体;14-机座

在泥浆泵的壳体内有一个叶轮10,被安装在直接与电动机轴相联或为传动装置带动的旋转主轴上。叶轮上有数片均匀分布的形状特殊的叶片,在叶片间形成了泥浆的通道。泵壳为螺旋形蜗壳。泥浆进口管安于壳体的轴心处,泥浆出口管装在壳体的切线方向上。

当叶轮随主轴高速旋转时,壳体内泥浆受叶片的推动,跟随旋转,产生了很大的离心力,这种离心力所具有的压强,即为叶轮处泥浆的动压头。当泥浆流到壳体出口处时,流道扩大流速降低,于是部分动压头转化为静压头,当此压头高于泵外系统的压头时,泥浆就被排出泵外。

随着泵内泥浆的排出,叶轮中部逐渐降为负压,于是机外的泥浆被吸入,砂泵就是这样把泥浆不断地吸入和排出,进行着输送工作。

由离心泵的工作原理可见,泵的压头是随着叶轮直径和转速的增加而增大的,但受到泵用材料强度、制造精度、耗用功率等方面的影响,离心泵叶轮直径不宜过大,转速不宜过高,因此,离心式泥浆泵的压力不能很高,单级泵的压力,一般不超过0.2MPa。

(二)主要结构部件和特点

1.叶轮

叶轮10是直接作用于泥浆的部件,要求它有足够的强度和耐磨性。它选用耐磨材料制造,如灰口铸铁、高硅铸铁、镍铬铸铁、铸钢、钛合金、天然橡胶和合成橡胶等。一般采用开式和半开式叶轮,为加强叶片的刚性和强度,也可采用闭式叶轮。叶轮内的流道宽大平滑,叶片短厚而片少(2~4片)。

在叶轮前后盖板上还制有径向或旋转方向凸出的付叶片,用于防止固体颗粒进入轴封装置。

在叶轮的后盖板上应开4~6个小孔,使叶轮后方与吸入口处的压力尽量一致,以达到平衡轴向力的目的。这种开平衡孔办法简单易行,但会引起泥浆回流,泵送效率降低,同时仍有10%~25%的轴向力得不到平衡。采用安装盘8的办法,可进一步平衡轴向力。

2.壳体

离心式泥浆泵的壳体,内部曲线平滑,流道宽大,壳体内密封环(图6-7中密封环已与前衬套整体制造)与叶轮进口处外缘的间隙较大。一般把壳体做成剖分式结构,即分成前壳体12和后壳体13,以便于清洗和处理阻塞事故。装配时,壳体的中心线与叶轮旋转中心线重合。在壳体内表面,还分别衬有前壳护板衬套11和后壳护板衬套9,这些橡胶质的护板衬套有较好的耐磨性,容易更换,对壳体起保护作用。

壳体内环形通道截面的变化较小,外形近似圆盘形,泵送的效率较低。

为了保证泥浆泵在整个使用期间不因部件的磨损而降低送浆效率,可装设叶轮与壳体间隙的调整机构。

为了在泵的使用过程中及时清除堵塞物,应在壳体的适当位置开设检修孔。在剖分式壳体上采用摇臂连接方式,有利于快速装拆。

3.主轴与轴承

主轴使用碳素钢等材料制成,有足够刚性和强度。如在它的轴封部位上加装耐磨材料制成的轴套,则可提高其使用寿命。主轴一端通过法兰式挠性联轴器1与电机转轴相联,主轴的另一端装着叶轮10。整个主轴用轴承4安装在泥浆泵的机座14上。

因为离心泵工作时有轴向力存在,所以安装主轴的轴承应选用止推滚动轴承。如果轴向力不大或泵的功率较少,也可以选用径向滚动轴承或巴氏合金衬里的滑动轴承。

4.轴封装置

在旋转主轴与固定壳体的交接处,必须有轴封装置,它对泵的使用情况和泵送效率有很大的影响,多数采用简单的压盖填料箱轴封装置。带水封环的填料箱结构效果较好。

填料箱安装在壳体上,或与壳体整体制造。填料又称盘根,是一种用浸透润滑油脂的棉麻纤维或合成纤维制成的软填料,或是在纤维中加入软金属的半金属填料,或在纤维中混入石墨、石棉等制成填料。轴封的严密性用松紧填料压盖的方法来保证。压盖常用青铜等耐磨材料制成。在水封环中注入干净的水,使填料箱得到经常的冲洗,这样即使有固体颗粒进入填料箱,也会被及时排出,以延长填料寿命,避免主轴表面的磨损。

(三)离心式泥浆泵的使用

1.这种泵是依靠叶轮带动泥浆旋转,使其产生离心力来工作的,泥浆在离心力作用下所产生的压力为

非金属矿产加工机械设备

式中 ρ——泥浆密度(g/cm3);

ω——泥浆旋转角速度(rad);

r——泥浆旋转半径(m)。

可见,离心力所产生的压力与该流体的密度成正比。如果泥浆中含有较多空气,那末泵送这种泥浆时所产生的压力就很小,甚至难以送出去,这就是“气缚”现象。所以在开泵以前,泵内和吸入管内必须充满泥浆,排除空气。也可将泵体置于受吸液面之下,让泥浆自己流入泵内,免去了“灌泵”操作。

2.保证有良好的轴封,防止空气漏入泵体,调紧填料压盖可加强轴封的严密性。但调得过紧,会因填料与主轴摩擦阻力急剧增大而使主轴无法转动。

3.安装吸入管时应尽量少用弯管和接头,以免影响吸入高度,管道接口处要严密无缝,不能漏气,可用肥皂水作泄漏试验。吸入管上不能产生有留气体的“气袋”。

4.根据离心泵的特性曲线,泥浆输送量可用出浆管道上的阀门进行调节。

5.离心式泥浆泵是一种高速转动的机械,主轴可以与电机轴直联,但须注意两轴对中整个设备应在同一基础,不与其它基础相连,以免发生共振。

6.配管(吸入管,输浆管)应有其它构件支撑,避免壳体荷载过重。

(四)主要性能

现在我国此类泵产品有PN型泥浆泵,用来输送最大浓度按重量计不超过50%~60%浓度的泥浆或含砂浆;PS型砂泵,输送含固体物质按重量计不超过65%的含砂量或污浊液体。它们的规格、性能见表6-7、表6-8,性能曲线见图6-8、图6-9。

二、往复隔膜式泥浆泵

往复隔膜泥浆泵简称隔膜泵。

普通结构的隔膜泵能输出压力为0.8~1.2MPa的流体,在非金属矿产加工生产中常用隔膜泵为压滤机供浆。一般泵送的压力越高,过滤效率越高,榨取的泥料含水率越低。我国能制造输送压力为2MPa以上的隔膜泵。

(一)隔膜泵的结构

表6-7 PN型泥浆泵规格性能(摘)

注:1、2、3、4为出口径毫米数被25除所得整数值;P为杂质泵;N为泥浆泵。

表6-8 PS型砂泵性能(摘)

注: 、4为出口径毫米数被25除所得整数值;P为杂质泵;S为砂泵。

图6-8 2PN型泥浆泵性能曲线图

非金属矿产加工机械设备

按缸体数目不同,隔膜泵有单缸泵、双缸泵和多缸泵。双缸泵比单缸泵的生产能力大,输浆的速度和压力较均匀,因此,电机的负荷也较均匀。多缸泵的性能则更好,如相位差为120。的三缸泵,其瞬间最小流量约为平均流量的87%,瞬时最大流量为平均流量的106%。但多缸泵结构比较复杂,造价较高。目前使用最广泛的是双缸隔膜泵,它的结构如图6-10所示。

双缸泵实质上是由二个单缸泵组合的,把二个泵送系统对称地安装在机架两侧,共用电动机、机械传动机构、进浆管道和出料管道。所以只要剖析其中一个泵送系统就可以了。

它的结构部件主要有机架、机械传动系统、柱塞和柱塞缸、隔膜和隔膜室、阀门和阀门室、空气室、压力调节器等。

1.机架

它是安装和支承机械传动系统和泥浆输送系统的构件,用铸铁或铸钢整体铸造而成,在其装配面上需经机械加工。也可用钢板焊接而成或用装配式结构。机架的形状有立式喇叭状(图6-10)和立式四棱柱状两种。通过地脚螺丝安装在混凝土基础上,要求机架的制造在保证有足够的刚性和强度前提下,减轻重量,节约材料,缩小外形尺寸。

图6-10 双缸隔膜泵

1-曲柄;2-连杆;3-柱塞;4-压盖;5-填料;6-管道;7-柱塞缸;8-隔膜室;9-隔膜;10-进浆阀;11-阀门室;12-出浆阀;13-管道;14-空气室;15-出浆管;16-电动机;17、18-螺栓;19-贮油筒;20-保险阀;21-输油阀

2.机械传动系统

隔膜泵的送液作用,首先是由于泵体上柱塞3往复运动而获得。根据机械运动原理,柱塞在曲柄连杆机构带动下作往复运动时,往复的频率,或者说曲柄轴的转速是受到一定限制的。为不使这种往复运动产生过大的惯性冲击力,在负荷较大的情况下,通常要求曲柄轴的转速小于60r/min。所以隔膜泵的传动系统,在传递动力的同时还必须有一定的减速比。

隔膜泵上的机械传动系统有减速器传动和皮带传动两种形式。图6-10所示为减速器传动。电动机与减速器都安装在泵体的机架上。电动机16的主轴与减速器输入轴相联。减速器的输出轴上安装着曲柄1,当曲柄旋转时,连杆2和柱塞3作上下往复运动。这种形式使整个设备结构紧凑,外形美观;皮带传动机构,是电动机经二级皮带轮传动使曲柄旋转的机构,挠性皮带对设备有一定的保险作用,直径与重量较大的皮带轮有飞轮作用,使电机负荷比较均匀,且具有加工比较容易等优点。其缺点是设备笨重,外形尺寸和占地面积较大。

3.柱塞和柱塞缸

圆柱形的柱塞3是一条钢柱(铸铁空心件),它可以在柱塞缸7内作上下往复运动,柱塞与柱塞缸的接触表面,按配合要求作了很好的精加工。为加强它们之间配合紧密度,在柱塞缸的上部安装有压盖填料箱式密封装置,调节紧固螺柱,可使压盖4压紧填料5,增加缸内密封性。柱塞缸下部稍有扩大,内贮液压油,一侧有孔径管道6与压力调节器的贮油筒19底部相通,另一侧有孔与隔膜室8的右半室相通。

4.隔膜和隔膜室

隔膜室8中的隔膜9是这种往复式泥浆泵的特有部件。隔膜通常是一块厚10~25mm的圆形橡皮。有很好的强度和柔软性,耐热、耐油。选用Ⅰ-1组低硬度耐油橡胶比较适宜,它的拉断力不小于8MPa,拉断伸长率不小于350%,拉断永久变形不大于30%。隔膜把隔膜室分成左右两室,右室径孔板通柱塞缸,左室径孔板通阀门室11。所以,隔膜把机械活动部分与泥浆输送部分隔离开来,使隔膜泵具有耐磨、使用寿命长、容易清洗、不易堵塞等优点。

5.阀门和阀门室

在阀门室11中有进浆阀10和出浆阀12。进浆阀下方与进浆管道相连;出浆阀上方与出浆管道13及空气室14相连,对阀门的要求是:①阀的流通面积较大,对液流的阻力较小;②阀的闭启灵活自如。关闭时,阀体与阀座之间的接触严密无泄漏,开启时,阀体离阀座的距离适当,容易复位;③阀体本身重量恰当,当依靠其自重落在阀座上时,冲击力小。同时,不会轻易离位,阀门闭合良好;④阀的强度、刚性耐磨性好,在承受相当大压力时,不会变形和破坏。在受泥浆多次冲击后,仍能保持原形;⑤进浆阀和出浆阀可以互换。

目前常用的有球形阀和平板阀两种,它们都是单向阀。依靠液压向上顶开,依靠自重落下复位。有些泵在阀座上方的阀门室里,装有挡盖,用以限制阀体离座的距离。为检修、安装、清洗的方便,阀门室上开有检修孔,平时用盖板封闭着。

6.空气室

空气室是一个圆球形(或圆柱形等)的中空壳体,内部充填着一定压力(一般为大气压)的空气。空气室底部与阀门室和出浆管相通,空气室顶部装有指示输浆压力的压力表。

由于柱塞在整个冲程中的往复运动是变速运动,所以隔膜泵送浆的瞬时压力与流量会随着时间有相应的起伏变化。这种不均匀的脉动输液情况,说明液体在通过泵体和配管时有加速度存在。由加速度所产生的阻抗,会增加泵用电机的消耗功率,并引起液流冲击,加剧管道磨损,缩短设备使用寿命,还使泵体和配管产生振动,发生噪音。为了缓和这种脉动情况,采取了一些措施,如将单缸泵改为双缸泵或多缸泵,安装弹簧式缓冲装置等,设置空气室则是一种最简单而有效的办法。

在泵的排出冲程、出浆管道中压力增大时,封闭在空气室中的空气被压缩,吸收部分压力能,贮存部分液体,使管道内的压力和流量不会上升得太高;在管道中压力逐步降低时,被压缩的气体膨胀,释放出压力能。贮存的液体补充到管道的液流中,使出浆管道内的压力和流量不会迅速减少。所以,空气室好似电路中的滤波器一样,对管道中的液流起到了缓冲脉动作用。

由于泵的脉动输液情况,使压力表指针时常摆动较大,影响压力表使用寿命。为了保护压力表,可安装压力表开关,只在读示压力时才将开关打开。压力表与空气室的连接管最好选用螺旋管,以免操作不慎时泥浆直接喷入表中,影响精度。

7.压力调节器

压力调节器由贮油筒19(图6-10)、保险阀20和输油阀21等组成。贮油筒内装满与柱塞缸中同样的液压油,它的底部经管道6与柱塞缸7相通。保险阀20被压力弹簧压在阀座上,压力大小可由螺旋18调节。输油阀被拉力弹簧拉紧在阀座上,拉力大小由螺旋17调节。

隔膜泵的压力调节过程是这样进行的:当柱塞3向上运动时,柱塞缸内压力降低,形成负压,在外界大气压与缸内压力差值大到足以克服拉力弹簧的拉力时,输油阀21便向下打开,贮油筒内的油液经管道6流入柱塞缸,于是缸内压力不再下降;当柱塞3向下运动时,缸内压力增加,形成正压,当正压值大到足以克服压力弹簧的压力时,保险阀20便被顶开,缸中的油液经管道6排向贮油筒,柱塞缸内压力不再增加。而柱塞缸内的压力是通过隔膜传递给阀门室中泥浆的,缸内压力大小反映了隔膜泵输液压力的大小。所以,只要调节压力弹簧的压力,就可控制泵送泥浆的压力。

由上述情况可见,压力调节器既有调压、保险作用,又有输油、补油作用。

拉力弹簧的正常拉力值按下述步骤调节:

先让柱塞处于冲程的中间位置,在柱塞缸及与缸相通的隔膜室右半部、管道和贮油筒中充满油液,关闭保险阀和输油阀。然后开动电机使柱塞向上运动,并调节输油阀上拉力弹簧的拉力,使柱塞向上运动到极限位置时,输油阀正好仍未打开。这样在以后运转中,若因泄漏等情况造成缸内油量减少而出现更大负压时,输油阀就会打开,向缸中补油,避免缸内压力过低,使隔膜向油缸一侧过分的弯曲变形。

压力弹簧的正常压力应以隔膜泵输液的额定最高压力为标准,或以输液系统所需最高压力为标准进行调节。

隔膜泵的实际输液压力是随负载的阻力而变化的,负载(例如压滤机)的阻力越大,它的输液压力也越大。在理论上,可以提供无限大的压力,可是实际上要受隔膜材料、泵体结构和泵用功率等多种因素的限制。所以,应把压力弹簧的压力调节到柱塞排液冲程时出浆管道压力(有压力表显示)达到规定数值时,柱塞缸内的液压油正好冲开保险阀、排向贮油筒。这样就可防止泵体因出现压力过高而损坏的情况,同时也保证输送的泥浆能达到一定的压力要求。

(二)隔膜泵工作原理

电动机经过机械传动曲柄连杆机构,使柱塞上下往复运动。在柱塞上升时,柱塞缸容积增大,产生部分真空,缸内压力下降,当缸内压力降低至小于阀门室11中的压力时,隔膜9向柱塞缸一侧弯曲变形,这时,阀门室容积逐渐增大,室内压力也随之降低,当出现较大负值时,泥浆在外界大气压作用下经过进浆管道,冲开进浆阀10,进入阀门室。当柱塞下压时,缸内容积减少,压力渐增,并通过油液传递给隔膜,当缸内压力大于阀门室中压力时,隔膜向阀门室一侧弯曲变形,充满在阀门室里的泥浆受到隔膜的推力,压住了单向进浆阀10,当推力大于出浆管道中压力时,泥浆冲开单向出浆阀12,进入输浆管道,排到其它系统去。

只要柱塞不断地上下往复运动,就使泥浆被隔膜泵不停地吸入和输出。

三、隔膜泵的设计计算

(一)生产能力

隔膜泵的生产能力是指泵送液体或泥浆的流量,可按下式计算:

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式中 m——泵缸数目;

Q——单位时间的体积流量(m3/h);

A——柱塞断面积(m2), ;

d——柱塞直径(m);

s——柱塞冲程(m);等于曲柄长度的一倍;

n——曲柄轴回转速度(r/min);

ηr——隔膜泵容积系数,ηr=0.65~0.85。

隔膜泵容积系数的意义是实际排出量与理论排出量的比值。产生(1-ηr)的原因是:①因进浆阀没有完全关闭严密而引起的常时泄漏;②因出浆阀没有完全关闭严密而引起的常时泄漏;③由于进浆阀关闭的迟后,在柱塞排液冲程时,阀门室中的泥浆向进浆管倒流;④由于出浆阀关闭的迟后,在柱塞吸液冲程时,出浆管道中泥浆向阀门室倒流;⑤由于液体(或泥浆)的压缩性而使排液量减少,当用气流搅拌的泥浆被泵送时,由于泥浆中含有较多的空气,这种情况就较为严重;⑥管道及泵体连接处密封不良,造成液体向外部泄漏或空气向泵送系统侵入;⑦隔膜泵的设计、制造质量较差。

(二)功率

隔膜泵的功率主要消耗在泵送泥浆方面,其次消耗在机械传动的摩擦方面,可按下式计算:

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式中 N——功率消耗(kW);

Q——生产能力(m3/h);

p——输浆压力(MPa);

η——机械传动总效率,η=0.65~0.8。

配用电机的功率较式(6-3)的计算值大20%~30%,再按标准选型。

(三)空气室的容积和壁厚

一般来说,空气室容积大一些,缓冲作用就强一些。但过大了,使设备体型庞大,而且也是不必要的。空气室适宜容积可按下式确定:

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式中 V——空气室容积(m3);

i——隔膜泵排量变化率,其意义是瞬时最大排量与平均排量的差值和平均排量的比值,单缸为0.55;双缸为0.11;三缸为0.012;

A—柱塞的横断面积(m2);

s——柱塞冲程(m);

k——许用脉动变化率,其意义是脉动压力振幅与泵的输液平均压力之比。随工作性质的要求选取。一般取k=0.01~0.05。如对压滤机供浆时,对脉动要求不高,可取k=0.05。

空气室的壁厚可根据薄壁容器强度公式计算:

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式中δ——空气室壁厚(mm);

p——空气室承受的最高压力,按隔膜泵额定最高压力确定(MPa);

D——空气室内径,按空气室适宜容积确定(mm);

σ——制造空气室材料的许用应力, ,σb为材料的抗拉强度极限(MPa);n为安全系数,取n=5;

C——考虑泥浆对空气室内壁的磨损、腐蚀等因素的放大尺寸,取C=2~6mm。

当用铸造法制造时,要求壁厚δ>6mm。

(四)曲柄连杆机构的设计

隔膜泵柱塞的往复运动,通常由电机经减速机构和曲柄连杆机构的传动来实现。

曲柄连杆机构的设计按下述步骤进行:

1.根据所选用电机型号和减速传动的速比,确定曲柄轴的转速n,并要求n<60r/min。

2.根据隔膜泵的缸数m、柱塞直径d和所需的生产能力Q,确定曲柄长度a(m)。

3.确定连杆长度b。

四、隔膜泵的使用

1.开机前先要检查各运动部件是否有故障,润滑情况是否良好,泵体与配管连接处是否有漏气现象。

2.在柱塞缸和贮油筒中应加满液压油。按输浆压力要求和正确的方法调节好压力调节器中弹簧的弹力。

3.检查阀门情况,并把泥浆灌入阀门室,以利及时送浆。

4.若在出浆管道上装有截止阀,在开机前必须将它打开。为避免产生操作不慎而造成的问题,可在出浆管道上安装安全阀。当管内压力过高时,安全阀自动打开,管内压力不再上升。

5.隔膜泵是一种往复泵,当柱塞往复次数n、冲程s一定时,泵的流量Q就一定。要想改变Q,就应改变n或s,在实际使用时要做到这一点会使泵的结构复杂化。所以,通常调节流量的方法是在出浆管道上安装旁路支管。切忌用出浆管道阀门来调节,否则将造成事故。

6.隔膜泵具有自吸能力,为了防止因泵停止工作时,进浆管内的泥浆自行沉降而发生堵住进浆管底阀,造成第二次起动困难的情况,允许不装底阀。

五、隔膜泵与砂泵的比较

隔膜泵与砂泵的比较如表6-9所列。

表6-9 隔膜泵与砂泵的比较

隔膜泵的技术性能列于表6-10。

表6-10 国产隔膜泵规格和技术性能

六、螺杆泵

螺杆泵又名莫诺泵,适用于输送泥浆悬浮液。按螺杆数不同,有单杆、双杆、三杆等多种结构形式。图6-11为单杆螺杆泵的结构。

螺杆泵的主要结构部件是带有双头螺纹内腔的定子1和带有单头螺纹表面的转子2。定子的螺距为转子螺距的1/2。

在由耐磨橡胶制成的定子内表面与转子外面之间形成了弯曲的孔腔7。当转子转动时,孔腔的形状不断地变化,使泥浆由进浆口A吸入,在转子挤压下,从出浆口B输出。

图6-11 螺杆泵结构图

1-定子;2-转子;3-机体;4-销子;5-连接杆;6-空心转轴;7-孔腔

泵的空心转轴6与电动机直接相连。轴孔中间有一根连接杆5。连接杆的一端以活动铰链结构连接在转轴上,另一端用销子4和活动铰链结构与转子2的一端相接。当电机带动空心转轴旋转时,通过连接杆的传动,使转子2旋转。转速为1500~3000r/min。

这种泵的结构轻巧,外形小,送浆平稳,适应性强,可以与压滤机、喷雾干燥器、注浆成型生产线等配套使用,效果良好。按泵规格型号不同,单杆泵的生产能力为10~500L/min;输浆压力为0.14~1MPa,螺杆愈长,压力愈高。

国产单杆螺杆泵技术性能列于表6-11。

表6-11 部分螺杆泵技术性能

爱笑的冰棍
淡定的自行车
2025-08-27 09:46:55
基本构成有机架、曲柄、连杆、滑块。举例:内燃机中的机壳为机架、曲轴为曲柄、连杆为连杆,活塞为滑块。作用是将燃烧后的空气产生的压力带动活塞的直线运动转换为回转运动,发动机就转了。举例空气压缩机:机壳为机架、曲轴为曲柄、连杆为连杆,活塞为滑块,其中的作用是将回转运动转换为直线运动,压缩空气。

含糊的皮带
爱笑的跳跳糖
2025-08-27 09:46:55
为了减少应力集中。

曲柄是连杆轴颈和主轴颈的联接部分,也是曲轴受力复杂、结构薄弱的地方。

曲柄形状多为矩形或椭圆形,它与主轴颈和连杆轴颈的联接处形状突变,存在严重的应力集中现象,曲轴裂纹或断裂多数出现在这个部位。为了减少应力集中,此处采用过渡圆角联接。

无奈的冥王星
优美的荷花
2025-08-27 09:46:55
设计(或研究)的依据与意义

柴油机具有良好的经济性、动力性及较高的热效率等显著优点, 在汽车节能等方面有较大的潜力。经过多年的研究和新技术的应用,现代柴油机的现状已与往日不可同日而语。随着电控喷射、高压共轨、涡轮增压、中冷等先进技术的应用,柴油机在重量、噪音、烟度等方面已取得了重大的突破。我国小缸径多缸增压柴油机已取得了较快的发展,但整个市场的需求还在增长。22100A系列柴油机主要应用于中小型轮式拖拉机、小型联合收割机、小型工程机械、轻型汽车等的配套。随着人们对柴油机认识的逐步转变,柴油机的应用领域也在不断地扩大。柴油机热效率高,能量利用率高,节能等特点也得到认可。柴油机的供油系统相对简单,柴油机的可靠性也比汽油机好。在相同的功率情况下,柴油机的低速扭矩性较好,功率大,完全符合农用机械的使用要求。

随着电喷、高压共轨、增压中冷等先进技术的应用,柴油机的燃烧不断得到改善,在节能和有害物的排放方面的优势已逐渐显现出来。现代柴油机随着强化程度的提高,柴油机单位功率的比重也明显降低,轻量化、高速化、低油耗、低噪音和低排放成为现代柴油机的发展方向曲轴是发动机中最重要的零件之一,发动机的全部功率都是通过它输出的。而且曲轴是在不断周期性变化的力、力矩(包括扭矩和弯矩)的共同作用下工作的,极易产生疲劳破坏。曲轴形状复杂,应力集中严重,因此设计中必须使曲轴有足够的疲劳强度,以保证正常工作。

曲轴是柴油发动机的重要零件。它可以是有若干个相互错开一定角度的曲柄(或曲拐)加上功率输出端和自由端构成的。每个曲柄又是由主轴颈、曲柄销及曲柄臂组成[1]。曲轴的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动,将作用在活塞的气体压力变成扭矩,用来驱动工作机械和柴油机发动机各辅助系统进行工作,曲轴在工作时承受着不断变化的力,惯性力和它们的力矩作用,受力情况十分复杂。其精度要求非常高,它的加工质量对内燃机的工作性能,对装配劳动量都有很大影响。因此,各要素的尺寸精度,位置精度和表面质量要求相当高。曲轴中几个主要加工表面,连杆表面,轴承轴颈及锥面键槽的精度要求都较高,连杆轴颈需经过抛光。所以研究曲轴加工工艺对曲轴的生产具有一定的实际意义[2]。

所有的往复式内燃机在工作过程中都会产生旋转惯性力及往复惯性力,其大小和方向都是周期性变化的。这些力如果不在机内加以平衡,则是引起发动机振动的根源。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

近些年来,我国的发动机曲轴生产行业得到较大的发展,总量已具有相当的规模,无论是设计水平,还是产品种类、质量、生产规模、生产方式都有很大的发展。曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件,在发动机五大件最难以保证加工质量的零件之一。由于曲轴工作条件恶劣,因此,对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等,要求都十分严格。因此,发达国家十分重视曲轴生产,不断改进其材质及加工工艺,以提高其性能水平,满足发动机行业发展的需要。近几年来,我国不断引进国外先进的技术,加以研究改进,使得国内曲轴加工技术发展十分迅速。随着改进后的加工工艺的逐渐应用,国内的曲轴加工水平正逐步提高[3]。

曲轴是柴油机中关键零件之一,其材质大体分为两类:一是钢锻曲轴,二是球墨铸铁曲轴。[4]由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状,从而减轻质量,且机加工余量随铸造工艺水平的提

无情的小鸽子
能干的皮带
2025-08-27 09:46:55
一、工作原理:牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。下图为其参考示意图。电动机经过减速传动装置(皮带和齿轮传动)带动执行(导杆和凸轮)完成刨刀的往复运动和间歇移动。刨床工作时,刨头6由曲柄2带动右行,刨刀进行切削,称为工作行程。在切削行程H中,前后各有一段0.05H的空刀距离,工作阻力F为常数;刨刀左行时,即为空回行程,此行程无工作阻力。在刨刀空回行程时,凸轮8通过四杆带动棘轮,棘轮带动螺旋使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动,以便刨刀继续切削。二、设计要求:电动机轴与曲柄轴2平行,刨刀刀刃D点与铰链点C的垂直距离为50mm,使用寿命10年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。允许曲柄2转速偏差为±5%。要求导杆的最大压力角应为最小值;凸轮的最大压力角应在许用值[α]之内,摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速等减速运动。执行构件的传动效率按0.95计算,系统有过载保护。按小批量生产规模设计。三、设计数据四、设计内容及工作量:机械原理部分(第五学期分散一周进行)1、根据牛头刨床的工作原理,拟定2~3个其他形式的执行(连杆),并对这些进行分析对比。2、根据给定的数据确定的运动尺寸。要求用图解法设计,并将设计结果和步骤写在设计说明书中。3、导杆的运动分析。将导杆放在直角坐标系下,建立参数化的数学模型。利用ADAMS分析出刨头6的位移、速度、加速度及导杆4的角速度和角加速度运动曲线,并打印上述各曲线图。要求将参数化建模过程详细地写在说明书中。4、导杆的动态静力分析。通过参数化的建模,细化仿真模型,并给系统加力,写出外加力的参数化函数语句,打印外加力的曲线,并求出最大平衡力矩和功率。5、凸轮设计。根据所给定的已知参数,确定凸轮的基本尺寸(基圆半径ro、机架lO2O9和滚子半径rr),并将运算结果写在说明书中。将凸轮放在直角坐标系下,在ADAMS中建模,画出凸轮的实际廓线,打印出从动件运动规律和凸轮仿真模型。要求将从动件运动规律的IF函数语句写在说明书内。6、编写设计说明书一份。应包括设计任务、设计参数、设计计算过程等。以上工作完成后准备机械原理部分的答辩。机械设计部分(第六学期期末集中三周进行)1、确定传动装置的类型,画出机械系统传动简图。2、选择电动机,进行传动装置的运动和动力参数计算。3、传动装置中的传动零件设计计算。4、绘制传动装置中减速器装配图一张(A0)。5、绘制减速器箱体、齿轮及轴的零件图各一张(A1)。6、编写设计计算说明书一份。完成以上工作后准备机械设计部分的答辩。

直率的曲奇
现代的乐曲
2025-08-27 09:46:55
因为曲柄和中轴是连在一起的,所以理论上敲打曲柄肯定会影响中轴,但是一般来说中轴设计都比较结实强劲,所以一般的敲击不会对使用照成明显影响,而且也要看敲打的受力点和受力方向,一般来说如果你正常骑车撞到或者踢到,一般先坏的是曲柄

闪闪的玫瑰
感动的大雁
2025-08-27 09:46:55
区别:

曲轴是发动机上的一个重要的机件,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑.

曲柄,与机架用转动副相连并能绕该转动副轴线整圈旋转的构件。松动的曲柄经常会发出喀嚓声。检查曲柄问题时,先将曲柄转至水平位置,同时用力将两侧曲柄向下压,再转动曲柄180度,重复同样的动作。如果曲柄会晃动,则应将曲柄固定螺栓拴紧。新自行车的曲柄要经常进行这种检查。

热情的口红
慈祥的石头
2025-08-27 09:46:55
第一节  冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计

一、           设计题目

设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的工艺动作如图5—1a)所示,上模先以比较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,此后上模继续下行将成品推出型腔,最后快速返回。上模退出下模以后,送料机构从侧面将坯料送至待加工位置,完成一个工作循环。

(a)(b) (c)

图5—1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况

要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构,以及冲床的传动系统,并绘制减速器装配图。

二、           原始数据与设计要求

1.动力源是电动机,下模固定,上模作上下往复直线运动,其大致运动规律如图b)所示,具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性;

2.机构应具有较好的传力性能,特别是工作段的压力角应尽可能小;传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40o;

3.上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方);

4.生产率约每分钟70件;

5.上模的工作段长度l=30~100mm,对应曲柄转角0=(1/3~1/2)π;上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上;

6.上模在一个运动循环内的受力如图c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他阶段所受的阻力F1=50N;

7.行程速比系数K≥1.5;

8.送料距离H=60~250mm;

9.机器运转不均匀系数δ不超过0.05。

若对机构进行运动和动力分析,为方便起见,其所需参数值建议如下选取:

1)设连杆机构中各构件均为等截面均质杆,其质心在杆长的中点,而曲柄的质心则与回转轴线重合;

2)设各构件的质量按每米40kg计算,绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算;

3)转动滑块的质量和转动惯量忽略不计,移动滑块的质量设为36kg;

6)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件)设为30kg·m2;

7) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。

三、            传动系统方案设计

冲床传动系统如图5-2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机,其同步转速选为1500r/min,可选用如下型号:

电机型号          额定功率(kw)     额定转速(r/min)

Y100L2—4              3.0                1420

Y112M—4              4.0                1440

Y132S—4              5.5                 1440

由生产率可知主轴转速约为70r/min,若电动机暂选为Y112M—4,则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比ib=2,则齿轮减速器的传动比ig=10.285,故可选用两级齿轮减速器。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5—2  冲床传动系统

四、           执行机构运动方案设计及讨论

该冲压机械包含两个执行机构,即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄,从动件(执行构件)为滑块(上模),行程中有等速运动段(称工作段),并具有急回特性;机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求,用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此,需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进,比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。

1.齿轮—连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构

如图5—3所示,冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构,用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当地选择点C的轨迹和确定构件尺寸,可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性,并使压力角尽可能小。

送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的,按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律,使其能在预定时间将工件推送至待加工位置。设计时,若使lOG<lOH ,可减小凸轮尺寸。

 图5—3 冲床机构方案之一图5—4冲床机构方案之二

2.导杆—摇杆滑块冲压机构和凸轮送料机构

如图5—4所示,冲压机构是在导杆机构的基础上,串联一个摇杆滑块机构组合而成的。导杆机构按给定的行程速比系数设计,它和摇杆滑块机构组合可达到工作段近于匀速的要求。适当选择导路位置,可使工作段压力角较小。

送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连。按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。

3.六连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构

如图5—5所示,冲压机构是由铰链四杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成的。四杆机构可按行程速比系数用图解法设计,然后选择连杆长lEF及导路位置,按工作段近于匀速的要求确定铰链点E的位置。若尺寸选择适当,可使执行构件在工作段中运动时机构的传动角γ满足要求,压力角较小。

凸轮送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连,若按机构运动循环图确定凸轮转角及其从动件的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。设计时,使lIH<lIR,则可减小凸轮尺寸。

图5—5冲床机构方案之三             图5—6冲床机构方案之四

 4.凸轮—连杆冲压机构和齿轮—连杆送料机构

如图5—6所示,冲压机构是由凸轮—连杆机构组合,依据滑块D的运动要求,确定固定凸轮的轮廓曲线。

送料机构是由曲柄摇杆扇形齿轮与齿条机构串联而成,若按机构运动循环图确定曲柄摇杆机构的尺寸,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。

选择方案时,应着重考虑下述几个方面:

1)所选方案是否能满足要求的性能指标;

2)结构是否简单、紧凑;

3)制造是否方便,成本可否降低。

经过分析论证,方案1是四个方案中最为合理的方案,下面就对其进行设计。

五、           冲压机构设计

由方案1图5—3可知,冲压机构是由七杆机构和齿轮机构组合而成。由组合机构的设计可知,为了使曲柄AB回转一周,C点完成一个循环,两齿轮齿数比Z1/Z2应等于1。这样,冲压机构设计就分解为七杆机构和齿轮机构的设计。

1.七杆机构的设计

设计七杆机构可用解析法。首先根据对执行构件(滑块F)提出的运动特性和动力特性要求选定与滑块相连的连杆长度CF,并选定能实现上述要求的点C的轨迹,然后按导向两杆组法设计五连杆机构ABCDE的尺寸。

设计此七杆机构也可用实验法,现说明如下。

如图5—7所示,要求AB、DE均为曲柄,两者转速相同,转向相反,而且曲柄在角度的范围内转动时,从动件滑块在l=60mm范围内等速移动,且其行程H=150mm。

 

 

 

图5—7  七杆机构的设计

 

1)任作一直线,作为滑块导路,在其上取长为l的线段,并将其等分,得分点F1、F2、…、Fn(取n=5)。

2)选取lCF为半径,以Fi各点为圆心作弧得K1、K2、…、K5。

3)选取lDE为半径,在适当位置上作圆,在圆上取圆心角为的弧长,将其与l对应等分,得分点D1、D2、…、D5。

4)选取lDC为半径,以Di为圆心作弧,与K1、K2、…、K5对应交于C1、C2、…、C5。

5)取lBC为半径,以Ci为圆心作弧,得L1、L2、…、L5。

6)在透明白纸上作适量同心圆弧。由圆心引5条射线等分(射线间夹角为)。

7)将作好图的透明纸覆在Li曲线族上移动,找出对应交点B1、B2、…、B5,便得曲柄长lAB及铰链中心A的位置。

8)检查是否存在曲柄及两曲柄转向是否相反。同样,可以先选定lAB长度,确定lDE和铰链中心E的位置。也可以先选定lAB、lDE和A、E点位置,其方法与上述相同。

用上述方法设计得机构尺寸如下:

lAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm,A点与导路的垂直距离为162mm,E点与导路的垂直距离为223mm。

2.齿轮机构设计

此齿轮机构的中心距a=200mm,模数m=5mm,采用标准直齿圆柱齿轮传动,Z1=Z2=40,ha*=1.0。

六、 七杆机构的运动和动力分析

用图解法对此机构进行运动和动力分析。将曲柄AB的运动一周360o分为12等份,得分点B1、B2、…、B12,针对曲柄每一位置,求得C点的位置,从而得C点的轨迹,然后逐个位置分析滑块F的速度和加速度,并画出速度线图,以分析是否满足设计要求。

图5—8是冲压机构执行构件速度与C点轨迹的对应关系图,显然,滑块在F4~F8这段近似等速,而这个速度值约为工作行程最大速度的40%。该机构的行程速比系数为

故此机构满足运动要求。

 

 

  

图5-8  七杆机构的运动和动力分析

在进行机构动力分析时,先依据在工作段所受的阻力F0=5000N,并认为在工作段内为常数,然后求得加于曲柄AB的平衡力矩Mb,并与曲柄角速度相乘,获得工作段的功率;计入各传动的效率,求得所需电动机的功率为5.3KW,故所确定的电动机型号Y132S—4(额定功率为5.5KW)满足要求。(动力分析具体过程及结果略)。

七、             机构运动循环图

依据冲压机构分析结果以及对送料机构的要求,可绘制机构运动循环图(如图5—9所示)。当主动件AB由初始位置(冲头位于上极限点)转过角(=90o)时,冲头快速接近坯料;又当曲柄由转到(=210o)时,冲头近似等速向下冲压坯料;当曲柄由转到(=240o)时,冲头继续向下运动,将工件推出型腔;当曲柄由转到(=285o)时,冲头恰好退出下模,最后回到初始位置,完成一个循环。送料机构的送料动作,只能在冲头退出下模到冲头又一次接触工件的范围内进行。故送料凸轮在曲柄AB由300o转到390o完成升程,而曲柄AB由390o转到480o完成回程。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5-9  机构运动循环图

七、送料机构设计

送料机构是由摆动从动件盘形凸轮机构与摇杆滑块机构串联而成,设计时,应先确定摇杆滑块机构的尺寸,然后再设计凸轮机构。

1.四杆机构设计

依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制,选取此机构尺寸如下:

LRH=100mm,LOH=240mm,O点到滑块RK导路的垂直距离=300mm,送料距离取为250mm时,摇杆摆角应为45.24o。

2.凸轮机构设计

为了缩小凸轮尺寸,摆杆的行程应小AB,故取,最大摆角为22.62o。因凸轮速度不高,故升程和回程皆选等速运动规律。因凸轮与齿轮2固联,故其等速转动。用作图法设计凸轮轮廓,取基圆半径r0=50mm,滚子半径rT=15mm。

八、调速飞轮设计

等效驱动力矩Md、等效阻力矩Mr和等效转动惯量皆为曲柄转角的函数,画出三者的变化曲线,然后用图解法求出飞轮转动惯量JF。

九、带传动设计

采用普通V带传动。已知:动力机为Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5.5KW ,满载转速n1=1440rpm  ,传动比i=2, 两班制工作。

(1)计算设计功率Pd

由[6]中的表6-6查得工作情况系数KA =1.4

 

(2)选择带型 由[6]中的图6-10初步选用A型带

(3)选取带轮基准直径 由[6]中的表6-7选取小带轮基准直径                     

由[6]中的表6-8取直径系列值取大带轮基准直径:                      

(4)验算带速V

 

 

在(5~25m/s) 范围内,带速合适。

(5)确定中心a和带的基准长度

   在                                 范围内初选中心距

初定带长

 

 

查[6]中的表6-2 选取A型带的标准基准长度

求实际中心距

 

 

 

 

取中心距为500mm。

(6)验算小带轮包角

 

 

包角合适

(7)确定带的根数Z

查表得

 

 

取Z=3根

(8)确定初拉力

单根普通V带的初拉力

 

 

(9)计算带轮轴所受压力

 

 

(10)带传动的结构设计(略)

十、齿轮传动设计

齿轮减速器的传动比为ig=10.285,采用标准得双级圆柱齿轮减速器,其代号为

ZLY-112-10-1。

 

第二节  棒料校直机执行机构与传动系统设计

一、设计题目

棒料校直是机械零件加工前的一道准备工序。若棒料弯曲,就要用大棒料才能加工出一个小零件,如图5-10所示,材料利用率不高,经济性差。故在加工零件前需将棒料校直。现要求设计一短棒料校直机。确定机构运动方案并进行执行机构与传动系统的设计。

图5-10   待校直的弯曲棒料

二、设计数据与要求

需校直的棒料材料为45钢,棒料校直机其他原始设计数据如表5-1所示。

表5-1   棒料校直机原始设计数据

参数

分组 直径d2

(mm) 长度L

(mm) 校直前最大曲率半径ρ

(mm) 最大校直力

(KN) 棒料在校直时转数

(转) 生产率

(根/分)

1 15 100 500 1.0 5 150

2 18 100 400 1.2 4 120

3 22 100 300 1.4 3 100

4 25 100 200 1.5 2 80

注:室内工作,希望冲击振动小;原动机为三相交流电动机,使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为3年。

 

三、工作原理的确定

1) 用平面压板搓滚棒料校直(图5-11)。此方法的优点是简单易行,缺点是因材料的回弹,材料校得不很直。

2) 用槽压板搓滚棒料校直。考虑到“纠枉必须过正”,故将静搓板作成带槽的形状,动、静搓板的横截面作成图5-12所示形状。用这种方法既可能将弯的棒料校直,但也可能将直的棒料弄弯了,不很理想。

3) 用压杆校直。设计一个类似于图5-13所示的机械装置,通过一电动机,一方面让棒料回转,另一方面通过凸轮使压杆的压下量逐渐减小,以达到校直的目的。其优点是可将棒料校得很直;缺点是生产率低,装卸棒料需停车。

4) 用斜槽压板搓滚校直。静搓板的纵截面形状如图5-14所示,其槽深是由深变浅而最后消失。其工作原理与上一方案使压下量逐渐减小是相同的,故也能将棒料校得很直。其缺点是动搓板作往复运动,有空程,生产效率不够高。虽可利用如图所示的偏置曲柄滑块机构的急回作用,来减少空程损失,但因动搓板质量大,又作往复运动,其所产生的惯性力不易平衡,限制了机器运转速度的提高,故生产率仍不理想。

5) 行星式搓滚校直。如图5-15所示,其动搓板变成了滚子1,作连续回转运动,静搓板变成弧形构件3,其上开的槽也是由深变浅而最后消失。这种方案不仅能将棒料校得很直,而且自动化程度和生产率高,所以最后确定采用此工作原理。

 

 

 

 

 

 

图5-11平面压板搓滚棒料校直              图5-12 槽压板搓滚棒料校直

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5-13    压杆校直

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5-14   斜槽压板搓滚校直                     图5-15   行星式搓滚校直

 

四、执行机构运动方案的拟定

行星式棒料校直机有两个执行构件,即动搓板滚子和送料滑块。动搓板滚子的运动为单方向等速连续转动,可将其直接装在机器主轴上。送料滑块的运动为往复移动。图5-16给出了两种送料机构方案,其中图a)为曲柄摇杆机构与齿轮、齿条机构组合,图b)为摆动推杆盘形凸轮机构与导杆滑块机构的组合,曲柄(或凸轮)每转一周送出一根棒料。由于凸轮机构能使送料机构的动作和搓板滚子的运动能更好的协调,故图b)的执行机构运动方案优于图a),下面设计计算针对图b)方案进行。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  a)                                  b)

图5-16   行星式棒料校直机执行机构运动方案

 

五、传动系统运动方案的拟定

初步拟定的传动方案如图5-17所示。驱使动搓板滚子1转动的为主传动链,为提高其传动效率,主传动链应尽可能简短,而且还要求冲击振动小,故图中采用了一级带传动和一级齿轮传动。传动链的第一级采用带传动有下列优点:电动机的布置较自由,电动机的安装精度要求较低,带传动有缓冲减振和过载保安作用。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5-17   行星式棒料校直机传动方案

 

六、执行机构设计

由于动搓板滚子1直接装在机器主轴上,只有执行构件,没有执行机构,故只需对送料机构进行设计。对于图5-16b)所示得运动方案,送料机构的设计,实际上就是摆动推杆盘状凸轮机构的设计。

凸轮轴的转动是由滚子轴(传动主轴)的转动经过齿轮机构传动减速而得到的。下面来讨论滚子轴与凸轮轴间的传动比应如何确定。

应注意在校直棒料时,不允许两根棒料同时进入校直区,否则将因两根棒料的相互干扰,可能一根棒料也未被校直。所以一定要待前一根棒料退出落下后,后一根棒料才能进入校直区。

设滚子1的直径,棒料的直径为,校直区的工作角为,从棒料进入到退出工作区,滚子1的转角为。因在棒料校直时的运动状态跟行星轮系传动一样,弧形搓板相当于固定的内齿轮,其内经为,角相当于行星架的转角,根据周转轮系的计算式,即可求得滚子1的相应转角,即

                  

故                       

设已确定为了校直棒料,棒料需在校直区转过的转数为,校直区的工作角为,则滚子1的直径,可由下式确定:

                   

为了保证不出现两根棒料同时在校直区的现象,应在滚子1转过角度时,送料凸轮4才转一转,由此可定出齿轮的传动比为

                   

图中采用了一级齿轮减速(轮为过轮,用它主要是为了协调中心距)。若一级齿轮减速不能满足要求时,可考虑用二级或三级齿轮减速。

对于第一组数据,并设校直区的工作角为=1200,则由上面公式可求得滚子1的直径=240mm,滚子1的转角为=2550,故取1=2600,从而求得齿轮的传动比为ig=0.722。故取Zc=26,Za=36。

送料滑块应将棒料推送到A点,设推送距离对应的圆心角为300,则可求得滑块行程约为120mm,若取摆杆长lCF=400mm,则其摆角为17.25o。

确定推杆运动规律,设计凸轮轮廓曲线(略)。

七、传动系统设计

原动机选为Y100L2-4异步电动机,电动机额定功率P=3KW ,满载转速n=1420rpm,则传动系统的总传动比为i=n/n1,其中n1为滚子1的转速。对于第一组数据,n1=2600×150/3600 =108.3,总传动比为i=13.11,若取带传动的传动比为ib=3.0,则齿轮减速器的传动比为ig=13.11/3.0=4.3,故采用单级斜齿圆柱齿轮减速器。

带传动和单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计(略)。

魁梧的麦片
纯真的钢铁侠
2025-08-27 09:46:55

曲柄拼音

【注音】: qu bing

曲柄解释

【意思】:曲轴的弯曲部分。作用是通过它和连杆把活塞的往复运动改变成曲轴的旋转运动,或者把曲轴的旋转运动改变成活塞的往复运动。

曲柄造句:

1、燕尾蝶的身体是用轻木做的,而翅膀的动力来源为用橡皮圈驱动的金属曲柄。

2、在过去,转化人热动能成电能的装置,像手动曲柄收音机,计算机和闪光灯,都需要人全面的参与。

3、如果你想训练一只实验室老鼠拉曲柄去拿到一粒小丸,并定时给它一些小奖励的话,(但不是每次都一样,)那么这个小东西的条件反射会更强烈。

4、自行车的踏板与曲柄相连。

5、发现物涉及到不充分的,纠正措施,用来避免重复的失效,那是关于,9号大曲柄轴,在第一号柴油机。

6、此外,由于设计简单,Jhai电脑还可以用借助自行车曲柄充电的汽车电池来提供电源---这样就不必连接电网了。

7、在回牢房的路上,Michael转身观察着远方的角落,一个带有轮形曲柄的黄色消防栓从地上伸出。

8、转动雨刷模组盖,并拆下将雨刷马达曲柄臂固定于雨刷马达输出轴上的螺帽。

9、他们用羊吃得比较干净的平滑的草地当作球道(即球场),用木头插的羊圈的门当作三柱门(即球门),用柳枝做成的曲柄牧羊棍当作球板。

10、本机构由两组曲柄滑块机构串接而成,双作用气缸驱动,实现机械手的主爬升运动。

11、对曲柄滑块机构进行了研究,给出了算例。

12、精心检查曲柄销颈有无缺陷或微小裂纹。

13、在某些抽油机上,旋转平衡块可由改变其在曲柄臂上的位置进行调整。

14、另一个涡轮曲柄出手。

15、在本次往复式给煤机的设计过程中,着重对减速器、传动平台、曲柄连杆机构、托辊进行了分析和设计。

16、该驱动过渡约需20秒,而且如果需要,飞行员可以手工曲柄到更多的前沿阵地降落(更多垂直于机身)的翅膀。

17、一个简单的`镜头让我有能力采取,而不必盲目大家在我的表或曲柄闪光的灯我的孩子的照片。

18、请描述一下为什么需要检查内燃机曲柄轴的偏转量,如果偏转严重的话,会引起什么故障。

19、每台机器都是由各种各样有趣奇异的部件构成,例如:曲柄,电线,吉他弦,鸡蛋定时器,变速杆,甚至还包括用操纵杆控制的完整监控系统。

20、通过一个手动曲柄绞盘可以做到这点,用一种与空调导管升降器原理类似的方式将悬臂柱抬起来。

21、渐渐地,设计图深入到有大量曲柄和齿轮的复杂部分,图面覆盖了大半个地板,这在其他动物看来简直太深奥了,但印象却非常深刻。

22、绘制了不稳定频率相对于曲柄速度的样本曲线。

23、讨论了设计曲柄滑块机构时如何保证机构具有最佳的传动角;

24、切割系统由曲柄连杆机构驱动。

25、在调节阻尼时,不要太使劲转动曲柄,那样会损坏内部组件,只是轻轻的转动到最大范围之前为止。

26、本文提出一种计算曲柄连杆机构参数偏差对内燃机平衡性能影响的方法。

27、引起发动机振动的一个重要因素是发动机曲柄连杆机构往复运动产生的惯性力和惯性力矩。

28、不同的机器往往由有限的几种常用机构组成,如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。

29、讨论了曲柄连杆机构运动功能可靠性的概念,并分析了造成该机构运动功能丧失的各种磨损因素。