畢業(yè)論文終稿-2X-70旋片式真空泵設計[下載送CAD圖紙 全套打包資料]

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需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯分 類 號 密 級 寧學院畢 業(yè) 設 計 (論 文 )2X-70 旋片式真空泵設計所 在 學 院專 業(yè)班 級姓 名學 號指 導 老 師年 月 日需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯誠 信 承 諾我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設計（論文） 《2X-70 旋片式真空泵設計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。承諾人（簽名）： 年 月 日需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯摘 要液壓泵作為液壓系統的動力裝置，越來越受到人們的關注，因為它的性能的好壞直接影響整個液壓系統的工作可靠性。被廣泛應用于冶金、礦山、鍛壓、注塑、船舶、重型等機械設備中。但在實際生產中還不能解決很好地流量脈動、剛性和柔性沖擊等問題。平衡式徑向柱塞泵的設計可以很好地解決流量脈動、剛性和柔性沖擊等問題。通過設計使此泵在結構功能上能夠適應現代化生產高要求的 2X-70 旋片式真空泵。真空泵利用機械、物理、化學、物理化學等方法對容器進行抽氣，以獲得和維持真空的裝置。真空泵和其他設備（如真空容器、真空閥、真空測量儀表、連接管路等）組成真空系統，廣泛應用于電子、冶金、化工、食品、機械、醫(yī)藥、航天等部門。本設計是根據給定設計參數完成 2X-70 旋片式真空泵結構設計，主要包括帶輪、泵的結構設計。確定出幾何參數，繪制并檢查投影圖，采對泵進行結構設計，繪制了裝配圖和部分零件圖，并對軸進行了強度校核計算。關鍵詞：真空泵，2X-70 旋片式，結構設計需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯AbstractThe hydraulic pump as the power device of hydraulic system, more and more attention, because of its working reliability will directly influence the performance of the whole hydraulic system. Widely used in metallurgy, mining, forging, injection molding, shipbuilding, heavy machinery and other equipment. But in actual production is not properly resolve the flow pulsation, rigid and flexible impact problems. Better solve the problem of flow pulsation, rigid and flexible impact design balanced radial piston pump can. Through the design of the pump 2X-70 rotary vane vacuum pump can meet the high requirements of the modernized industry structure function.Vacuum pump with mechanical, physical, chemical, physical and chemical method for pumping the container, in order to obtain and maintain a vacuum device. Vacuum pumps and other equipment (such as a vacuum container, vacuum valve, vacuum measuring instruments, the connection pipelines) consists of vacuum system, widely used in electronics, metallurgy, chemical industry, food, machinery, pharmaceuticals, aerospace and other departments.The design is based on the 2X-70 rotary vane vacuum pump structure design to complete a given design parameters, including the structure design of belt wheel, pump. To determine the geometric parameters, and check the projection mapping, mining design the structure of the pump, drawing the assembly drawing and parts drawing, and for the strength calculation.Keywords: 2X-70 rotary vane vacuum pump, design, structure需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目 錄摘 要 ..............................................................IABSTRACT...........................................................II緒 論 ..............................................................11.1 2X 旋片式真空泵簡介 ............................................11.2 適用范圍 ......................................................21.3 特點及不適用范圍 ..............................................21.4 品種、規(guī)格及其主要性能參數（見表一） ..........................21.5 使用環(huán)境條件 ..................................................3第 2 章 結構與工作原理 ...............................................42.1 結構 ..........................................................42.2 工作原理 ......................................................6第 3 章 2X-70 旋片式真空泵的總體設計 .................................73.1 設計參數 ......................................................73.2 電動機的選擇 ..................................................73.3 總體傳動結構設計 ..............................................8第 4 章 2X-70 旋片式真空泵主要零部件的設計 ..........................94.1 帶傳動設計 ....................................................94.2 選擇帶型 ......................................................94.3 確定帶輪的基準直徑并驗證帶速 .................................104.4 確定中心距離、帶的基準長度并驗算小輪包角 .....................114.5 確定帶的根數 Z ................................................124.6 確定帶輪的結構和尺寸 .........................................124.7 帶輪結構設計 .................................................124.8 確定帶的張緊裝置 .............................................154.9 計算壓軸力 ...................................................154.10 轉子體設計計算 ..............................................154.11 軸的結構設計計算 ............................................194.11.1 按扭轉強度條件計算 .....................................224.11.2 按剛度條件計算 ...........................................234.11.3 精確校核軸的疲勞強度 ...................................234.12 軸承選取設計計算 ............................................264.12.1 軸承的設計參數 .........................................264.12.2 軸承的當量動載荷計算 ...................................264.13 鍵的選擇、鍵的校核 ..........................................27第 5 章 2X-70 旋片式真空泵真空泵的保養(yǎng)與維護 ........................295.1 真空泵的保養(yǎng) .................................................295.2 真空泵防止過載的方法 .........................................305.3 常見故障及消除方法 ...........................................31需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯總 結 ..............................................................33參考文獻 ...........................................................34謝 辭 ..............................................................35需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631 1緒 論1.1 2X 旋片式真空泵簡介2X 雙級旋片真空泵系 雙級油封機械真空泵，它是用于對密封容器抽除氣體獲得真空的基本設備。其工作原理與一般空積式泵相同，它是由一個與傳動軸同芯安裝而在泵體內處于偏心位置 的轉子組成，轉子上有二個徑向滑動葉片。當轉子旋轉的時候，這二個葉片一方面受離心力的作用，另一方面受著彈簧的作用，使它能緊密地保持與泵體內壁相斷壓 縮排出氣體，從而達到抽氣的目地，這種操作每轉重復二次。旋片真空泵主要由泵體（靜子）和轉子組成。在轉子槽中裝有兩塊以上的旋片，有些泵旋片間還裝有彈簧。轉子偏心地裝在泵腔內，其外緣與泵腔頂部表面的間隙為 2～3 微米。轉子旋轉時，在離心力等作用下,旋片沿槽作往復滑動并與泵腔內壁始終保持接觸,將泵腔分成兩個或幾個可變容積的工作室。轉子順時針方向旋轉 時,與吸氣口相通的吸氣腔容積由零逐漸增大,腔內氣體壓力降低，被抽氣體便從吸氣口源源不斷地吸入。同時,與排氣口相通的排氣腔容積由大變小，吸入腔內的 氣體被壓縮，待氣體壓力高于大氣壓力時，推開排氣閥排出大氣。轉子連續(xù)轉動，泵便不斷抽氣。工作原理旋片泵的工作原理：旋片泵主要由定子、轉子、旋片、定蓋、彈簧等零件組成。其結構是利用偏心地裝在定子腔內的轉子（轉子的外圓與定子的內表面相切兩者之間的間隙非常小）和轉子槽內滑動的借助彈簧張力和離心力緊貼在定子內壁的兩塊旋片，當轉子旋轉時，始終沿定子的內壁滑動。兩個旋片把轉子、定子內腔和定蓋所圍成的月牙型空間分隔成 A、B 、C 三個部分，當轉子按圖示方向旋轉時，與吸氣口相 通的空間 A 的容積不斷地增大，A 空間的壓強不斷的降低，當 A 空間內的壓強低于被抽容器內的壓強，根據氣體壓強平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進吸氣腔 A，此時正處于吸氣過程。B 腔的空間的容積正逐漸減小，壓力不斷地增大，此時正處于壓縮過程。而與排氣口相通的空間 C 的容積進一步地減小，C 空間的壓強進 一步的升高，當氣體的壓強大于排氣壓強時，被壓縮的氣體推開排氣閥，被抽的氣體不斷地需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632 2穿過油箱內的油層而排至大氣中，在泵的連續(xù)運轉過程中，不斷地進行著 吸氣、壓縮、排氣過程，從而達到連續(xù)抽氣的目的。排氣閥浸在油里以防止大氣流入泵中，油通過泵體上的間隙、油孔及排氣閥進入泵腔，使泵腔內所有運動的表面被油覆蓋，形成了吸氣腔與排氣腔的密封，同時油還充滿了一切有害空間，以消除它們對極限真空的影響。產品概述1.2 適用范圍2X 型旋片式真空泵（以下簡稱真空泵）式用抽除特定密封容器內的氣體，使該容器獲得一定真空度的基本設備。真空泵可接獲得 6.0×10-2pa 以下的 真空度，可以作為其它真空設備的前級泵使用，可供冶金、化工、石油、醫(yī)藥、電真空、原子能、紡織、食品、印染等工業(yè)礦企業(yè)，大專院校、科技機構生產、教學、科研之用。1.3 特點及不適用范圍真空泵使用黑色金屬制造，屬較精密的 設備。真空泵的主要工作部件浸在特制的真空泵油中工作。不適用于抽除含氧過高的 、有毒的 、有爆炸性的 、對真空泵油起化學作用或對黑色金屬有腐蝕作用的氣體；也不可作為壓縮機和輸送泵使用。1.4 品種、規(guī)格及其主要性能參數（見表一）表一：型號項目2X-4 2X-8 2X-15 2X-30 2X-70極限壓力 Pa 6×10-2抽氣速率 L/S 4 8 15 30 70噪音（聲功率級）dB 72 75 80 82 86抽大氣不噴油時間 min 3溫升 ℃ 40功率 KW 0.55 1.1 1.5 3 5.5配用 電動機 轉速 r/min 1400 1400 1400 1420 1440型號/長短mmA/889 A/965 A/1120 B/1400 B/1600配用三角皮帶 根數1 1 2 3 4用油 牌號 1 號真空泵油需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397633 3數量 L 1.1 1.3 2.5 4.5 8泵主軸轉速 r/min 525 550 470 430 450進氣口直徑 mm 28 34 60 70 90進氣口連接方式 用橡膠管與進氣口連接 用法蘭與泵體連接冷卻方式 自然冷卻 自冷或水冷 水冷1.4、型號的 組成及其代表意義例 2 X 30 表示每秒鐘的抽氣速率（30L/S）表示旋片式真空泵表示雙級泵1.5 使用環(huán)境條件環(huán)境溫度：5-40℃；相對濕度：≤90%。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397634 4第 2 章 結構與工作原理2.1 結構2X 系列的各種真空泵外形和內部結構基本相同。泵由電機經三角皮帶傳動到轉子。電動機和泵用螺釘、卡板固定在底盤上。真空泵由泵體、高轉子、底轉子、前端板、后端板、高轉片、底轉片、排氣閥、排氣罩、視鏡等零件組成（見圖一和圖二）。圖 一 體8.體7.體9.體 3.體 4.體 5.體6 2.體1.體6.體 54.體 32.體1 2X-30A 7結 構 原 理 圖2X-4A 82X-15結 構 原 理 圖體圖 二需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635 512.348.7162.508.65.3.2.1.7.890.21.2.0.23.5.26..143.7. 84.31.0.34.5678.3940.1.42.3.56489.501. 52.34.657.86.61.34.56.780.9172.34.56.802.848792.9. 4798 93575690729. 47在泵體內壓入一個中隔板，將泵體分成高真空室和底真空室。各室均配有排氣閥。高真空室排氣與底真空室進氣相通。高轉子前端伸出前端板外；后軸由中隔板上的軸承支承，而伸入底真空室內，底真空室轉子裝在后軸上，故高、底轉子均由前軸帶動。高、底轉子都有對開的槽子，呈“T”形的轉片由彈簧支撐開而裝于槽內。真空泵的進氣口處有過濾網；排氣口處有擋油網。抽氣速率較大的真空泵還配有擋油板。后端上沒有摻氣閥。泵體下邊有放油孔。（見圖一）需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397636 62.2 工作原理真空泵的工作原理如圖三所示。轉子 2 與 7 分別與真空室 1 與 6 相切，轉子 3 與 7 接箭頭方向旋轉，帶動轉子槽內滑動的旋片 8 旋轉，由于彈簧 9 的撐力和旋轉離心力的作用，轉片外端緊貼高低真空室的內壁滑動，將轉子于高、底真空室所形成的洼形空間從進氣嘴 2 到排氣閥門 5 和從過氣管 4 到排氣閥門 10 之間分隔開來，形成二或三個容積，并呈周期性地大小變化，當在圖示位置繼續(xù)旋轉時 A 與 C 容積逐漸增大，被抽氣體沿氣嘴進入泵內；同時 B 及 D 容積逐漸減小壓力升高，沖開排氣閥門5 和 10、將氣體排除真空室外，氣體經過油面而排于大氣之中，因為排氣門時被油淹沒住的，被排除的氣體不會返回真空室。當排氣壓力較高時，高、底真空室均同時通過排氣閥門排氣，相當于單級泵工作；當排氣壓力較底時，全部氣體進入底真空室，再由排氣閥門 10 排出，此時二級串聯即進入雙級泵工作。當被抽氣體中含有較高的蒸汽時，氣體受到壓縮而蒸汽的分壓力超過此蒸汽在泵內溫度下的飽和壓力時，此時蒸汽被壓縮成為液體混合在真空泵油內，無法排出，使泵的性能大大降低。如果摻入適量的空氣，使蒸汽在受到壓縮時，其分壓力也低于泵溫時的飽和壓力，此時蒸汽在變成液體前就能被排出泵外。本系列 2X—1 型以上的真空泵均配備有能放入一定量氣體的摻氣閥。（見圖三）需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397637 7第 3 章 2X-70 旋片式真空泵的總體設計3.1 設計參數2X-70 兩級旋片泵技術指標：極限真空（無氣鎮(zhèn)）：達到 6.7×101。名義抽速：70L/S。功率：小于 5.5KW。進氣口內徑：10mm。溫升：80℃~85 ℃。噴油：泵工作穩(wěn)定以后，一分鐘內沒有噴油現象。噪聲：聲功率級﹤70db(A)。壽命：連續(xù)運轉 500 小時性能不變。3.2 電動機的選擇真空泵泵腔內無摩擦，可實現無油清潔的抽氣過程。泵的潤滑部位僅限于軸承和齒輪，以及動密封處。真空泵沒有往復運動不見，故可實現良好的動平衡。因此，真空泵運轉平穩(wěn)，轉速高，尺寸小可獲得大的抽速。故選用 Y132M-4 型異步電動機根據 Y 系列三相異步電動機的技術數據,Y 系列三相異步電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動機，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動機內部的特點，B 級絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過+40℃，相對濕度不超過 95%，海拔高度不超過 1000m，額定電壓 380V，頻率 50Hz。適用于無特殊要求的機械上，如機床，泵，風機，攪拌機，運輸機，農業(yè)機械等。根據以上計算，為滿足轉速和功率要求，選擇 Y 系列三相異步電動機型號為：Y100L2-4, 其技術參數見下表 3-1.表 3-1 Y132M-4 型電動機技術數據電動機型號額定功率/KW滿載轉速/rmp 額定轉矩/N.m 最大轉矩/N.m需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397638 8Y132M-4 5.5 1440 2.2 2.23.3 總體傳動結構設計電動機功率 P=5.5kW,轉速 n1=1440r/min,n2=450r/min（1）總體傳動比 ： 3-i0143.25wn?3（2）傳動裝置的運動和動力參數計算Ⅰ軸： 3-405.Pk?014/minnr3-53005.9. 6.5TN???Ⅱ軸： = 3-61???.9.4kw3-7045/min3.2nri3-8311.1095.6PTN???（3）故定最小軸徑3-9????mdd 38~4.09.~80.~80???電 機所以選取聯軸器軸孔 1電 機 d52?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397639 9圖 3-3 聯軸器示意圖第 4 章 2X-70 旋片式真空泵主要零部件的設計4.1 帶傳動設計輸出功率 P=5.5kW,轉速 n1=1440r/min,n2=450r/min計算設計功率 Pd edAdPK?表 4 工作情況系數 AK原動機ⅰ類 ⅱ類一天工作時間/h工作機 10?10~16 16?0?10~16 16?載荷平穩(wěn)液體攪拌機；離心式水泵；通風機和鼓風機（） ；離心式壓縮機；7.5kW?輕型運輸機1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動小帶式運輸機（運送砂石、谷物） ，通風機（ ） ；發(fā)電機；旋.k?轉式水泵；金屬切削機床；剪床；壓力機；印刷機；振動篩1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976310 10載荷變動較大螺旋式運輸機；斗式上料機；往復式水泵和壓縮機；鍛錘；磨粉機；鋸木機和木工機械；紡織機械1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6載荷變動很大破碎機（旋轉式、顎式等） ；球磨機；棒磨機；起重機；挖掘機；橡膠輥壓機1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8根據 V 帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16 小時） ，查《機械設計》P 296表 4，取 KA＝1.1。即 1.56.05kWdAedPK???4.2 選擇帶型普通 V 帶的帶型根據傳動的設計功率 Pd 和小帶輪的轉速 n1 按《機械設計》P297 圖 13－11 選取。根據算出的 Pd＝6.05kW 及小帶輪轉速 n1＝1440r/min ，查圖得：dd=80～100 可知應選取 A 型 V 帶。4.3 確定帶輪的基準直徑并驗證帶速初步選擇 dd1=132mm> ddmin.=75 mm（d d1根據 P295表 13-4 查得）表 3 V 帶帶輪最小基準直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 500需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976311 1121 240=3.13.=42.m5ddi??所 以 由《機械設計》P 295表 13-4 查“V 帶輪的基準直徑” ，得 =425mm2d① 誤差驗算傳動比： （ 為彈性滑動2145=3.8()3(12%)di?????誤 ?率）誤差 符合要求1.285.0%0.653i?????誤 ＜② 帶速 114v=9./66dnms?滿足 5m/s300mm，所以宜選用 E 型輪輻式帶輪。總之，小帶輪選 H 型孔板式結構，大帶輪選擇 E 型輪輻式結構。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976313 134.7 帶輪結構設計⑴帶輪的材料常用的 V 帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功略時采用鑄鋁或塑料。⑵帶輪結構形式V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據輪輻結構的不同可以分為實心式（《機械制圖》圖 8-14a） 、腹板式（《機械制圖》圖 8-14b） 、孔板式（《機械制圖》圖 8-14c） 、橢圓輪輻式（《機械制圖》圖 8-14d） 。V 帶輪的結構形式與基準直徑有關，當帶輪基準直徑 （d 為安裝帶輪的軸的直徑，mm）時。d5.2?可以采用實心式，當 可以采用腹板式，md30時可以采用孔板式，當 時，可以Dmd1,301???同 時 md30?采用輪輻式。帶輪寬度： 。fezB129)5(2)( ???????D=90mm 是深溝球軸承 6210 軸承外徑，其他尺寸見帶輪零件圖。⑶V 帶輪的論槽V 帶輪的輪槽與所選的 V 帶型號相對應，見《機械制圖》表 8-10.d與 相對應得 ?槽型 dbminahinfeminfo32??o4o36?o8B 14.0 3.50 10.8 4.019?11.5— 019?— 019?V 帶輪的輪槽與所選的 V 帶型號V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V 帶工作面夾角發(fā)生變化。為了使V 帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將 V 帶輪輪槽的工作面得夾角做成小于 。o40需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976314 14V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應該超出帶輪外圓，也不應該與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 。minifah和輪槽工作表面的粗糙度為 。2.36.1R或⑷V 帶輪的技術要求鑄造、焊接或燒結的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有沙眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內部應力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及輪轂的表面缺陷進行修補；轉速高于極限轉速的帶輪要做靜平衡，反之做動平衡。其他條件參見 中的規(guī)定。921.357?TGB對帶輪的主要要求是質量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉速高時要進行動平衡，對于鑄造和焊接帶輪的內應力要小, 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側面間的夾角是 40°，為了適應 V 帶在帶輪上彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通 V 帶輪槽角 為 32°、34°、36°、38°（按帶的型號及帶輪直徑確定） ，輪槽尺寸見表 7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯接部分。中間部分稱為輪幅（腹板） ，用來聯接輪緣與輪轂成一整體。表 普通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92） 槽型 項目 符號 Y Z A B C D E 基準寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 ± 12 ± 15 ± 19 ± 25.5 37 ± 44.5 ± 需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976315 150.3 0.3 0.3 0.4 ± 0.5 0.6 0.7 第一槽對稱面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z —輪槽數 外徑 d a 32° ≤ 60 - - - - - - 34° - ≤ 80 ≤ 118 ≤ 190 ≤ 315 - - 36° 60 - - - - ≤ 475 ≤ 600 38° 對應的基準直徑 d d - ＞ 80 ＞ 118 ＞ 190 ＞ 315 ＞ 475 ＞ 600 輪 槽 角 極限偏差 ± 1 ± 0.5 V 帶輪按腹板（輪輻）結構的不同分為以下幾種型式： （1） 實心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(dd≤(2.5～3)d 時)，如圖 7 -6a。  （2） 腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(dd≤ 300mm 時)，如圖 7-6b。 （3） 孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪((dd－d)＞ 100 mm 時)，如圖 7 -6c 。 （4） 橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(dd＞ 500mm 時)，如圖 7-6d。根據設計結果，可以得出結論：小帶輪選擇實心帶輪，如圖（a）,大帶輪選擇腹板帶輪如圖（b）（a） （b） （c） （d）圖 7-6 帶輪結構類型4.8 確定帶的張緊裝置選用結構簡單，調整方便的定期調整中心距的張緊裝置。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976316 164.9 計算壓軸力由《機械設計》P303 表 13－12 查得，A 型帶的初拉力 F0＝130.59N，上面已得到 =153.36o，z=6，則1a153.72sin=60.9sinN=26ooFz???4.10 轉子體設計計算（1）確定 R/a 的比值選取得 R/a=1.488（2）計算節(jié)圓半徑 aa=R/1.488=0.084m（3）計算中心距 AA=2a=168mm（4）計算轉子中心到轉子頭中心距離 b3-29??maRb07.2/2???（5）轉子頭半徑 rr471（6）轉子腰寬度 cmRac562??（7）轉子頭的半角 ?3-30?4z?（8）轉子腰部型線的繪制由 3-31?????2coscos????rbAx3-32in2iin?y3-330si)c(css ?aa計算所得坐標值：表 3-2 坐標值?x/m y/m ? x/m y/m需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976317 170 -0.0296 0.0000 6 -0.0405 0.03461 -0.0304 0.0078 7 -0.0425 0.03742 -0.0318 0.0148 8 -0.0443 0.03963 -0.0338 0.0212 9 -0.0457 0.04124 -0.0362 0.0266 10 -0.0470 0.04265 -0.0384 0.0312 11 -0.0482 0.0437（9）轉子的斷面積 A計算得 A=0.0230 2m（10）線型的質量系數 0k3-3456.120??RAk?（11）轉子的計算長度 pl3-35??mnkslthp310./02（12）材料的密度 ?經查表得 45 的密度為 3/.7kg??（13）材料的屈服極限 T?由材料表查得 MPa30（14）轉子的體積 pV經測量得 32.m?（15）轉子軸心到半個轉子的質心之間的距離 prbrp07.（16）轉子的角速度 ?619.9rad/s 3-36?n?2（17）作用在半轉子上的離心力 lF需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976318 183-37kNrVFpl 3.75.02????（18）轉子軸的直徑 BD選得 mB.（19）轉子腰部中心斷面上的拉應力 ?3-38MpaClFBpl 5.22????????????????（20）安全系數 zn3-398.9??Tz（21）周圍環(huán)境溫度 0t選取 Ct?20（22）工作狀態(tài)對周圍環(huán)境軸承蓋的溫升：選取得 3-40ttk????60??軸 承 蓋 溫 度kt（23）軸承蓋材料的線膨脹系數 ?612????（24）軸承蓋受熱中心距的增加量3-41mtA5.0?（25）泵殼工作時的溫升和轉子工作時的溫升Ctk??6tp?1（26）泵殼與轉子材料的線膨脹系數602??pka（27）轉子腰部受熱伸長量3-42mtCpp78.????（28）轉子在工作時受熱的半徑伸長量3-43tRapp3.0需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976319 19（29）泵殼在工作狀態(tài)受熱的伸長量3-44mtRakk203.????（30）工作狀態(tài)轉子受熱長度增量3-45tllpp84.（31）工作時泵殼受熱長度增量3-46mtlakk530.??（32）在泄漏方向上端面間隙平均長度crl.8?（33）排氣溫度??CKTV??150423（34）被抽氣體分子量（給定值） ；9M（35）間隙流導3-47????? ?smkaDkLTUV /0298.224.36 3431 ???? ??（36）容積利用系數3-4870.13???VAthpTPsv?（37）轉子長度校正3-49mlVPp305??（38）轉子大圓直徑的 D查表容積利用系數 9.?取吸氣系數 570?H所以2~1/取L24.1/LmDnSH 3.24.17509..36/37 ???????實3-50需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976320 20取 D=250（39）轉子長度 LmD310254.12.???4.11 軸的結構設計計算軸的強度計算（1）軸的受力分析由軸的初步結構圖可知 II 軸為一簡支梁結構，在大齒輪處輸入轉矩，小齒輪處輸出轉矩，其受力分析圖如下（2）由前面計算知 ， ， ，mNT??39.1 mNT??67.12 mNT??06.823''36591???，dFt 12748.031?dFt 5206.2901323?Nntr 8659costan/a''??????tr 07131''3??Ftata274''1 Nt 659n50n''3 ????（3）求支座反力鉛直面支座反力： 31??rBVAFF0865.423?rr解聯立方程得： , NAV92. NFBV08.173?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976321 21水平面支座反力： 031???BHttAHFF865.4231ttB解聯立方程得： , NAH59.?NFBH41.5??（4）計算彎矩和扭矩鉛直面彎矩：，mFMAVCV??36105. mMBVD?830水平面彎矩：，mNFMAHC??4765. mNFMBHD??19804總彎矩： mNMC ????36407361022需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976322 22mNMD ????2157498032扭矩： mNT??17602·當量彎矩：單向旋轉，轉矩為脈動循環(huán)，取 6.0??mNT????106276.0???TMcec?472D?2需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976323 23（5）分別校核 C 點和 D 點截面??mMdbcec 36.2751.041.033?????bDe...331?因為實際軸徑遠大于計算軸徑，且兩軸承跨度也不大，所以剛度也足夠。4.11.1 按扭轉強度條件計算（1）電機功率kwP5.?（2）軸傳扭矩3-515.9036.2140TNmn???（3）軸的直徑計算????3-523305.12640PdAmn??4.11.2 按剛度條件計算 ????max經查表得鑄鐵剪切彈性模量所以PG91045??5.?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976324 243-53265.014.398218032424 ???????GTd所以轉子軸最小直徑取 D=354.11.3 精確校核軸的疲勞強度（1）判斷危險截面從應力集中對軸的疲勞強度影響來看。截面Ⅱ處的過盈配合引起的應力集中最嚴重；從受載的情況來看，截面Ⅲ和Ⅳ之間上的應力大，但應力集中不打，而且這里軸的直徑最大，所以不用校核，因而該軸只需校核截面Ⅱ左右兩側即可。軸的結構與裝配如下圖：（2）截面Ⅱ的左側抗彎截面系數3-543336401.0. mdW???抗扭截面系數3-5533328.2.T彎矩 M 及彎曲應力為3-56mN????1795.670983-57PaWb024?扭矩 T 及扭轉切應力為N??1823-58MPaT41.0??軸的材料為 45，正火處理。查得， ，aB7??231??Pa187???截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數 和 ，因 ，??031.652?dr需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976325 25，經查得 ， 可得軸的材料的敏系數為08.1657?dD2??a31.?，2?q5.?過盈配合處的 值，由表查出取 3.16??k3-5953.216.80????k軸按磨削加工，表面質量系數為 92.0????故綜合系數為3-605.3192.06.31??????????kK3-616..5.???所以軸在截面Ⅱ左側的安全系數為3-6204.18.89.32501 ???????maKS???3-635.7.6.11?a??3-64.801.4.8222???????Sc5.1?ca所以截面Ⅱ左側強度足夠（2）截面Ⅱ右側抗彎截面系數3-543331250.01. mdW???抗扭截面系數3-55333.2.T截面Ⅱ右側的彎矩為3-56mNM????17295.86709需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976326 26截面Ⅱ右側的扭矩mNT??182截面上的彎曲應力3-57MPaWb83.15079??截面上的扭轉切應力3-65pTb72.?故有效應力集中系數為3-66????82.182.011?????????aqk3-67635???軸表面未經表面強化處理，即 ，得綜合系數值為q?3-688.219.067.821??????????kK3-696...???計算安全系數為3-7079.160.86.4231 ???????maKS???3-718.24.57.1?a??3-721.08.29.612???????Sc5.1?ca故該截面右側的強度也足夠。4.12 軸承選取設計計算4.12.1 軸承的設計參數 軸承類型 深溝球軸承需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976327 27軸承型號 6310軸承內徑 d=50 (mm)軸承外徑 D=110 (mm)B(T)=27基本額定動載荷 C=47500 (N)基本額定靜載荷 Co=35600 (N)極限轉速(油) 7500 (r/min)4.12.2 軸承的當量動載荷計算 軸承類型：深溝球軸承（1）計算徑向載荷和軸向載荷3-73kwP5.?140/minnrd50?3-74.90182TNm??3-75dFt .725823-76ntr 54.689.034cosa????3-77NFta .18.72?徑向載荷 Fr = 268.54(N)軸向載荷 Fa = 140.55(N)額定靜載荷 Co =35600(N)徑向載荷系數 X = 0.4（2）計算當量動載荷3-78039.356.140?CFA3-792..8rA3-80??NYFXfPArd40???3-81NnLfCht 513810296216363' ??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976328 28所以 故符合要求C?'（3）壽命校核額定動載荷 C = 47500(N)當量動載荷 P = 402(N)軸承轉速 n = 2900(r/min)工作溫度 T =20(℃)（溫度系數 ft = 1）要求壽命 Lh' = 4500(h)計算壽命 Lh = =16122(h) 3-82 ???????PCfnt60所以 軸承壽命合格'hL?4.13 鍵的選擇、鍵的校核查《機械設計手冊》表 6-1 選擇軸 上的鍵，根據軸的直徑 ，? 30~2?d鍵的尺寸選擇 ，鍵的長度 L 取 22。主軸處鍵的選擇同上，78?取鍵 高鍵 寬 hb鍵的尺寸為 ，鍵的長度 L 取 100。162取鍵 高鍵 寬7.傳動軸的校核需要驗算傳動軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗算傾角時，若支撐類型相同則只需驗算支反力最大支撐處傾角；當此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時，則齒輪處傾角不必驗算。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通?？沈炈銈鲃虞S中點處撓度（誤差<%3） 。當軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均直徑 進行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度，花鍵軸還應進行1d鍵側擠壓驗算。彎曲剛度驗算；的剛度時可采用平均直徑 或當量直徑 。一1d2d般將軸化為集中載荷下的簡支梁，其撓度和傾角計算公式見《金屬切削機床設計》表 7-15.分別求出各載荷作用下所產生的撓度和傾角，然后疊加，注意方向符號，在同一平面上進行代數疊加，不在同一平面上進行向量疊加。①Ⅰ軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976329 29NdTF mNnPr 2101260/2 12608/9.35.9/5.966???? ???最大撓度： ??mEIllF4492222max106.2630815)(34?????????????;6.39740614.;4dII MPaEE????軸 的 ；材 料 彈 性 模 量 ；式 中 ；查《機械制造裝備設計》表 3-12 許用撓度 ； ??my12.03.??。??所 以 合 格,yYB?②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。鍵和軸的材料都是鋼，由《機械設計》表 6-2 查的許用擠壓應力,取其中間值， 。鍵的工作長度MPap120~][?? MPap10][??，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度mbLl 168??。由《機械設計》式（6-1）可得hk5.37.5.?PaakldT pp 10][3.0216.203 ???? ?式 中 ： ；鍵 《 機 械 設 計 》 表，弱 材 料 的 許 用 擠 壓 應 力鍵 、 軸 、 輪 轂 三 者 中 最；鍵 的 直 徑 ， ；為 鍵 的 寬 度 ，為 鍵 的 公 稱 長 度 ，， 圓 頭 平 鍵鍵 的 工 作 長 度 ， 為 鍵 的 高 度此 處度鍵 與 輪 轂 鍵 槽 的 接 觸 高傳 遞 的 轉 矩 26,][ ,,,5.,;,p ?????? MPamd mbmLbll hkkN?可見連接的擠壓強度足夠了，鍵的標記為： 20319680??TGB鍵需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976330 30第 5 章 2X-70 旋片式真空泵真空泵的保養(yǎng)與維護5.1 真空泵的保養(yǎng)1、每日檢查（巡檢）；1)油位檢查：檢查油杯、齒輪箱的油位，油位高度以油窗的 3/4 為宜，齒輪箱和軸承箱的油位過多，使溫度升高，油位過低，造成潤滑不良，有的可能會發(fā)出噪音。2)溫度檢查：用測溫儀檢查各部位溫度。3)電動機負荷檢查：用功率表或電流、電壓表測量電動機負荷。2、每月檢查：聯軸器彈性體或三角膠帶的張力。3、每季檢查：齒輪箱內潤滑油是否變質，如果變質則應馬上換油。如果前級真空泵為液環(huán)泵，則改為每日檢查。4、每半年檢查：1)前蓋軸承箱內潤滑油是否變質，如果油箱內的潤滑油已經變質，則應馬上換油。2)油封是否損壞。5、每一年檢查：1)軸承是否磨損。2)活塞環(huán)及活塞環(huán)襯套是否磨損。3)齒輪微量程度的磨損對轉子正常工作是否產生影響是否需要調整。需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976331 315.2 真空泵防止過載的方法(1) 采用機械式自動調壓旁通閥。旁通閥安裝在真空泵的出口和入口之間的旁通管路上，此閥控制泵出入口之間的壓差不超過額定值。當壓差達到額定值時，閥門靠壓差作用自動打開，使真空泵出口和入口相通，使出入口之間的壓差迅速降低，這時真空泵在幾乎無壓差的負荷下工作。當壓差低于額定值時，閥自動關閉，氣體通過真空泵內由前級泵抽走。帶有旁通溢流閥的真空泵可以與前級泵同時啟動，使機組操作簡單方便。(2) 采用液力聯軸器采用液力聯軸器也能防止泵的過載現象發(fā)生，使泵可以在高壓差下工作。液力聯軸器安裝在泵和電動機之間。在正常工作狀態(tài)下，液力聯軸器由電動機端向泵傳遞額定力矩。真空泵的最大壓差由液力聯軸器所傳遞的最大轉矩來決定，而液力聯軸器可傳遞的最大轉矩由其中的液體量來調節(jié)。當泵在高壓差下工作或與前級泵同時啟動時，在液體聯軸器內部產生了轉速差即滑動，只傳遞一定的力矩，使泵減速工作。隨著抽氣的進行，氣體負荷減小，真空泵逐漸加速至額定轉速。(3) 采用真空電氣元件控制泵入口壓力在真空泵的入口管路處安置真空膜盒繼電器或電接點真空壓力表等壓力敏感元件。真空系統啟動后，當真空泵入口處壓力低于給定值 ( 泵允許啟動壓力 ) 時，壓力敏感元件發(fā)出信號，經電氣控制系統開啟真空泵 ( 如真空系統中裝有