以高壓往復(fù)泵齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為分析對(duì)象，考慮柱塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)際受力情況，結(jié)合VB 編程技術(shù)對(duì)采用人字齒輪傳動(dòng)裝置的曲軸和電機(jī)軸結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了準(zhǔn)確的受力分析與強(qiáng)度校核. 完成了分析計(jì)算軟件系統(tǒng)，并進(jìn)行了樣機(jī)各傳動(dòng)部件的強(qiáng)度校驗(yàn)。

引言

　　往復(fù)泵是一種高效節(jié)能的流體輸送設(shè)備，在石油開(kāi)發(fā)、水利水電、礦山開(kāi)采等領(lǐng)域起著重要的作用。往復(fù)泵利用工作腔容積的周期性變化輸送高壓流體，通常由動(dòng)力端與液力端兩部分組成；液力端把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，而動(dòng)力端則將原動(dòng)機(jī)的能量傳給液力端。動(dòng)力端主要由曲柄、連桿和十字頭等部件組成，其實(shí)質(zhì)相當(dāng)于多個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，十字頭即為滑塊. 曲軸是往復(fù)泵中的關(guān)鍵部件，其幾何形狀復(fù)雜，工作中承受著強(qiáng)烈的交變載荷，應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重，極易發(fā)生疲勞破壞，在高壓情況下，往復(fù)泵中采用正偏置結(jié)構(gòu)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可減小十字頭與導(dǎo)板的正壓力和摩擦力，從而延長(zhǎng)兩者的壽命; 而動(dòng)力端的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中各桿件尺寸的不同組合將直接影響往復(fù)泵的動(dòng)力性能。 因此，結(jié)合本文具體的高壓往復(fù)泵傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)是十分必要的。

1、傳動(dòng)系統(tǒng)受力分析

1. 1、傳動(dòng)方案

　　該高壓往復(fù)泵傳動(dòng)系統(tǒng)主要由輸入軸1、曲柄軸2、連桿3 和柱塞4 等幾部分組成，如圖1 所示。

圖1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

　　為了獲得需要的流體流量控制方案，通過(guò)合理的選擇輸入軸1 和曲柄軸2 上的兩對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比來(lái)控制曲柄軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，這兩對(duì)斜齒輪可以采用螺旋角相等的人字齒輪傳動(dòng)方案以抵消在嚙合過(guò)程中的齒間軸向載荷；在曲柄軸2 上按照相位各相差120°形成三組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其滑塊即為柱塞4. 整機(jī)裝配結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 高壓往復(fù)泵整體裝配模型

結(jié)論

　　本文結(jié)合高壓往復(fù)泵傳動(dòng)系統(tǒng)的具體受力條件，完成了包括曲柄柱塞、曲軸和電機(jī)軸等結(jié)構(gòu)的受力分析，通過(guò)程序計(jì)算出了在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中曲軸、電機(jī)軸的最大彎曲應(yīng)力，其主要零部件的強(qiáng)度指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。