高压往复泵齿轮传动系统设计及其受力分析
双作用大排量柱塞式往复高压泵的设计和应用
参考文献 ［1］ 薛敏.发电机轴电压的测量与防治［J］.安徽电力，2016（1）：6-9. ［2］ GB 50150—2006，电气装置安装工程电气设备交接试验标准［S］.
北京：中国计划出版社，2006. ［3］ 张芸.秦一厂发电机轴电压测量规程、维修规程［Z］，2020.
〔编辑 毕来金〕
设备管理与维修 2021 翼7（上） 骳髇髝
如图 2 所示，双作用往复高压泵主要包括液力端、油缸、 驱 动 装 置 及 其 附 件 、电 器 控 制 柜 、阀 组 等 ，液 压 驱 动 装 置 主 要 包括齿轮油泵、手动变量泵、油箱、压力表、电液换向阀、滤油 器等，动力端油缸的动力主要由液压站提供[7]。液力端活塞由动 力端活塞往复运动实现升压注入，自动控制时自动实现往复运 动，手动控制能够实现单向动作。只要改变泵的冲次，即可调节 升压泵的流量。调节手动变量泵输送的液压油量，实现无级调节 升压泵排量。当黏度降解率约3%，容积效率跃90%，排出压力为 16 MPa。
图 3 液力端结构
表面压注的柱塞使用新型高强度工程塑料。柱塞骨架为 1Cr18Ni9Ti，保证注层与芯体的结合力，注层厚度平均为 2 mm，前 端压注新型高强度增强塑料，避免注层的脱落。注层材料自修复、 自润滑、耐磨性能良好，防腐防垢能力显著，可以提升使用寿命。 2.3.2 动力端与控制系统
普通柱塞泵由电机直接带动，噪声高，振动大，泵换向冲击 大。为解决这一问题，采取液压驱动代替电机驱动，如图 4 所示， 为动力端结构。动力端油缸的动力来自液压站，液力端活塞由动 力端油缸活塞往复运动带动[9]。柱塞能够及时准确地换向，可以 解决噪音高、振动大、结构变形严重等问题，同时提升系统的稳 定性和可靠性。在泵的出口，匹配缓冲补偿装置。改进系统换 向阀，并增加泵的刚度，改善泵的工作状况。过去 8 MPa 的压 力波动幅值，下降到 0.7 MPa；1.2 m3/h 的流量波动幅值，下降 到 0.4 m3/h。大幅度降低泵换向时的噪声与振动。
高压往复泵齿轮传动系统设计及其受力分析
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
高压往复泵齿轮传动系统设计及其受力分析
以高压往复泵齿轮传动系统为分析对象，考虑柱塞运动过程中的实际受力情况，结合VB 编程技术对采用人字齿轮传动装置的曲轴和电机轴结构及其驱动柱塞运动的曲柄滑块机构进行了准确的受力分析与强度校核. 完成了分析计算软件系统，并进行了样机各传动部件的强度校验。
引言
往复泵是一种高效节能的流体输送设备，在石油开发、水利水电、矿山
开采等领域起着重要的作用。
往复泵利用工作腔容积的周期性变化输送高压流体，通常由动力端与液力端两部分组成；液力端把机械能转换为液体的压力能，而动力端则将原动机的能量传给液力端。
动力端主要由曲柄、连杆和十字头等部件组成，其实质相当于多个曲柄滑块机构，十字头即为滑块. 曲轴是往复泵中的关键部件，其几何形状复杂，工作中承受着强烈的交变载荷，应力集中现象严重，极易发生疲劳破坏，在高压情况下，往复泵中采用正偏置结构的曲柄滑块机构可减小十字头与导板的正压力和摩擦力，从而延长两者的寿命; 而动力端的曲柄滑块机构中各杆件尺寸的不同组合将直接影响往复泵的动力性能。
因此，结合本文具体的高压往复泵传动系统结构进行分析和设计是十分必要的。
1、传动系统受力分析
1. 1、传动方案
该高压往复泵传动系统主要由输入轴1、曲柄轴2、连杆3 和柱塞4 等几部分组成，如为了获得需要的流体流量控制方案，通过合理的选择输入轴1 和曲柄轴2 上的两对斜齿轮传动的传动比来控制曲柄轴的转动速度，这两对斜。
齿轮、往复泵演示稿
3.泵阀的阻力和运动规律 （1）泵阀的阻力 阀的阻力p2 - p1 /ρg （液体流经阀的水头损失）图示 p2 - p1 /ρg ∝ Hv
阀的比载荷 Hv= （Gvs+Rs） / ρg A v
Gvs-阀和弹簧在液体中的重力；Rs -阀的弹簧力；A v-阀盘的面积
结论：阀的阻力主要取决于阀的比载荷 ，比载荷越 大，阀的最大升程 h 就越小 （2）泵阀的运动规律 图示
5. 往复泵的类型 液力端型方式—曲柄式、凸轮式、隔膜式； 图 活塞式、柱塞式； 驱动或传动方式—电动、蒸汽直动、柴油动力； 缸数—单双缸或多缸； 作用数—单双多作用或多作用； 液缸布置方式—立式、卧式。 图
二、往复泵的流量
往复泵的理论流量 Qt
Qt = 60 K Ae S n
m3/h
K— 泵的作用数：单作用取1；双作用取2
§1-2 泵的正常工作条件 一、泵的正常吸入条件
1. 必须建立足够低的吸入压力； ps = psr－(zs+vs2 /2 g +∑hs)ρg 2.泵吸口处的真空度不得大于允许吸上真空度，泵内最 低吸入压力必须大于所输送液体在其温度下所对应的饱 和压力pv （以吸入过程不发生汽蚀为条件） ps ＞ pv
二、泵的正常排出条件
1.泵必须能产生足够大的排出压力
pd=pdr－(zd+∑hd)ρg
2.排出压力不得超过额定排出压力*注意不能堵塞，设安全阀。
基本原则是： 1.为保证正常排出工作，泵的转速不能太高，管道不能太长（因为 惯性水头在刚开始排出时对压力影响最大），以避免排出压力波动。 也可采用多作用泵和设置排出空气室的办法。 2.排出压力pd取决于系统装置的负载，为保证正常排出工作，pd≯ 泵的许可工作压力，必须防止管道、滤器堵塞，确认管道上的阀门 在全开位置。
往复泵曲轴受力分析
所示 引。
③⑤一②③⑤ ②⑤ ②④⑤一②④ ①②④一
关键词
五缸
曲轴 Ｔ １ ３３ Ｈ ２ ．；
受力分析 有限元 文献标志码 Ａ
中图法分类号
目前 往复泵 大 多 是三 缸 泵 ， 积大 ， 量 重 ， 体 质 安
装拆卸都 不方便 ， 且 由于 实 际作 业 要 求往 复 泵 朝 而 着 大功率 ， 大排量 方 向发 展 。五缸 泵 相 比同功 率 三 缸泵 有体 积小 ， 量 轻 ， 质 运移 方 便 等优 点 ， 因此 发展 迅速 。 曲轴是 往 复泵 内的重 要 基础 零 件 ， 何外 形 几 复杂 ， 到周期 循 环外 力 作 用 ， 受 用材 料 力 学 ， 理论 力 学等知 识对其进 行 应力 计 算难 以实 现 ¨ ， 过对 曲 Ｊ通
⑥
２ １ Ｓ ｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ０ ｅ Ｔ ｃ． ｎｎ． ．
往 复 泵 曲轴 受 力分 析
汪 历 孙 付 春
（ 成都大学 ， 成都 ６ｏ ｏ ） １ １６
摘
要
五缸往复泵相 比同功率三缸 泵具有体积小 ， 移方便等优 点， 运 五缸 泵 由于考 虑到平衡 ， 曲轴上 曲拐 的分布上具有 在
轴 工况及 运动分 析 ， 曲轴 在 各 个角 度 时 受 到 的外 对
／＿ 一一 ＿
、～ ～，
．
力进 行 计 算 ， 用 有 限元 方 法 对 曲轴 进 行 强 度 分 运 析 。为 曲轴 设计 和优化 提供有 力参考 依据 。 对 于机构 的运 动 学受 力 分 析 来说 ， 义 方 向是 定 相 当重要 的 。本 文 把 上及 左 定 义 为 正 方 向 ， 图 １ 如 中的 Ｙｚ 向。 曲轴 各个相 邻 曲柄 之 间的角 度 间隔 ，方 为 １４ 。传 统 三缸 泵 曲轴 相 邻 曲柄 的角 度 间隔 为 ４。
高压齿轮泵结构原理
高压齿轮泵结构原理
高压齿轮泵主要由三部分组成：齿轮、泵体、泵盖。
齿轮的齿根部分是渐开线齿轮，工作时，当压力油由进油口进入齿根，齿轮在齿根内向外滚动。
由于齿根部是渐开线，所以它的齿根部分始终是处于高压状态，在工作时承受着很大的压力。
泵体是一个圆筒形的筒状壳体，其上部设有泵盖。
泵盖上开设有进油孔、出油孔和泄油孔。
在泵的上面，还装有一对进油管口和出油管口。
泵盖与泵体之间是用一个弹簧片固定的，在弹簧片的另一端有一只止动环，当齿轮在齿根内向外滚动时，止动环就会自动地与泵盖止动环发生相对转动。
在泵的进油孔和出油孔之间还装有一个单向阀，它的作用是当泵停止工作时，使高压油从出油孔回流到泵盖和泵体之间。
单向阀上的阀盖上有两个通孔，一个用来固定止动环，另一个用来安装进油孔。
当齿轮在齿根内向外滚动时，止动环就会与齿轮啮合，泵内的高压油就会通过这个通孔流到泵的进油孔和出油孔中。
齿轮在工作时是不能随便拆开的，因为这会影响到泵的性能和寿命。
—— 1 —1 —。
高压往复泵的工作原理及特点
高压往复泵，主要适用于石油、化工、化肥工业作为流程泵，油田、盐矿作为注水泵，钢管、压力容器作为试压泵、增压泵，建筑、造船、化工等工业的高压清洗除垢，锅炉给水、液压机械的传动源、以及食品、制药、仪表等需要高压流体且工艺流程脉冲要求高的部门。
市面上的高压往复泵种类众多质量价格层次不齐，怎么去选择呢。
下面跟大家介绍一下，希望对大家有所帮助。
一、工作结构原理。
高压往复泵是由电动机、联轴器、减速器、传动部分、泵头部分、公共底座等组成。
它是由电动机通过减速器、皮带传动或无级调速器，带动曲轴旋转，推动连杆经滑块〔十字头〕使柱塞作直线往复运动，在泵头进口阀的启闭作用下达到吸排液目的。
高压往复泵泵头材料可根据用户输送各种高压液体需要，采用锻造碳钢合金、不锈钢等，进出口阀座、阀套、阀片填料函、柱塞等主要过流部分采用2Cr13、不锈钢、非金属材料，阀球采用9Cr13、陶瓷、F46等材质。
隔膜泵的设计确保在输送苛刻、有毒、可燃或磨蚀介质时绝无泄漏，而不受各个领域不同要求的限制。
二、特点。
■模块化结构，结构紧凑，体积小，重量轻;■润滑性好，磨擦系数小，效率高;■动力端传动平稳可靠、噪音小;■组装形式:卧式、立式、固定式、移动式;■动力源:电动机、柴油机、太阳能;■减速机构型式:双斜齿轮式、蜗轮蜗杆式、减速机式、皮带轮式;■过流材料有合金钢、不锈钢、双相钢、钛、哈氏合金等。
■根据客户要求个性化设计。
德帕姆(杭州) 泵业科技有限公司成立于2003年，地处国家级经济技术开发区，注册资金5400万元, 占地面积：3.5万平方米，是一家集研发、生产、销售于一体的高新技术企业，主要产品有计量泵、高压往复泵、高压过程隔膜泵、气动隔膜泵、石油化工泵、成套化学加药装置、水处理设备、水汽取样装置、超临界流体设备等。
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高压往复泵曲轴强度的有限元分析
2010年第1期总第227期中国农机化Chi nese Agr icult uralM echaniza ti onNo .1,2010TotalNo .227收稿日期:2009年4月23日 修回日期:2009年6月19日*基金项目:国家自然科学基金项目(50875118);兰州理工大学优秀青年教师资助项目彭斌,男,1976年生,新疆伊宁人,博士,兰州理工大学教师;研究方向为现代设计方法和涡旋机械。
张洪生,男,1962年生,甘肃武威人,兰州理工大学高级工程师、硕导;研究方向为石油矿产机械。
赵荣珍,女,1960年生,山东枣庄人,博士,兰州理工大学教授、博导;研究方向为故障诊断。
张力,女,1965年生,甘肃兰州人,兰州理工大学高级工程师、硕导;研究方向为石油矿产机械。
高压往复泵曲轴强度的有限元分析*彭斌1,2,张洪生1,2,赵荣珍1,2,张力1,2(1.兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,兰州市,730050;2.兰州理工大学机电工程学院,兰州市,730050)摘要:为了提升高压往复泵的设计开发水平,以三缸单作用高压往复泵为研究对象,通过对各机构的运动分析和部件的受力计算,得到了曲轴的载荷变化规律。
在P ro/E 中建立了曲轴的三维实体模型,采用有限元方法对三种危险工况下的曲轴强度分别进行了应力分析,获得了最大主应力、最小主应力和M ises 应力在曲轴上的分布规律,详细分析了各应力产生的原因及对曲轴强度的影响,有限元分析计算的结果为高压往复泵曲轴的设计研发提供了理论依据和技术支持。
关键词:往复泵;曲轴;强度;有限元分析中图分类号:T H 32 文献标识码:A do:i 10.3969/.j issn .1006-7205.2010.01.017彭斌,张洪生,赵荣珍,张力.高压往复泵曲轴强度的有限元分析[J].中国农机化,2010,(1):70~74PENG B i n ,Z HA NG Hong-sheng ,Z HAO R o ng-zhen ,Z HANG L.i FE M of hi gh press u re reciprocati ng pu m p cranksha ft i ntensi 2ty [J].Chi nese Agr icu lt ura lM echan i zati on ,2010,(1):70~740 引言近年来,高压往复泵的应用范围越来越广,为了适应各种不同的工作条件,泵的结构、材料和制造工艺等方面都发生了很大的变化,性能也需要进一步提高。
高压齿轮泵的工作原理
高压齿轮泵的工作原理高压齿轮泵是一种常用的液压传动装置，它的工作原理主要依靠齿轮的旋转来吸入和排出液体。
其结构简单，性能稳定，广泛应用于工程机械、冶金设备、船舶等领域。
高压齿轮泵由齿轮、泵体和传动装置组成。
齿轮是泵的核心部件，通常由主动齿轮和从动齿轮组成。
主动齿轮由电机驱动，从动齿轮通过齿轮传动与主动齿轮相连。
泵体是齿轮的容器，内部有吸入口和排出口，与齿轮配合形成密封腔。
高压齿轮泵的工作过程可以分为吸入、排出和密封三个阶段。
首先，当主动齿轮转动时，从动齿轮也会跟随转动。
在吸入阶段，泵体内的密封腔与吸入口相连，此时容器内的压力较低，液体会被吸入腔体中。
在排出阶段，随着齿轮的旋转，从动齿轮会将液体推向排出口，此时容器内的压力较高，液体会被排出腔体。
在密封阶段，吸入口和排出口之间的密封腔会被齿轮隔开，以确保液体不会倒流。
高压齿轮泵的工作原理可以简单概括为：齿轮的旋转产生液体的吸入和排出，通过密封腔的切换实现液体的单向流动。
在工作过程中，齿轮的旋转速度和齿轮的齿数会影响泵的流量和压力。
通常情况下，齿轮的旋转速度越快，流量和压力就越大；齿轮的齿数越多，流量和压力就越小。
高压齿轮泵具有一些优点，例如结构简单、体积小、噪音低、工作平稳等。
同时，它也存在一些缺点，如密封性能要求高、易受污染、易受液体温度影响等。
因此，在使用高压齿轮泵时，需要注意选择合适的材料和液体，并定期维护保养，以确保泵的正常工作和延长使用寿命。
高压齿轮泵是一种重要的液压传动装置，其工作原理基于齿轮的旋转。
通过合理的设计和选择，高压齿轮泵可以提供稳定可靠的液压动力，广泛应用于各个领域。
对于使用者来说，了解高压齿轮泵的工作原理有助于正确使用和维护泵，提高工作效率。
齿轮传动系统的设计与分析
齿轮传动系统的设计与分析齿轮传动系统是一种常见的机械传动方式。
其基本构成部件为齿轮，可以利用齿轮的齿数比和直径比实现不同的转速，从而传递不同的动力和扭矩。
齿轮传动系统应用广泛，涉及到机械领域的许多方面，如重型工程机械、船舶、汽车、农业机械等。
正确的设计齿轮传动系统和合理的分析可以在很大程度上提高机械的运行效率和可靠性。
传动系统的设计阶段在齿轮传动系统的设计中，选用合适的齿轮材料是十分重要的。
选择齿轮的材料应该考虑到所承受的载荷、韧性、硬度等因素，一般来说，常用的材料包括钢、铸铁及不锈钢等。
而对于高速齿轮，钢材是更为常用的材料，对于低速、中速齿轮，铸铁是更为常用的材料。
传动系统的行为分析在实际应用中，传动系统会受到多种因素的影响，如载荷、转速和环境等。
为了确保齿轮传动系统的可靠性，我们需要对其进行详细的行为分析。
1.负载因素齿轮承受的载荷是影响其运行效率和寿命的关键因素之一。
由于齿轮在运转中的载荷都是周期性变化的，因此设计师需要考虑到疲劳破坏的因素，比如弯曲应力、接触应力和低周疲劳等。
一旦设计时载荷计算有误，会出现轴承不足，传动过载，轴折等现象。
2.齿轮材料与切向力齿轮的材料会影响其承受载荷和寿命。
由于齿轮的形状和材料，传递的力会导致摩擦和扭转作用力。
为了降低不同切点的摩擦损失，设计者需要保证齿面硬度和表面光洁度。
为了防止表面磨损和损坏，齿面的硬度应保证在一定范围内。
除了基础的设计参数，设计师还需要进行检查以确保其工作条件满足要求。
3.齿轮布局和误差由于制造偏差和安装误差，齿轮的实际参数和理论值可能存在相当大的误差，可能会导致齿轮的透平运动和齿轮直线度的变化。
鉴于这些误差会影响泊松率，角度偏差和干扰等因素，因此设计者还需要对齿轮的几何特性进行分析，并评估可能的误差情况。
4.齿形和减振为了减少齿轮在运行过程中的振动和噪声，齿轮的加工质量和精度非常重要。
齿轮的齿形必须保证其不产生跳动而且脱离。
此外，设计者需要考虑齿轮减振和减少轴承负载的初始化准备办法。
往复泵动力端运动机构设计和分析
1．题目：往复泵动力端运动机构设计和分析2．功能要求及工作原理⑴总功能要求:将原动机的高速旋转运动变为柱塞的低速往复运动⑵工作原理往复泵是利用工作腔容积的周期性变化来输送高压流体的，它通常由两部分组成。
一部分直接输送液体，把机械能转换为液体的压力能的液力端，另一部分将原动机的能量传给液力端的动力端。
动力端主要有曲柄、连杆、十字头等部件。
如上图所示，在液缸中有柱塞杆和柱塞，液缸体上装有吸入阀和排出阀。
液缸体中柱塞与阀之间的空间称为工作室，它通过吸入阀和排出阀分别与吸入管路和排出管相连。
通常压裂泵的动力源为高速柴油机，动力由柴油机经过减速装置传递到曲柄，当曲柄以角速度ω顺时针旋转时，柱塞从右极限位置开始向左运动，工作腔的容积增大，压力降低，液体在压力差的作用下克服吸入管路和吸入阀等的阻力损失进入液缸体中。
当柱塞运动到左极限位置时，吸入液体过程停止，吸入阀关闭。
曲柄继续旋转，柱塞开始向右运动，液缸体中的液体被挤压，液体压力急骤增加。
在这一压力作用下，排出阀被打开，液缸体内液体在柱塞的作用下被排送到排出管路中去。
当往复泵的曲轴以角速度ω不停旋转时，往复泵就实现连续吸入和排出液体的过程。
往复泵的曲柄滑块机构一般采用对心式设计，在一些压力高或者由于结构的限制选定的长细比（R/L）值比较大的情况下，可以采用正偏置设计来改善十字头与导板间的正压力和偏磨。
3．注：①其它摩擦忽略不计；②其他构件质量不计；③假定泵阀的滞后角为0；④曲柄和连杆的质量与长度有关，本题假定为已知；=0.01MPa。
⑤吸入压力P24．要求完成的设计工作量（1）往复泵总体传动方案设计。
设计一个合理的传动系统，将柴油机的高速旋转转变为曲柄的低速旋转，要求思路清晰，传动比分配基本合理，并绘出机构的传动示意图。
（2）按原始数据和设计要求设计曲柄滑块机构。
θ=︒︒︒︒︒︒（3）对设计出的曲柄滑块机构进行运动分析，用解析法求出曲柄0,15,30...,330,345,360时滑块的位移、速度、加速度，并画出运动线图。
高压泵（高压往复泵）的工作原理及构造特点
关键词：高压泵、高压往复泵、往复泵、高压泵原理、三柱塞高压泵
高压泵（高压往复泵）的工作原理及构造特点
一、高压泵（高压往复泵）的构造：
主要部件：泵缸、活塞、排出阀、活塞杆及吸入阀。
二、高压泵（高压往复泵）的工作原理：
活塞自左向右移动时，泵缸内形成负压，则进口管路内液体经吸入阀进入泵缸内。
当活塞自右向左移动时，缸内液体受挤压，压力增大，由排出阀排出。
活塞往复一次，各吸入和排出一次液体，称为一个工作循环；这种泵称为单动泵。
若活塞往返一次，各吸入和排出两次液体，称为双动泵。
活塞由一端移至另一端，称为一个冲程。
三、高压泵（高压往复泵）的安装高度和流量调节
高压泵启动时不需人灌液体，因高压泵有自吸能力，但其吸上真空高度亦随泵安装地区的大气压力、液体的性质和温度而变化，故高压泵的安装高度也有一定限制。
高压泵的流量不能用排出管路上的阀门来调节，而应采用旁路管或改变活塞的往复次数、改变活塞的冲程来实现。
高压泵启动前必须将排出管路中的阀门打开。
高压泵的活塞由连杆曲轴与原动机相连。
原动机可用电动机，亦可用柴油机。
高压泵适用于高压头、小流量、低粘度液体的输送，但不宜于输送腐蚀性液体。
有时由蒸汽机直接带动，输送易燃、易爆的液体。
四、高压泵（高压往复泵）的流量和压头
高压泵的流量与压头无关，与泵缸尺寸、活塞冲程及往复次数有关。
单动泵的理论流量为QT=Asn 往复泵的实际流量比理论流量小，且随着压头的增高而减小，这是因为漏失所致。
高压往复泵的压头与泵的流量及泵的几何尺寸无关，而由泵的机械强度、原动机的功率等因素决定。
齿轮油泵分析报告
齿轮油泵分析报告1. 前言齿轮油泵是一种常见的润滑设备，广泛应用于各种机械设备中，用于输送润滑油或润滑脂来保持机械齿轮的正常运转。
本文将对齿轮油泵进行分析，了解其工作原理、结构特点以及常见故障原因，并提出相应的解决方案。
2. 工作原理齿轮油泵通过内部的齿轮传动机构，将输入轴上的旋转运动转化为输出轴上的油液压力和流量。
其工作原理主要包括以下几个步骤： - 齿轮油泵的输入轴带动齿轮组开始旋转； - 齿轮组的旋转使得齿轮之间产生相对运动，从而形成一系列密闭的工作腔； - 随着齿轮的旋转，工作腔体积逐渐变大，从而形成负压，吸入润滑油；- 随着齿轮继续旋转，工作腔体积逐渐变小，润滑油被压入输出油管中，形成一定的压力和流量； - 输出油管将润滑油输送至需要润滑的机械齿轮处，以保持其正常运转。
3. 结构特点齿轮油泵的主要结构特点如下： - 输入轴：通过外部驱动力带动齿轮组旋转； - 齿轮组：由若干个齿轮组成，通过咬合运动实现润滑油的吸入和压力输出； - 工作腔：齿轮组间形成的密闭腔体，负责润滑油的吸入和压力输出； - 输出油管：将润滑油输送至需要润滑的机械齿轮处； - 密封装置：确保齿轮油泵内外部润滑油的隔离，防止泄漏。
4. 常见故障原因及解决方案4.1 噪音过大 - 原因：齿轮组咬合间隙过大，齿面磨损严重。
- 解决方案：更换咬合间隙适当的齿轮，修复或更换齿轮齿面。
4.2 漏油 - 原因：密封装置老化破损，密封面不平整或存在杂质。
- 解决方案：更换密封装置，清洁密封面并确保平整度，排除杂质。
4.3 进出口压力不稳定 - 原因：进口滤网堵塞，出口管路漏气。
- 解决方案：清洗或更换进口滤网，检查并修复漏气点。
4.4 润滑效果不佳 - 原因：润滑油质量不合格，输出流量不足。
- 解决方案：更换合格的润滑油，调整齿轮泵的输出流量。
5. 总结通过对齿轮油泵的分析，我们了解了其工作原理和结构特点，并提出了常见故障的原因及解决方案。
往复泵受力分析
活塞--十字头和连杆的受力分桥先将曲轴连杆系统从传动端分离出来。
为使计算简洁，可先对一个缸的 活塞--十字头和连秆部分进行计算，见图a.图b ，则再将连杆从系统中分离，以标 出它和十字头、曲轴的相互作用力。
图上所有的力均指向坐标的正方向。
若求得的力值的正负号与图于上力的正负号(正号末标)相同，则力的实际指向与图示方向一致；反之亦然。
下面将应用刚体平面运动微分力程求解各零件间的相互作用力。
先研究b 图中活塞--十字头分离体。
活塞、活塞秆、介杆、十字头、十字头销、十字头轴承以及随它们作往复运动的附件的 总质量为2m 。
为简化计算将其质心定在十字头销中心B 点；缸内压力p 规定如式(3—9)，则活塞力pA 前应有负号。
现将活塞力和活塞摩擦力f F[式(3—11)]合并为活塞杆推力F ，)(Db fp pA F π+-=)(1ϕJ)06.0(pA pA F +-=)(1ϕJ式中的)(1ϕJ 为一自定义的ϕ角的函数，⎩⎨⎧-11)(1ϕJ πϕππϕ20≤<≤< 这样，在吸入冲程中摩擦力为正，在排出冲程中摩擦力为负，与实际相符。
x F 1、y F 1为连杆对十字头的作用力。
x F 2、y F 2分别为导板对十字头的正压力和摩擦力。
由于考虑了泵阀关闭滞后角，故在吸入冲程开始00ϕϕ<≤的一小段内，活塞上作用有介质压力d p 。
这会使y F 2指向下，为正值(即上导板与十字头接触)。
考虑到这一因素，式(3—12)应改写为：x F 2=)(222ϕJ F f y定义函数：⎩⎨⎧-=11)(2ϕJ πϕϕπϕπϕϕ≤<≤<≤<0020、 于是，对活塞--十字头这一分离体可写出下面两个方程：F +x F 1+x F 2=a m 2y F 1+y F 2+g m 2=0接着分析连杆这一分离体。
连杆两端分别作用有十字头和曲铀对它的反力x F 1-、y F 1-和x F 3-、y F 3-。
往复泵传动方案设计
机械原理课程设计报告专业班级机械****班级序号**学生姓名***2012 —2013 学年第2 学期长江大学机械工程学院一、原始数据：二、往复泵传动方案设计：（1）齿轮设计采用压力角为20°的直齿圆柱齿轮，根据相关资料查得：齿轮的最小齿数不得小于17，否则会发生根切，且直齿圆柱齿轮的传动比一般在3-6，最大不会超过8（2）齿轮传动的基本简图：（3）传动比的具体分配方案：依题意有：n1=1300r/min，n4=115r/minI14=(-1)mZ2Z3Z4/Z1Z2Z3=Z4/Z1=n1/n4=1300/115=260/23因为传动比大于8，所以应采取如图分级传动，在此，取齿轮1的齿数为23，则齿轮4的齿数为260，具体传动比分配如下：I12=Z2/Z1=5=n1/n2→Z2=115,n2=260r/min2和3在同一根轴上，则有：n3=n2=260r/minI34=Z4/Z3==n3/n=2.261→Z3=115，n4=115r/min综上所述：传动比的分配方案为，I12=5，I34=2.261 三、曲柄滑块机构的设计（使用到VB）如图所示：点B运动到B1、B2位置是曲柄滑块机构运动的两极限位置，当点B运动到B3位置(B3在A点正下方)，压力角α取最大值。
由几何关系有：Sin(αmax)=( L AB+e)/ L BC(L AB+ L BC)2-e2={[( L BC - L AB)2-e2]1/2+s}2整理得：L BC=( L AB+e)/ sin(αmax)L BC=[(4S2L AB2-4S2e2- S4)/(16L AB2-4S2)]1/2VB程序编写Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.141592e = 20s = 305a = 56Text1 = Val(Text2) * Sin(a * PI / 180) - eText2 = Sqr((4 * s * s * Val(Text1) * Val(Text1) - 4 *s * s * e * e - s * s * s * s) / (16 * Val(Text1) *Val(Text1) - 4 * s * s))End Sub截图所以Lab =108.62mm，Lbc=155.14mm四、往复泵的运动分析：整个曲柄滑块机构在任意θ角处的运动简图如下：(P 为速度瞬心)0由图可知：d=((L-R)2-e2)1/2=42.00mm, ω1=2πN/60=12.04, ω1·L AB=ω2·L BP,则：ω2=Rcosθ·ω1/Lcosβ（1）位置分析：有几何关系有：x=Rcosθ+Lcosβ+d其中，Rsinθ+e=Lsinβ故：sinβ= （Rsinθ+e）/L , cosβ=[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2因此，x=Rcosθ+L[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2+d（2）速度分析：V=dx/dt=-Rsinθ·ω1-Lsinβ·ω2=-Rsinθ·ω1- Lsinβ·Rcosθ·ω1/Lcosβ=-Rsinθ·ω1-（（Rsinθ+e）·Rcosθ·ω1/L）/[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2(3)加速度分析;a=dv/dt=-Rω12cosθ-L(cosβω22+sinβ·λ)λ=Rω1·（-sinθcosβω1+ sinβcosθω2）/(L·cos2β) ·{-sinθ[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2ω1+[（Rsinθ+e）/L] =Rω1cosθω}/{ L·[1-（Rsinθ+e）2/L2]}2因此，a=-Rω12cosθ-L(cosβω22+sinβ·Rω1·{-sinθ[1-（Rsinθ+e）2/L2]1/2ω1+[（Rsinθ+e）/L] cosθω2}/{ L·[1-（Rsinθ+e）2/L2]})（4）表格数据如下：(5)运动线图a.位移图（横坐标为θ，纵坐标为S/dm）：程序：Private Sub Command1_Click()Dim x!, y!Scale (-8, 4)-(8, -4)Line (-8, 0)-(8, 0)Line (0, 4)-(0, -4)CurrentX = 6.2: CurrentY = -0.2: Print "X/rad" CurrentY = 3.9: CurrentX = 0.2: Print "Y/dm"For x = 0 To 6.283 Step 0.0001y = 1.0862 * Cos(x) + 1.5514 * Sqr(1 - (1.0862 * Sin(x) + 0.2) * (1.0862 * Sin(x) + 0.2) / (1.5514 * 1.5514)) + 0.42PSet (x, y)Next xEnd Sub截图：b.速度图(横坐标为θ，纵坐标为V（单位：dm/s）) 程序：Private Sub Command1_Click()Dim x!, y!, n!, m!Scale (-8, 15)-(8, -15)Line (-8, 0)-(8, 0)Line (0, 15)-(0, -15)CurrentX = 6.2: CurrentY = 0.2: Print "X/rad" CurrentY = 15: CurrentX = 0.2: Print "Y dm/s" For x = 0 To 6.283 Step 0.0001n = (1.0862 * Sin(x) + 0.2) / 1.5514m = 1.0862 * Cos(x) * 12.04 / (1.0862 * Sqr(1 - n * n))y = (-1.0862) * Sin(x) * 12.04 - 1.0862 * n * m PSet (x, y)Next xEnd Sub截图c.加速度图（横坐标为θ，纵坐标为a（单位：m/s2）程序：Private Sub Command1_Click()Dim x!, y!, n!, m!, w!Scale (-8, 20)-(8, -20)Line (-8, 0)-(8, 0)Line (0, 20)-(0, -20)CurrentX = 6.2: CurrentY = 0.2: Print "X/rad" CurrentY = 20: CurrentX = 0.2: Print "Y m/s2"For x = 0 To 6.283 Step 0.0001n = (0.10862 * Sin(x) + 0.02) / 0.10862m = 0.10862 * Cos(x) * 12.04 / (0.10862 * Sqr(1 - n * n))w = 0.10862 * 12.04 * ((-Sin(x)) * Sqr(1 - n * n) * 12.04 + n * Cos(x) * m) / (0.10862 * (1 - n * n))y = (-0.10862) * 12.04 * 12.04 * Cos(x) - 0.10862 * (Sqr(1 - n * n) * m * m + n * w)PSet (x, y)Next xEnd Sub截图五、曲柄滑块机构的动力分析：六、附件a.位移计算编程及截图：程序：Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = PI * Val(Text1) / 180Text2 = Val(108.6 * Cos(m) + 155.1 * Sqr(1 - (108.6 * Sin(m) + 20) * (108.6 * Sin(m) + 20) / (155.1 * 155.1))) + 42#End SubPrivate Sub Command2_Click()Text1 = ""Text2 = ""End Sub截图b.速度计算及截图：Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = PI * Val(Text1) / 180Text2 = (-108.6) * Sin(m) * 12.04 - ((108.6 * Sin(m)+ 20) * 108.6 * Cos(m) * 12.04 / 155.1) / Sqr(1 - (108.6 * Sin(m) + 20) * (108.6 * Sin(m) + 20) / (155.1 * 155.1))End SubPrivate Sub Command2_Click()Text1 = ""Text2 = ""End Sub截屏c.加速度计算及截图：程序：Private Sub Command1_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text1 = Val((108.7 * Sin(m) + 18) / 154.6)End SubPrivate Sub Command2_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text2 = Val(Sqr(1 - Val(Text1) * Val(Text1)))End SubPrivate Sub Command3_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text3 = 108.6 * Cos(m) * 12.04 / (155.1 * Val(Text2))End SubPrivate Sub Command4_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text4 = 108.6 * 12.04 * ((-Sin(m)) * Val(Text2) * 12.04 + Val(Text1) * Cos(m) * Val(Text3)) / (155.1 * Val(Text2) * Val(Text2))End SubPrivate Sub Command5_Click()Const PI = 3.14159Dim m!m = Val(Text6) * PI / 180Text5 = (-108.6) * 12.04 * 12.04 * Cos(m) - 155.1 * (Val(Text2) * Val(Text3) * Val(Text3) + Val(Text1) * Val(Text4))End SubPrivate Sub Command6_Click()Text1 = ""Text2 = ""Text3 = ""Text4 = "'"Text5 = ""Text6 = ""End Sub截屏七、主要参考文献《机械原理》-高等教育出版社《VB程序设计教程》（第三版）-高等教育出版社八、对课程设计的总结：忽略此处..。
高压传动齿轮工艺设计说明书
高压传动齿轮工艺设计说明书一、工艺分析1、审阅零件图仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。
仔细审查图样。
注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。
（2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避免。
零件名称：高压油泵传动齿轮零件材料：40Cr生产批量：大批量生产2、零件技术要求铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。
3、选材的合理性铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等，参考常用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的种类、牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。
4、审查铸件结构工艺性铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。
二、工艺方案的确定1、铸造方法的确定铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择（1）造型方法、造芯方法的选择根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型（2）铸造方法的选择根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。
（3）铸型种类的选择根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。
2、浇注位置的确定根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。
3、分型面的选择本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。
三、工艺参数查询1、加工余量的确定根据造型方法、材料类型进行查询。
查得加工余量等级为11~13，取加工余量等级为12。
根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。
查得铸件尺寸公差数值为10。
根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。
查得机械加工余量为7.5。
2、起模斜度的确定根据所属的表面类型查得测量面高21，起模角度为0度30分（0.5°）。
2.MARZOCCHI高压齿轮泵结构、原理及应用
大型项目技术总结MARZOCCHI高压齿轮泵结构、原理及应用单位作者引言从2005年初开始，根据磨机主机以及用户的新要求，公司磨机润滑站产品上越来越多地使用了进口的MARZOCCHI高压齿轮泵，如嵩县丰源钼矿磨机主轴承润滑站、广西华银铝业有限公司氧化铝一期工程磨机主轴承润滑站、山西鲁能晋北铝业有限公司一期100万吨氧化铝项目磨机主轴承润滑站、山西阳泉煤业（集团）有限责任公司800千吨/年氧化铝项目磨机主轴承润滑站等，这种泵对设计和安装、使用及维护都提出了新的、更高的要求，且有关该泵的一些资料大部分是英文或其他外文的，不便于翻阅，所以我就收集了一些资料，认真加以翻译、研究，结合实际设计和生产实践的一些经验，最后形成了这篇题目为《MARZOCCHI高压齿轮泵结构、原理及应用》的技术总结，以期给设计、安装、使用和维护方面的工作提供一些技术上的支持。
2006年6月一MARZOCCHI高压齿轮泵的结构特点从附图1泵的结构图（以下提到的序号均为附图1中的序号）可以看出，该泵的结构特点是：●泵是三片式结构；●主动轴3在前、后盖上没有轴承支承，所以轴不能承受轴向和径向负载（包括安装和驱动过程中），并且泵体不能由于管道的别劲而受力；另外，由于泵轴和电机轴之间的安装同轴度误差会使泵轴上产生径向力和附加轴向力，所以同轴度不能超差；●泵壳1参与形成高压封闭腔，所以泵壳不能由于撞击、管道的别劲等原因而受力变形；●泵采用前、后两端两只都能浮动的整体轴套4，可以有效地补偿齿轮泵的轴向间隙（指轴套端面与齿轮端面之间的间隙）泄漏。
同时，可以对照附图2泵的结构爆炸图，以进一步了解泵的内部结构。
附图1 泵的结构图（参考图）二 MARZOCCHI 高压齿轮泵的工作原理如图1所示，泵轴套4的浮动液压补偿工作原理是这样的，在设计、制造时令泵壳1的宽度比齿轮和两轴套的宽度总和稍大，这样，当前、后盖被螺栓压紧在泵壳上之后，由于两个轴套靠近前、后盖侧的密封圈被预压缩，使得轴套4在泵运行前即贴紧在齿轮两端面上，以利运行初期的 “建压”。
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图４ 曲柄 滑 块 系统 受 力 分 析
（ ｄ ） （ ｅ ）
』 ＝ ２ ７ 。 。 一 ＝ ２ ７ 。 。 一 ａ ｒ ｃ ｃ 。 ｓ （ ａ ｓ ｉ ６ ｎ Ｏ ｌ ／ ，
【 ｃ ＝ ｎ （ ａ ｒ ｃ ｃ ｏ ｓ （ ａ ｓ ｉ ６ ｎ ９ １ ／ ／ 。 ｃ 。 ｓ
Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｂ ａ ｏ ｊ ｕ ｎ ｈ ｕ ａ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ． （ ０ ｍ． ｃ ｎ ．
第 １期
鲍君华 ， 等： 高压往复泵 齿轮传 动系统设计及 其受力分析
４ １
的传 动 比来控 制 曲 柄 轴 的转 动 速 度 ， 这 两 对 斜 齿
轮可以采用螺旋角相等的人字齿轮传动方案以抵 消在 啮合 过程 中 的齿 间轴 向载 荷 ； 在 曲柄 轴 ２上
图 ２ 高压往复泵整体装配模 型
米 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ５ — ２ ８
基金项 目： 辽宁省教育厅 高等学校科学研究 计划资助项 日（ Ｌ ２ ０ １ ０ ０ ７ ９ ）
作者简介 ： 鲍 付华（ １ ９ ７ ８一） ， 男， 讲！ Ｊ 『 Ｉ ｊ ， 博ｆ ： ， 要从事新型齿轮传动的研究
第３ ４卷 第 １ 期
２ ０ ｌ ３年 ２月
大 连 交 通 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ ＤＡＬ Ｉ ＡＮ Ｊ Ｉ ＡＯＴ ＯＮ Ｇ Ｕ ＮＩ Ｖ ＥＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ５ ９ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ４ ０ — ０ ５
按 照 相位 各 相 差 １ ２ ０ 。 形 成 三 组 曲柄 滑 块机 构 ， 其 滑块 即为 柱塞 ４ ． 整机 装 配结构 如 图 ２所 示 ．
积； ． ， 为控制函数 ， 曲柄正行程 阀门打开时 ， 压强 Ｐ 作 用 于柱塞 上 ， 相 反 曲柄反 行程 阀 门关 闭 ， 柱塞上
曲柄 滑块 机 构 ， 十泵 中的关键 部件 ， 其 几何形 状复 杂 ， 工 作 中承受着 强烈 的交 变载荷 ， 应 力集 中现象 严重 ， 极 易 发生疲
劳破 坏 Ｊ ， 在高压情况下 ， 往 复 泵 中采 用 正偏 置 结构 的 曲柄滑块 机构 可减 小 十字头 与导板 的正 压 力和摩擦 力 ， 从 而延 长两者 的寿命 ； 而动力 端 的曲
的选择 输人轴 １和 曲柄轴 ２上 的两对 斜齿 轮传 动
送 高压 流体 ， 通常 由动 力端 与液 力端两部 分 组成 ； 液力端 把机 械能 转 换 为液 体 的压 力 能 ， 而 动力 端 则将原 动机 的能 量 传 给液 力 端 ． 动力 端 主 要 由曲 柄、 连 杆 和十字 头等部 件组 成 ， 其 实质 相 当于多个
曲柄 ２ ：
考虑到传 动系统在较 良好 的润滑状态下工 作， 为 了简 化计 算忽 略运 动副 问 的摩擦 力． 通 过受
压强 Ｐ为 ０ ； 所 以当 ｓ ｉ ｎ Ｏ ＞０时取 Ｊ＝ １ ， ｓ ｉ ｎ Ｏ ≤０
时取 Ｊ ＝０ ．
由于此传动系统采用三个 曲柄结构 ， 其 曲柄
轴上 的力 和力 矩 都 不会 平 衡 ， 因 此需 要 分 析 在 柱 塞 工作 过 程 中通 过 连杆 作用 于 曲轴上 的周 期变 化 的载荷 大 小 ． 分析 中根 据 曲轴 回转 方 向定 义 相 位 角， 以逆 时针 方 向 为 正 ： 中 间 曲柄 １ ：／Ａ Ｂ Ｃ ＝ ０ １ ， 曲柄 ２ ： ／ ＿ Ａ Ｂ ２ Ｃ ２：０ １ ＋１ ２ ０ 。 ， 曲柄 ３ ： ／Ａ Ｂ ３ Ｃ ３＝ ０ ＋２ ４ ０ 。 ， 连 杆 的相位 角用 表 示 ， 如 图 ３所 示． 曲柄长 ｌ ＝ａ ， 连杆 长 １ 肌 ：ｂ ， 滑块 中心 Ｃ到 曲柄 中心 Ａ的距 离 ， 既滑 块行 程 为 Ｃ ． 根 据 机 械 原理 中 机构 矢量 合 成原 理有 ： ａ＋６＝ｃ ， 推 导 出各连 杆相 位 角 和滑 块 中心距 曲柄距 离 Ｃ 的矢量 关 系 ， 有：
高 压 往 复 泵齿 轮 传 动 系统 设 计 及 其 受 力 分 析
鲍君 华 ， 郑卓颖 ， 何卫 东 ， 刘鹏
（ １ ． 大连 交通 大学 机械 工程学院， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ８ ；２ ． 大连 里瓦泵业有限公 司， 辽宁 大连 １ １ ６ ６ ０ ０ ） 米
文献 标 识码 ： Ａ
０ 引 言
往 复 泵是一 种 高 效 节能 的流 体输 送 设 备 ， 在
石 油开 发 、 水 利水 电 、 矿 山开 采等领 域起 着重 要 的 作用 ‘ ． 往复 泵利用 工 作 腔容 积 的周 期性 变化 输
示． 为了获得需要的流体流量控制方案 ， 通过合理
图 １ 传 动 机构 结构 简 图
柄滑 块机 构 中各 杆件 尺寸 的不 同组合 将直 接影 响 往 复泵 的动力 性 能． 因此 ， 结 合本 文具体 的高压往
复泵传动系统结构进行分析和设计是十分必要 的．
１ 传 动 系统 受 力 分 析
１ ． １ 传 动方 案
该 高压 往 复 泵 传 动 系 统 主要 由输 入 轴 １ 、 曲 柄 轴 ２、 连 杆 ３和柱塞 ４等几 部 分组 成 ， 如 图 ｌ所
摘
要： 以高压往复泵齿 轮传 动系统为分析对象 ， 考 虑柱塞运 动过程 中的实 际受力情 况 ， 结合 Ｖ Ｂ编程技
术对采用 人字齿轮传动装置 的曲轴和 电机轴结构及其驱动柱塞运动的曲柄滑块机构进行了准确 的受 力分 析与强度校核． 完成了分析计算 软件系统 ， 并进行 了样机各传动部件的强度校验． 关键词 ： 高压往复泵 ； 人字齿轮 ； 受力分析