关于往复泵曲柄与连杆长度比及曲柄转动方向的研究.doc

关于往复泵曲柄与连杆长度比及曲柄转动方向的研究摘要：曲柄与连杆长度比过大，使连杆摆角增大，会产生振动； 使十字头与导板的正压力也会增大，使十字头与导板之间的摩擦力 增大曲柄顺吋针转动，往复泵在高压下排出时，连杆对十字头产 生的力会使十字头对导板的正压力减小，十字头与导板之间的摩擦 力小；曲柄逆时针转，十字头与导板间的摩擦力比顺时针大关键词：曲柄 连杆 十字头 导板 摩擦力 顺时针 逆时针 一、三缸单作用往复泵的结构与工作原理见图曲柄长bo=r,连 杆长ab=l o曲柄传角为e,连杆与水平线夹角为B,活塞的位移为x推导出 活塞（即十字头）的运动方程为：活塞的位移：x=r［（l-cosd）） ■入 sin2 4）］ ~r （1-cos 4））；活塞的速度：u 二 r（3sine土■入 w sin 4）cos（1）） w sin 4）活塞的加速度：a=r （3 2cos（1）+ X o）cos2 4）） ~r cd 2sin 4）式中：3-为曲柄角速度，入二171,曲柄与连杆长度之比活塞上产生的最大液压力：fmax二pinaxamin；式中：pmax-为最小直径缸套下的额定压力；Min-为最小直径缸套的内扎面积。

连杆上产生的最大力为：miax二■二■由此公式可以看出：r/1值越大，则连杆上产生的力越大（连杆为 二力杆)，连杆通过十字头作用在导板上的力越大，十字头与导板 的摩擦力会大，十字头与连杆连接的轴承、连杆与曲柄连接的轴承 的磨损都会增加，使用寿命会缩短；同时连杆的摆角增大，振动大; 十字头运动速度的变化辐度也会增大，加速度变化大，使往复泵流 量变化辐度大，压力波动大，对泵工作不利r/l最佳值为小于0. 3, 往复泵应小于0.25但并不是r/1越小越好，r/1越小，必然使活 塞冲程缩短，连杆变长，使泵的纵向尺寸加长二、往复泵液力端在左侧，动力端在右侧曲柄顺时针转动时， 十字头与导板之间产生的最大摩擦力为：ffmax= u (rmaxsi n B max-g)二 P (Bsin 0 max-g)=u (pmaxamintan P max-g)=u (pmaxaminB-g)曲柄逆时针旋转时，十字头与导板之间产生的最大摩擦力为：f，fmax= u (rmaxsin 0 max+g) o二P (pmaxaminB+g)式中：卩-为十字头与导板之间的摩擦系数；g-为十字头重及连杆与介杆折算到十字头处的重量之和。

从以上两公式看出：曲柄顺时针转动比逆时针转动十字头与导板 之间产生的摩擦力要小，即ffmax