机器人筑砌砖墙专用泥浆泵设计【版本1】【全套CAD图纸+Word说明书】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 温州大学瓯江学院 科毕业设计 题 目 机器人筑砌砖墙专用泥浆泵设计 专 业 机械工程及其自动化 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 温州大学瓯江学院教务部制 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 液压泵作为液压系统的动力装置，越来越受到人们的关注，因为它的性能的好坏直接影响整个液压系统的工作可靠性。被广泛应用于冶金、矿山、锻压、注塑、船舶、重型等机械设备中。但在实际生产中还不能解决很好地流量脉动 、刚性和柔性冲击等问题。平衡式径向柱塞泵的设计可以很好地解决流量脉动、刚性和柔性冲击等问题。通过设计使此泵在结构功能上能够适应现代化生产高要求的专用泥浆泵 。 泥浆泵（ 是一种宽泛的 泵 的一个通俗概念，不同的地域，习惯，最终涉及的泵型不会一样，本词条所阐述的泥浆泵是多数意义上的的一种泵型。事实上， 污水泵 ， 渣浆泵 等一些非清水泵和泥浆泵在叫法上也有通用的时候。 本设计是根据给定设计参数完成 专用泥浆泵 泵结构设计，主要包括带轮、泵的结构设计。确定出几何参数，绘制并检查投影图，采对泵进行结构设计，绘制了装配图和部分零件图，并对轴进行了强度校核计算。 关键词： 泥浆泵 ， 专用泥浆泵 ， 结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he as of of of in in is of of of in to a as a of in is on to a of To of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 论 . 1 . 1 . 1 . 2 的分类 . 2 第 2章 结构与工作原理 . 3 构 . 3 作原理 . 3 第 3章 泥浆泵总体设计 . 5 计参数 . 5 动机的选择 . 5 体传动结构设计 . 6 第 4章 泥浆泵主要零部件的设计 . 7 传动设计 . 7 . 8 . 8 的基准长度并验算小轮包角 . 9 . 10 . 10 . 11 . 13 . 13 . 21 按扭转强度条件计算 . 24 . 25 精确校核轴的疲劳强度 . 25 承选取设计计算 . 28 轴承的设计参数 . 28 轴承的当量动载荷计算 . 28 的校核 . 29 第 5章 典型零件（带轮）加工工艺设计 . 31 零件的分析 . 31 零件的作用 . 31 零件的工艺分析 . 31 工艺规程的设计 . 32 基准的选择 . 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 制 定工艺路线 . 32 序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 32 确定切削用量及基本工时 . 32 第 6章 泥浆泵 的保养与维护 . 40 浆泵的保养 . 40 浆泵防止过载的方法 . 41 见故障及消除方法 . 42 总 结 . 44 参考文献 . 45 谢 辞 . 46 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 X 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪 论 浆泵 简介 泥浆泵，是指在钻探过程中向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。 在常用的正循环钻探中它是将地表冲洗介质 清水泥浆 或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管 水龙头 及 钻杆 柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。 常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动 。在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。 作原理 泥浆泵是在钻探过程中，向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探机械设备的重要组成部分。它的主要作用是在钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入井下，起着冷却钻头，清洗钻具、固着井壁、驱动钻进，并将打钻后岩屑带回地面的作用。在常用的正循环钻探中泥浆泵是将地表冲洗介质 清水泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下经过高压软管水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端以达到冷却钻头将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱 塞式的由动力机带动泵的曲轴回转曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下实现压送与循环冲洗液的目的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 浆泵的性能 泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。排量以每分钟排出若干升计算它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关即孔径越大所需排量越大。要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑岩粉及时冲离孔底并可靠地携带到地表。地质岩心钻探时一般上返速度在 1 米 /分左右。泵的压力大小取决于钻孔的深浅冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性 质等。钻孔越深管路阻力越大需要的压力越高。随着钻孔直径深度的变化要求泵的排量也能随时加以调节。在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度以达到改变排量的目的。为了准确掌握泵的压力和排量的变化泥浆泵上要安装流量计和压力表随时使钻探人员了解泵的运转情况同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防发生孔内事故。 浆泵的分类 泥浆泵分单作用及双作用两种型式单作用式泥浆泵在活塞往复运动的一个循环中仅完成一次吸排水动作。而双作用式泥浆泵每往复一次完成两次吸排水动作。若按泥浆泵的缸数分类有单 缸双缸及三缸 3 种型式。 污水泥浆泵是单级单吸立式离心泵 ,主要部件有蜗壳、叶轮、泵座、泵壳、支撑筒、电机座、电动机等组成。蜗壳、泵座、电机座、叶轮螺母是生铁铸造、耐腐蚀性较好 ,加工工艺方便。叶轮为三片单园弦弯叶 ,选用半封闭叶轮 ,并采用可锻铸铁、所以强度高 ,耐腐蚀 ;加工方便 ,通过性好 ,效率高。为了减轻重量和减少车削量、泵轴是优质碳素钢冷拉园钢制造。泥浆泵座中装有四只骨架油封和轴套 ,防止轴磨损 ,延长轴的使用寿命。本泥浆泵可垂直或倾斜使用 ,占地面积小 ,蜗壳需埋在工作介质中工作 ,容易启动 ,不需引水 ,旋转方向应从 电机尾部看是顺时针方向工作。总机长度备有各种规格 ,以便使用单位根据用途因地制宜地选用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 结构与工作原理 构 泥浆泵 由动力段和液力端两大部分组成。动力端的功能，是将动力机的回转运动转变为活塞 (或柱塞 )的直线往复运动。它包括传动离合装置、变速减速装置和曲柄连杆。它们的相互位置与安排决定着泵的总体结构型式，决定着泵的驱动方案及结构方案的选择。动力端的主要零部件包括皮带轮，离合器曲轴箱体及其中的传动轴，齿轮副，曲轴，连杆及十字头滑块。液力端油泵头体、缸套、活塞、活塞杆吸 入阀和排出阀等组成，它的作用是通过活塞在缸套中作往复运动形成液缸容腔变化，完成能量转化，实现吸入和排出液体。 此泵曲轴箱由两极齿轮变速机构和曲柄连杆机构组成。曲轴箱的输入轴和输出轴通过牙钳联轴器对接传动。当曲轴箱的输入轴上的双联变速齿轮分别和曲轴上的对应齿轮相啮合，曲轴可得到快慢两级转速。加上变速箱的四级变速。曲轴上总共可获得 8 级转速，实现 8 级变速。液力端属于直通式结构，便于制造，装配精度高 。 作原理 对单作用泵来说其工作原理可简化 下图 说明 ： 图 2单缸单作用泵工作原理示意图。它由滤水器 l、吸 入阀 2、泵缸 3(即工作腔室 )、活塞 4、活塞杆 5、十字头 6、连杆 7、曲柄轴 8、曲柄销 9、排出阀10、排出管道 11 等主要零部件组成。 图 2 工作原理示意图 1滤水器 3. 泵缸 7. 连杆 8. 曲柄轴 9. 曲柄 通常以十字头为分界线，靠近泵缸一端称为泵的液力端，靠近动力输入一端称为泵的动力端。 动力机通过皮带、皮带轮、齿轮等传动件带动主轴旋轮，曲柄轴 8 以角速度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 。随主轴一起转动，同时曲柄轴一端相连的连杆 7 随着曲柄轴的转动带动连杆另 端的十字头 6 作往复运动，十字头通过与它相连的活塞杆 5 带动活塞 4 作往复运动，从而实现容腔 3 的容积有规律地变化。 当活塞由泵缸的左端位置 (左死点 )向右方移动时，活塞左端泵缸容积不断变化。由于泵缸是密闭容腔，不与外界大气相通，所以左边缸室内压力降低，形成负压（低于大气压力 )，吸水池中的液体在液面大气压力的作用下，挤开吸入阀进入泵缸，挤开吸入阀进入泵缸，直到活塞移至最右边位置 (右死点 )为止。这一工作过程称 为泵的吸入过程当活塞到达右死点后 (即曲柄转过 作液停止吸入，吸入阀在自重和弹簧力作用下被关闭，活塞向左方 (向液力端 )移动，这时液力端一边泵缸的容积缩小工作液受挤压，缸内压力逐渐加大，挤开排出阀，液体排出，进入排出管道，这 过程称为泵的排出过程。活塞在一次往复过程中，此单作用泵吸入和排出液体一次，活塞不断循环往复运动使液以体不断吸入和排出。 由泥浆泵的工作过程可以得出 :泥浆泵是一个往复泵，它之所以能够实现吸、排液体，是由于活塞在泵头体内作往复运动 作腔的容积发生周期性变化，从而使吸入管产生真空，使排出管压力升高。由于泥浆泵是借助于工作腔容积变化进行吸、排液体的，所以泥浆泵 也 是一种容积式泵。 泥浆泵属于往复泵，往复泵的突出优点是 :高泵压，泵压不随流量 (排量 )变化，泵的效率高、并且不随流量变化，能输送高粘度、高含砂量及含磨砺性固体颗粒的液体 复泵的缺点是 :流量比较小，瞬时流量和泵压是脉动的，泵的体积大，易损件较多，维修工作量大。 尽管往复泵有上述不足，但是，这并不意味着往复泵有全部被其它类型泵所取代的趋势。今后往复泵发展的趋势是 :充 分发挥往复泵配套性强，适应介质广泛的优势，充分发挥往复泵在流量较小而排出压力很高时整机效率高及运转性能好的优势，充分发挥往复泵的流量与排出压力无关的优势 使往复泵不断发展，不仅要充分发挥它的优势，而且还要不断地克服它的缺点。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 泥浆泵 总体设计 计参数 技术指标： 输送泥浆能力： m3/h 输送泥浆额定压力： 泥浆最高压力： 柱塞直径： 140 柱塞调定行程： 250 泥浆吸入高度： 4 m 传动形式：液 压 冷却水 (20 ) 耗量： 20 L/机功率： 5.5 外形尺寸： 1760 1242 1985 ( (长宽高 ) 设备总重： 922 用途：输浆 泥浆工作压力范围： 寿命：连续运转 500 小时性能不变。 动机的选择 泵的润滑部位仅限于轴承和齿轮，以及动密封处。 泥浆泵 没有往复运动不见，故可实现良好的动平衡。因此， 泥浆泵 运转平稳，转速高，尺寸小可获得大的抽速。 故选用 异步电动机 根据 Y 系 列三相异步电动机的技术数据 ,Y 系列三相异步电动机为一般用途全封闭自扇冷式笼型异步电动机，具有防尘埃、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点， B 级绝缘，工业环境温度不超过 +40，相对湿度不超过 95%，海拔高度不超过 1000m，额定电压 380V，频率 50用于无特殊要求的机械上，如机床，泵，风机，搅拌机，运输机，农业机械等。 根据以上计算， 为满足转速和功率要求，选择 Y 系列三相异步电动机型号为： 技术参数见下表 3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 表 3132电动机技术数据 电动机型号 额定功率/ 载转速 /定转矩 /大转矩 /132440 . 传动比的分配 因为电机轴的转速 440r/假设本课题需要的 柱塞泵往复次数为 120 次 /分，即 120 / m ， 器 = 2； 2， 6； 体传动结构设计 电动机 功率 P=速 440r/ 带轮输出转速 20r/ 1）总体传动比 i ：0 1440 2720n 3 2）传动装置的运动和动力参数计算 轴： 0 1 4 4 0 / m 0005 . 5 1 09 . 5 5 9 . 5 5 3 6 . 51440 3轴： 10=5 5 5 31 1440 7 2 0 / m i 31115 . 4 4 5 1 09 . 5 5 9 . 5 5 7 2 . 2 2720 3 3）故定最小轴径 8电机3以选取联轴器轴孔 81 电机52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 3轴器示意图 第 4 章 泥浆泵 主要零部件的设计 传动设计 输出功率 P=速 440r/20r/算设计功率 Pd 表 4 工作情况系数原动机 类 类 一天工作时间 /h 10 1016 16 10 1016 16 载荷 平稳 液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（ ）；离心式压缩机；轻型运输机 荷 变动小 带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（ ）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪 床；压力机；印刷机；振动筛 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 载荷 变动较大 螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械 荷 变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机 据 稳 ，两班工作制（ 16小时），查机械设计 ， 取 1 . 1 5 . 5 6 . 0 5 k e P k W 择带型 普通 械设计 3 11选取。 根据算出的 1440r/查图得： 0 100可知应选取 带。 定带轮的基准直径并验证带速 初步选择 4075 295表 13 表 3 Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 21211440 = 2 = 1 4 0 2 = 2 8 0 m 所 以 由机械设计 3得280 误差验算传动比：21280= 2 . 0 4 0 8(1 ) 1 4 0 (1 2 % )d 误（ 为弹性滑动率） 误差112 . 0 4 0 8 21 0 0 % 1 0 0 % 2 % 5 %2 误 符合要求 带速 1 1 4 0 1 4 4 0v = 9 . 9 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用 总之，小带轮选 带轮选择 带轮的材料：选用灰铸铁， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 轮结构设计 带轮的材料 常用的 速较高时可以采用铸钢或钢板冲压焊接而成，小功略时采用铸铝或塑料。 带轮结构形式 辐和轮毂组成，根据轮辐结构的不同可以分为实心 式（机械制图图 8腹板式（机械制图图 8孔板式（机械制图图8椭圆轮辐式（机械制图图 8 V 带轮的结构形式与基准直径有关，当带轮基准直径 。可以采用实心式，当 00可以采用腹板式， 00,300 11 同时时可以采用孔板式，当 00时，可以采用轮辐式。 带轮宽度： 0012219)15(2)1( 。 D=90210轴承外径，其他尺寸见带轮零件图。 带型号相对应，见机械制图表 8槽型 B 0190 0190 带型号 了使 般不应该超出带轮外圆，也不应该与轮槽底部接触。为此规定了轮槽基准直径到带轮外圆和底部的最小高度fa 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 轮槽工作表面的粗糙度为 R 或 。 铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有沙眼、裂缝、缩孔及气泡；铸造带轮在不提高内部应力的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补；转速高于极限转速的带轮要做静平衡，反之做动平衡。其他条件参见 的规定。 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。 带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通0 ，为了适应 规定普通 为 32 、 34 、 36 、 38 （按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表 7在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。 表 普通 自 项目 符号 槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 辐）结构的不同分为以下几种型式： （ 1） 实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)，如图 7 （ 2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 7 （ 3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 7 （ 4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 7 根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大带轮选择腹板带轮如图（ b） （ a） （ b） （ c） （ d） 图 7轮结构类型 定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 算压轴力 由机械设计 13 12查得， A 型带的初拉力 面买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 已得到 1a =z=3，则 1a 1 5 3 s 2 6 1 4 9 s = 8 9 1 z F 行星齿轮传动的配齿计算 1、传动比的要求 传动比条件 即 +bz/ 1+bz/3/5=21/5= 2、保证中心轮、内齿轮和行星架轴线重合 同轴 条件 为保证行星轮求外啮合齿轮 a b w(a )()w b 称为同轴条件。 对于非变位或高度变位传动，有 m/2(az+m/2(得 gz=63=24 3、保证多个行星轮均布装入两个中心轮的齿间 装配条件 想邻两个行星轮所夹的中心角H=2 /，1角必须等于中心轮 个（整数）齿所对的中心角， 即 1= *2 / /节）所对的中心角。 n/H=1+bz/H代入上式，有 2 * / /+bz/ =az+ 15+63） /2=24 满足两中心轮的齿数和应为行星轮数目的整数倍的装配条件。 4、保证相邻两行星轮的齿顶不相碰 邻接条件 在行星传动中，为保证两相邻行星轮的齿顶不致相碰，相邻两行星轮的中心买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 距应大于两轮齿顶圆半径之和，如图 1 2所示 星齿轮 可得 l=2wa*1 8 0 / )()*2/m*(az+39 3 /2m ()d+27m 满足邻接条件。 (三 )行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 按齿根弯曲强度初算齿轮模数 m 齿轮模数 m= 231 1 1 l i m/m A F F P F a d K K K Y z式中 算数系数，对于直齿 轮传动 1T 啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩， N*m ； 1T=aT/5491P/549 1600=m 使用系数，由参考文献二表 6 7查得； 综合系数，由参考文献二表 6 5查得2； 计算弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数，由参考文献二公式 6 5得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 1小齿轮齿形系数， 图 6 22可得1 1z 齿轮副中小齿轮齿数，1z=5； 试验齿轮弯曲疲劳极限， 2*N 由参考文献二图 6 266 30选取120 2*N 所以 m= 231 1 1 l i m/m A F F P F a d K K K Y z=3 20 . 2 9 8 4 1 2 1 . 8 5 3 . 1 5 / 0 . 8 1 5 1 2 0 = 取 m=）分度圆直径 d ()ad=m*15=)gd=m*()24=)bd=m*()63=) 齿顶圆直径啮合1ah*m=m=啮合2 *h ） *m=(z)*m= () 齿根圆直径 *c ） *m=)）齿宽 b 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 参考三表 8 19选取d=1 ()ab=d*() )ab=d*+5=)5) 中心距 a 对于不变 位或高变位的啮合传动，因其节圆与分度圆相重合，则啮合齿轮副的 中心距为： 1、 a m/2(az+ (15+24)=、 b m/2(az+ (63心轮 a 行星轮 g 内齿圈 b 模数 m 数 z 15 24 63 分度圆直径 d 宽高 b 心距 a =（四）行星齿轮传动强度计算及校核 1、行星齿轮弯曲强度计算及校核 （ 1）选择齿轮材料及精度等级 中心轮 a 选选用 45 钢正火，硬度为 162 217 8 级精度，要求齿面粗糙度文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 行星轮 g、内齿圈 b 选用聚甲醛（一般机械结构零件，硬度大，强度、钢性 、韧性等性能突出，吸水性小，尺寸稳定，可用作齿轮、凸轮、轴承材料）选 8级精度，要求齿面粗糙度 （ 2）转矩1aT/5491P/549 1600=m= （ 3）按齿根弯曲疲劳强度校核 由参考文献三式 8 24得出F如F 【F】则校核合格。 （ 4）齿形系数考文献三表 8 12得 （ 5）应力修正系数考文献三表 8 13得 （ 6）许用弯曲应力 F由参考文献三图 8 24得180160 由表 8 9得 由图 8 25得1； 由参考文献三式 8 14可得 1F=1NY*80/38 2F=2NY*60/F=2b 2aY 2 15) 考文献二