以高壓往復(fù)泵齒輪傳動系統(tǒng)為分析對象，考慮柱塞運動過程中的實際受力情況，結(jié)合VB 編程技術(shù)對采用人字齒輪傳動裝置的曲軸和電機軸結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動柱塞運動的曲柄滑塊機構(gòu)進行了準(zhǔn)確的受力分析與強度校核. 完成了分析計算軟件系統(tǒng)，并進行了樣機各傳動部件的強度校驗。

引言

　　往復(fù)泵是一種高效節(jié)能的流體輸送設(shè)備，在石油開發(fā)、水利水電、礦山開采等領(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，通常由動力端與液力端兩部分組成；液力端把機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，而動力端則將原動機的能量傳給液力端。動力端主要由曲柄、連桿和十字頭等部件組成，其實質(zhì)相當(dāng)于多個曲柄滑塊機構(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)的曲柄滑塊機構(gòu)可減小十字頭與導(dǎo)板的正壓力和摩擦力，從而延長兩者的壽命; 而動力端的曲柄滑塊機構(gòu)中各桿件尺寸的不同組合將直接影響往復(fù)泵的動力性能。 因此，結(jié)合本文具體的高壓往復(fù)泵傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行分析和設(shè)計是十分必要的。

1、傳動系統(tǒng)受力分析

1. 1、傳動方案

　　該高壓往復(fù)泵傳動系統(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 傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖

　　為了獲得需要的流體流量控制方案，通過合理的選擇輸入軸1 和曲柄軸2 上的兩對斜齒輪傳動的傳動比來控制曲柄軸的轉(zhuǎn)動速度，這兩對斜齒輪可以采用螺旋角相等的人字齒輪傳動方案以抵消在嚙合過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構(gòu)，其滑塊即為柱塞4. 整機裝配結(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)泵傳動系統(tǒng)的具體受力條件，完成了包括曲柄柱塞、曲軸和電機軸等結(jié)構(gòu)的受力分析，通過程序計算出了在曲軸轉(zhuǎn)動一周過程中曲軸、電機軸的最大彎曲應(yīng)力，其主要零部件的強度指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。