機械儀表設(shè)計論文

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計題 目： 外嚙合齒輪泵設(shè)計 學(xué)院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計 班級： 0704 學(xué)號： 200702010436 學(xué)生姓名： 江志祥 導(dǎo)師姓名： 唐勇 鐘定清 完成日期： 2011-6-5 誠 信 聲 明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。作者簽名：江志祥 日期：2011年6月5日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目

2、： 外嚙合齒輪泵設(shè)計 姓名江志祥學(xué)院機械工程學(xué)院專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化班級0704學(xué)號200702010436 指導(dǎo)老師 唐勇、鐘定清 職稱 工程師 講師 教研室主任 一、基本任務(wù)及要求： 查閱20篇以上參考文獻(xiàn)，設(shè)計一外嚙合齒輪泵，其主要技術(shù)參數(shù)：額定壓力：12.5mpa；額定轉(zhuǎn)速： 1450r/min；公稱排量：63ml/r。完成外嚙合齒輪泵總裝圖及主要零件圖，并利用三維軟件（solidworks、 ug或pr o/e）進(jìn)行三維建模，指定零件加工仿真及數(shù)控編程。 二、進(jìn)度安排及完成時間：1. 準(zhǔn)備階段 1周 了解設(shè)計內(nèi)容，明確課題任務(wù)及要求，搜集有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，自學(xué)cad/cam軟

3、件和相關(guān)設(shè)計技術(shù)。 2. 確定設(shè)計方案 2周 完成文獻(xiàn)綜述和開題報告，提出解決課題問題的初步方案，并對方案優(yōu)、缺點進(jìn)行比較，并分析實施可行性，按實際條件確定方案。 3. 實習(xí) 1周 4. 具體設(shè)計 9周 外嚙合齒輪泵的總體設(shè)計，部件裝配圖及零件圖設(shè)計，齒輪泵泵的三維建模，指定零件加工仿真及數(shù)控編程。 5. 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 2周 按湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 6. 畢業(yè)答辯 1周 進(jìn)行畢業(yè)答辯準(zhǔn)備，完成畢業(yè)答辯。 目 錄摘要.abstract.第一章 緒 論11.1 研發(fā)背景及意義11.2 外嚙合齒輪泵基本設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù)2第二章 外嚙合齒輪泵設(shè)計32.1

4、齒輪的設(shè)計計算32.2 軸的設(shè)計與校核52.2.1齒輪泵的徑向力52.2.2減小徑向力和提高齒輪軸軸頸及軸承負(fù)載能力的措施62.2.3 軸的設(shè)計與校核62.3 卸荷槽尺寸設(shè)計計算92.3.1 困油現(xiàn)象的產(chǎn)生及危害92.3.2 消除困油危害的方法102.3.3 卸荷槽尺寸計算132.4 進(jìn)、出油口尺寸設(shè)計152.5 選軸承152.6 鍵的選擇與校核152.7 連接螺栓的選擇與校核152.8 泵體壁厚的選擇與校核16第三章 三維建模及加工仿真173.1 泵體的三維建模173.2 泵體的加工仿真233.2.1 泵體的工藝設(shè)計233.2.2 加工仿真23參 考 文 獻(xiàn)32致 謝33附 錄34一端面銑部

5、分程序：34二型腔銑部分程序：35ii外嚙合齒輪泵設(shè)計摘要：外嚙合齒輪泵是一種常用的液壓泵，它靠一對齒輪的進(jìn)入和脫離嚙合完成吸油和壓油，且均存在泄漏現(xiàn)象、困油現(xiàn)象以及噪聲和振動。減小外嚙合齒輪泵的徑向力是研究外嚙合齒輪泵的一大課題，為減小徑向力中高壓外嚙合齒輪泵多采用的是變位齒輪，并且對軸和軸承的要求較高。為解決泄漏問題，低壓外嚙合齒輪泵可采用提高加工精度等方法解決，而對于中高壓外嚙合齒輪泵則需要采取加浮動軸套或彈性側(cè)板的方法解決。困油現(xiàn)象引起齒輪泵強烈的振動和噪聲還大大所短外嚙合齒輪泵的使用壽命，解決困油問題的方法是開卸荷槽。關(guān)鍵詞：外嚙合齒輪泵，變位齒輪，浮動軸套，困油現(xiàn)象，卸荷槽exte

6、rnal gear pump designabstract: the external gear pump is a commonly used hydraulic pumps, which rely on a pair of meshing gears into and out of oil and oil pressure to complete, and there are leakage, the phenomenon of trapped oil and noise and vibration. reduce the external gear pump of the radial

7、force is the external gear pump is a major issue, in order to reduce the radial force more pressure external gear pump uses a variable gear and the shaft and bearings are higher. to solve the leakage problem, low pressure gear pump and other methods can be used to solve higher precision, while for t

8、he high-pressure external gear pumps are needed to increase the floating sleeve or elastic side panels of the solutions. phenomenon caused by trapped oil gear pump is also a strong vibration and noise are considerably shorter service life of external gear pump to solve the oil problem is trapped unl

9、oading opening slot. key words: external gear pump, variable gear, floating shaft, trapping phenomenon, unloading tank 第一章 緒 論1.1 研發(fā)背景及意義隨著社會的發(fā)展，齒輪泵更廣泛的被應(yīng)用于各種工業(yè)，工業(yè)自動化程度越來越高，需要達(dá)到的精度也越高，市場競爭越來越激烈。這就要求齒輪泵的設(shè)計制造在秉承了原有的先進(jìn)技術(shù)之外，要不斷攻克新的技術(shù)難點。此次研究在達(dá)到課題給出的條件要求之外力爭改善外嚙合齒輪泵的如下難點：（1）高壓化；（2）低流量脈動；（3）低噪聲；（4）大排量；（5）變

10、排量，為社會工業(yè)發(fā)展提供性能更強、更穩(wěn)定的外嚙合齒輪泵。本論文針對如何降低外嚙合齒輪泵的輸出流量脈動和噪聲并力求在保持外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工藝在各類液壓泵中最簡單，在價格、可靠性、壽命、抗污染和自吸能力強的優(yōu)勢上開展了對齒輪泵的工作機理分析與研究。本論文在對外嚙合齒輪泵工作原理和流量脈動機理分析的基礎(chǔ)上，為外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過建立外嚙合齒輪泵齒輪的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化計算出使輸出流量脈動最小的齒輪參數(shù)。這對于促進(jìn)機械裝備的技術(shù)進(jìn)步、降低機械裝備的制造成本具有十分重要的意義，其應(yīng)用前景將十分廣闊1.2 外嚙合齒輪泵基本設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù) 外

11、嚙合泵主要由主、從動齒輪，驅(qū)動軸，泵體及側(cè)板等主要零件構(gòu)成。泵體內(nèi)相互嚙合的主、從動齒輪與兩端蓋及泵體一起構(gòu)成密封工作容積，齒輪的嚙合點將兩腔隔開，形成了吸、壓油腔，吸油腔內(nèi)的輪齒脫離嚙合，密封工作腔容積不斷增大，形成部分真空，油液在大氣壓力作用下從油箱經(jīng)吸油管進(jìn)入吸油腔，并被旋轉(zhuǎn)的輪齒帶入壓油腔。壓油腔內(nèi)的輪齒不斷進(jìn)入嚙合，使密封工作腔容積減小，油液受到擠壓被排往系統(tǒng)，這就是齒輪泵的吸油和壓油程。在齒輪泵的嚙合過程中，嚙合點沿嚙合線，把吸油區(qū)和壓油區(qū)分開。根據(jù)外嚙合齒輪泵的工作原理及外嚙合齒輪泵設(shè)計方面的資料，我們可總結(jié)出外嚙合齒輪泵的基本設(shè)計思路如下：1.根據(jù)使用場合選擇齒數(shù)。均勻性要求高

12、的一般取14到,20齒。要求低的取6到14齒。2.根據(jù)需要的排量計算模數(shù)。m=q/kz(b/m)開三次根號。m是模數(shù)z是齒數(shù)q是排量。k=6.66，b是齒寬(b/m)根據(jù)壓力查表低壓較大，高壓較小3.齒輪變位。齒輪泵齒輪勻許根切但要保證根切的情況下不漏油。所以一般要保證嚙合線始終在根切部分以外。具體要查齒輪手冊。根據(jù)以往經(jīng)驗14齒以上可以不變位。變位會使排量變小，所以需要變位時得把齒數(shù)再減小然后變位來湊出需要的排量。齒輪是核心部件，至此主要工作結(jié)束。4. 軸的設(shè)計與校核。5.開泄荷槽。一般都是開那種矩形對稱的。并根據(jù)液壓元件上的公試計算其尺寸。6.計算吸油和排油口齒寸。7.選密封件、軸承、鍵等

13、標(biāo)準(zhǔn)件。8.選擇泵體壁厚畫外殼。其中關(guān)鍵技術(shù)為齒輪的設(shè)計與軸向間隙補償裝置的設(shè)計。第二章 外嚙合齒輪泵設(shè)計2.1 齒輪的設(shè)計計算（1）因為此外嚙合齒輪泵是中高壓齒輪泵所以材料強度要求較高，根據(jù)資料文獻(xiàn)選擇齒輪材料為40cr。（2）確定參數(shù) 根據(jù)齒輪泵的排量公式由于齒間容積比輪齒間的體積稍大，考慮這一因素，將2用6，66代替比較符合實際情況。因此 式中 b齒寬（mm） v公稱排量（ml/r） z齒輪齒數(shù) m模數(shù)（mm）根據(jù)額定壓力p=12.5mpa齒數(shù)選擇原則：目前齒輪泵的齒數(shù)一般為z=6-20.由于低壓齒輪泵多應(yīng)用在機床上，故要求流量均勻，因此低壓齒輪泵的齒數(shù)多取為13-20。對于高壓齒輪泵，

14、要求有較大的齒根強度。為了減小軸承的受力，要減小齒頂圓直徑，這樣勢必要增大模數(shù)、減少齒數(shù)，因此高壓齒輪泵的齒數(shù)較少，一般取z=6-14。為了防止根切削弱齒根強度，齒形要求進(jìn)行修正。 齒寬選擇原則：齒輪泵的流量成正比，增加齒寬可以相應(yīng)的增加流量而齒輪與泵體及蓋板間的摩擦損失及容積損失的總和與齒寬并不成比例的增加，因此，齒寬較大時液壓泵的總效率較高，但對于高壓齒輪泵，齒寬不宜過大，否則將使齒輪軸及軸承上的載荷過大使軸及軸承設(shè)計困難。一般對于高壓齒輪泵b=(3-6)m，對于低壓齒輪泵b=(6-10)m。泵的工作壓力越高，上述系數(shù)應(yīng)取得越小。根據(jù)以上原則選擇齒數(shù)z=14，b/m=5.4，代入數(shù)據(jù)得取整

15、得m=5mm，齒輪的其他參數(shù)：壓力角變位系數(shù) 齒寬mm（3）校核：齒輪泵排量校核 誤差小于5 %，合格。按齒根彎曲疲勞強度校核齒輪：因從動輪受力大所以只需校核從動輪。根據(jù)校核公式確定式中各參數(shù)：d=mz=5x14=70mm 查手冊得: 將其代入得： 所以齒輪合格。2.2 軸的設(shè)計與校核2.2.1齒輪泵的徑向力齒輪泵工作時，作用在齒輪軸頸及軸承上的徑向力，由液壓力和齒輪嚙合力組成。1.液壓力 是指沿齒輪圓周液體壓力所產(chǎn)生的徑向力f。液壓力的大小和方向取決于液體壓力沿齒頂圓周的分布情況，吸油腔區(qū)段（其夾角為）受壓力的作用，壓油腔區(qū)段（其夾角為）受壓力的作用，吸壓油腔之間的過渡段（其夾角為）所受的壓

16、力是變化的（由升至）。為計算簡便，可近似認(rèn)為吸壓油腔間的過渡段，承受沿齒輪圓周線性分布壓力，如圖2-1所示。 圖2-1 齒輪圓周壓力的近似分布曲線在實際設(shè)計時，齒輪所受的總液壓力亦可按下列近似公式計算 液壓力作用在主動齒輪上產(chǎn)生的徑向力和作用在從動齒輪上產(chǎn)生的徑向力，其大小與方向完全相同。2.嚙合力 是指兩齒輪嚙合是，由彼此在嚙合點的相互作用而產(chǎn)生的徑力。作用在主動輪上的嚙合力，其方向與作用在主動齒輪上的液壓力方向相反，可抵消一部分液壓力；作用在從動齒輪上的嚙合力，其方向與作用在從動輪上的液壓力方向相同，增大了徑向力。由于齒輪泵在工作過程中，嚙合點的位置在節(jié)點附近來回變動，所以嚙合力也是變化的

17、。在實際設(shè)計中，齒輪軸頸所受的徑向力f（包括液壓力和嚙合力），可按下列近似公式計算 2.2.2減小徑向力和提高齒輪軸軸頸及軸承負(fù)載能力的措施齒輪泵的徑向力大，作用在齒輪軸軸頸及軸承上的負(fù)載大，這是妨礙齒輪泵提高性能和使用壽命的重要因素，如何減小齒輪泵的徑向力及提高齒輪軸軸頸及軸承的承載能力，是研究齒輪泵的主要課題之一。要解決齒輪軸軸頸及軸承的負(fù)載問題，可以從以下方面進(jìn)行研究。1. 減小徑向力減小徑向力一直是從事高壓齒輪泵研制的科技人員的研究課題，因為軸承壽命與負(fù)載的10/3（為滾針軸承；滾珠軸承為3）次方成反比，也就是說，若軸承負(fù)載減小30%。壽命可延長3倍。減小徑向力的方法，較常用的可歸納為

18、三種：（1） 合理地選擇齒寬b和齒頂圓 直徑d。（2） 縮小壓油口直徑，使壓力油僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內(nèi)，這樣壓力油作用于齒輪上的面積減小，因而徑向力就相應(yīng)的減小。（3） 開壓力平衡槽，這種方法使作用在軸承上的徑向力大大減小。但此種方法會使泵的內(nèi)泄漏增加，容積效率降低，所以很少使用此種方法。2.改進(jìn)齒輪軸的材料及熱處理性能2.2.3 軸的設(shè)計與校核從動輪徑向力：最小軸徑計算 綜合各方面考慮初步設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)尺寸圖如下： 圖2-2 軸的受力分析根據(jù)軸的彎矩平衡有： 所以有： 再根據(jù)力平衡有： a點彎矩為根據(jù)以上的受力分析與計算可作得彎矩和扭矩圖如圖2-2。并由此可知截面3-3,4-4,6-6

19、有可能是危險截面。下面用第三強度理論一一校核。3-3截面：首先查得40cr的許用正應(yīng)力為由截面直徑為40mm有抗彎截面系數(shù)為: 彎矩為： 扭矩為： 應(yīng)力為： 所以此截面安全。4-4截面：直徑為35mm，有抗彎截面系數(shù)為: 彎矩為： 應(yīng)力為： 所以截面安全。6-6截面只受扭矩，其直徑為30mm，其抗扭截面系數(shù)為： 切應(yīng)力為： 所以此截面安全。2.3 卸荷槽尺寸設(shè)計計算2.3.1 困油現(xiàn)象的產(chǎn)生及危害齒輪泵在工作過程中，同時嚙合的齒應(yīng)多于一對，即重合度系數(shù)大于一（一般取1.05到1.15），才能正常工作。雖然從理論上講，重合度系數(shù)等于一，齒輪不會出現(xiàn)間斷吸壓油現(xiàn)象，也不產(chǎn)生困油現(xiàn)象，可以正常工作，

20、但考慮到制造誤差，實際工作時嚙合系數(shù)往往會小于一。因而齒輪泵的輸油率就很不均勻，會出現(xiàn)時而輸油時而不輸油的不正?，F(xiàn)象，瞬時流量的差值可達(dá)30%左右，齒輪泵不能正常工作。當(dāng)重合度系數(shù)大于一時，齒輪泵在嚙合過程中，前一對齒尚未脫開嚙合，后一對齒已進(jìn)入嚙合，所以同時嚙合的齒就有兩對。當(dāng)重合度系數(shù)等于1.05時兩對齒同時嚙合的時間為9.5%；當(dāng)重合度系數(shù)等于1.15時，兩對齒同時嚙合的時間為26%。因此在兩對齒之間形成了和吸壓油腔均不相通的閉死容積，即困油容積，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，閉死容積的大小還會發(fā)生變化，這就是困油現(xiàn)象。齒輪泵的困油現(xiàn)象，由于齒側(cè)間隙的大小不同，閉死容積變化曲線也不同。下面按有齒側(cè)間隙

21、和無齒側(cè)間隙（或間隙很?。﹥煞N情況進(jìn)行分析。圖2-3為有齒側(cè)間隙的齒輪泵困油現(xiàn)象示意圖。當(dāng)新的一對齒在a點開始嚙合是，前一對齒在b點嚙合尚未脫開，在它們之間形成一個困油容積 ,此時的困油容積最大，由于存在齒側(cè)間隙，和是相通的（如圖2-3a），當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)，逐漸減小，逐漸增大，而整個困油容積逐漸減小，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)到兩個嚙合點（d、e）對稱于節(jié)點p時，為最?。ㄈ鐖D2-3b）；當(dāng)齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)減小，繼續(xù)增大，而逐漸增大，直到前對齒即將在c點脫離嚙合時，又增加到最大（如圖2-3c）。圖2-3 有齒側(cè)間隙的齒輪泵困油區(qū)得形成和變化過程2.3.2 消除困油危害的方法困油現(xiàn)象是齒輪泵不可避免的技術(shù)

22、問題，必須采取措施解決。消除困油危害一般是在于齒輪端面接觸的泵蓋（或泵體、側(cè)板、軸套、軸承座圈）上開卸荷槽。開卸荷槽總的原則是：在保證高低壓腔互不相通的前提下，設(shè)法使困油容積與壓油腔或吸油腔相通。卸荷槽的結(jié)構(gòu)形式，一般可分為三類：1.相對齒輪中心連線對稱布置的雙卸荷槽（1）對稱布置的雙矩形卸荷槽；（2）對稱布置的雙圓形卸荷槽。2相對齒輪中心連線不對稱布置的雙卸荷槽（1）向低壓側(cè)偏移的不對稱布置的雙卸荷槽；（2）向高壓側(cè)偏移的不對稱雙卸荷槽（有齒側(cè)間隙的泵，一般不采用這種結(jié)構(gòu)）。3單個卸荷槽（1）僅壓油腔有卸荷槽；（2）僅吸油腔有卸荷槽。卸荷槽的位置與齒輪的齒側(cè)間隙大小有關(guān)，無齒側(cè)間隙或間隙很小

23、時，其距中心線的距離要小，只相當(dāng)于有齒側(cè)間隙的一半。一般齒輪泵大都具有齒側(cè)間隙，因此這里只介紹有齒側(cè)間隙的卸荷槽。卸荷槽的形狀一半分矩形和圓形兩種，在實際生產(chǎn)中，相對齒輪中心連線不對稱布置的雙圓形卸荷槽應(yīng)用較為普遍。下面簡單介紹幾種常用的卸荷槽。1.相對齒輪中心連線對稱布置的雙卸荷槽對稱布置的雙卸荷槽的位置，應(yīng)保證如下條件：（a）當(dāng)困油容積開始由大變小、液體受擠壓時，該容積應(yīng)與壓油腔相通。（b）當(dāng)困油容積為最小時，壓油腔應(yīng)與吸油腔隔開。（c）當(dāng)困油容積開始由小變大時，該容積應(yīng)與吸油腔相通。（1）對稱布置的雙矩形卸荷槽圖2-4所示為有齒側(cè)間隙的對稱雙矩形卸荷槽結(jié)構(gòu)圖。圖中困油容積正處于最小位置，

24、兩個卸荷槽的邊緣正好和嚙合點d和e相接。兩卸荷槽之間的距離a因保證困油容積在到達(dá)最小位置前始終和壓油腔相通。在最小位置時，困油容積既不和壓油腔相通，也不和吸油腔相通，過了最小位置后又始終和吸油腔相通。因此對a的尺寸要求很嚴(yán)，若a太大，困油現(xiàn)象不能徹底消除；若a太小，又會使吸油腔和壓油腔溝通，引起泄露，降低齒輪泵的效率。圖2-4 有齒側(cè)間隙的對稱雙矩形卸荷槽（2）對稱布置的雙圓形卸荷槽圖2-5所示為有齒側(cè)間隙的雙圓形卸荷槽。只要使圓形卸荷槽的圓周與困油容積處于最小位置時（見圖2-3b）的齒輪嚙合點d和e相交，即可達(dá)到卸荷目的。圖2-5 有側(cè)隙時的對稱雙矩形卸荷槽和對稱雙圓形卸荷槽的幾何關(guān)系2.向

25、低壓側(cè)偏移的不對稱雙卸荷槽有側(cè)隙的對稱雙卸荷槽，用于低壓齒輪泵已能滿足卸荷要求，但對于中高壓，高壓齒輪泵，尚有卸荷不完善的缺點。為徹底解決困油現(xiàn)象，采用向低壓側(cè)偏移的不對稱雙卸荷槽。無側(cè)隙（或側(cè)隙很?。┑膶ΨQ雙卸荷槽，因兩卸荷槽之間的距離僅為有側(cè)隙雙卸荷槽的一半，卸荷是充分的，不需要向低壓側(cè)偏移的卸荷槽結(jié)構(gòu)。向低壓側(cè)偏移的不對稱雙卸荷槽開設(shè)原則是：在不使壓油腔與吸油腔溝通的前提下，使在壓縮到最小值時始終和壓油腔相通，即使兩個卸荷槽邊緣分別通過困油終了時的齒輪嚙合點f和困油開始時的齒輪嚙合點c（如圖2-5）。2.3.3 卸荷槽尺寸計算 根據(jù)以上所述，此處可采用對稱式的矩形卸荷槽。（1）兩卸荷槽的

26、間距計算公式： 式中:刀具齒形角; a兩個齒輪的實際中心距。無側(cè)隙嚙合方程 節(jié)圓直徑計算公式 所以： 代入得： 高壓側(cè)和低壓側(cè)的卸荷槽邊緣與齒輪中心線之間的距離 （2）卸荷槽深度h h的大小影響困油容積的排油速度。因此應(yīng)根據(jù)困油容積的變化率為最大值時，以卸荷槽中的排油速度為原則，來確定卸荷槽的尺寸h，即由上式可得 結(jié)合理論與實驗，只要使，即可保證滿足公式的條件。 取h=6mm。（3）卸荷槽寬度c 卸荷槽寬度的最小值應(yīng)等于實際嚙合線長度在中心線上的投影，即 為了保證卸荷槽暢通，應(yīng)使卸荷槽寬度，同時又考慮齒根圓以內(nèi)（特別是高壓區(qū)）不宜開孔挖槽，以免削弱齒輪端面的密封，引起端面泄露增加，使容積效率下

27、降。故最佳c值的確定原則為：使卸荷槽兩端剛好與兩個齒根圓相接。由此可得計算公式 取c=13.5。2.4 進(jìn)、出油口尺寸設(shè)計根據(jù),且出油口油速小于8m/s，進(jìn)油口油速小于4m/s，算得：進(jìn)油口，可選接頭螺母g34 jb-75 m42x2，其內(nèi)徑為25mm出油口可選接頭螺母g28 jb-75 m33x2，其內(nèi)徑,20mm2.5 選軸承從動輪徑向力：最小軸徑計算 根據(jù)軸承所受載荷及軸承內(nèi)圈內(nèi)徑要求選擇軸承型號為na4907其主要參數(shù)如下：外徑d=55mm,內(nèi)徑d=35mm,寬度b=20mm,基本額定靜載荷2.6 鍵的選擇與校核 根據(jù)軸伸出端直徑選擇鍵的型號為：鍵b8x32 gb/t1096-79。校

28、核： 所以此鍵合格。2.7 連接螺栓的選擇與校核作用在“8”字形浮動軸套上的軸向力：采用6個螺釘連接，則每個螺釘受力為根據(jù)得： 取m10就可以了，但m10的長度不夠，因此選m12.齒輪泵與外部連接的螺栓只起支撐齒輪泵自重和一定的傾覆力矩選m12就行。2.8 泵體壁厚的選擇與校核 首先查得zl203的極限應(yīng)力，取安全系數(shù)，參考資料初選壁厚為20mm. 根據(jù)材料力學(xué)知泵體的每個微小單元可看做是受二向應(yīng)力狀態(tài)。其受力為： 所以壁厚符合要求。第三章 三維建模及加工仿真3.1 泵體的三維建模1. 打開ug6.0，在指定目錄下面新建一個文件名為bengti.prt的文件。2. 先點擊起始按鈕，在其下拉菜單

29、中選擇“建?！辈⒆髶暨M(jìn)入建模環(huán)境，然后點擊草圖按鈕進(jìn)入草圖繪制界面。3. 根據(jù)泵體的截面形狀，按尺寸要求繪得草圖如下：4. 單擊完成草圖按鈕單擊拉伸按鈕，系統(tǒng)會彈出“拉伸”對話框，在對話框中按要求輸入?yún)?shù)如下:在“選擇意圖”對話框中選擇“”，然后選中剛才畫好的草圖，單擊“確定”按鈕，得到拉伸后的圖如下：5.吸油口建模。（1）單擊草圖按鈕，選中一側(cè)面，如下圖所示，黃色的那個面即為選中的那個面。(2)在正確位置畫出一個直徑為40的出油口大小的圓。（3）單擊完成草圖按鈕，進(jìn)入三維建模環(huán)境。（4）仿同第5步執(zhí)行拉伸命令，拉伸高度為50。（5）求差。點擊求差按鈕，系統(tǒng)彈出“求差”對話框依次選擇第一次拉伸

30、的泵體與第二次拉伸的圓柱，點擊確定按鈕，得到模型如下：（1） 畫螺紋。點擊螺紋按鈕，系統(tǒng)彈出“螺紋”對話框選中上一步所產(chǎn)生的圓柱面，選中的曲面會呈黃色。“螺紋”對話框中的灰色字體就會亮起來，說明可以繼續(xù)操作。因為我們需要的螺紋深度為20，所以將“長度”一欄中的參數(shù)改為20，其余參數(shù)都采用默認(rèn)值，單擊“確定”按鈕，此時系統(tǒng)又回到“螺紋”對話框，單擊確定按鈕即可生成螺紋。如下圖所示：6.按同樣操作方法畫出油口。 7.銷孔建模。（1）進(jìn)入草圖環(huán)境，在銷孔放置位置畫一直徑為8mm的圓，然后回到三維建模環(huán)境。（2）點擊“孔”命令按鈕，系統(tǒng)彈出“孔”命令對話框，并在對話框中輸入?yún)?shù)，如下所示： （2） 此

31、時系統(tǒng)會提示選擇放置平面，點擊泵體的一個端面，然后點擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出“定位”對話框，選擇“點到點”命令，系統(tǒng)彈出“點到點”對話框，點擊剛才畫好的那個圓，系統(tǒng)彈出如下對話框： 選擇“”，然后點擊“確定”,圓柱孔即生成。按同樣方法對另一個銷孔建模。8.泵體完整三維模型如下： 裝配圖如下：爆炸視圖：3.2 泵體的加工仿真3.2.1 泵體的工藝設(shè)計3.2.2 加工仿真一銑端面。1.在ug6下打開“bengti”文件，點擊“開始”菜單中的“加工”進(jìn)入加工環(huán)境。2創(chuàng)建程序。點擊“創(chuàng)建程序”系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建程序”對話框，都采用默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出“程序”對話框如下：單擊“確定”。3.

32、創(chuàng)建坐標(biāo)系。點擊“創(chuàng)建幾何體”按鈕，采用對話框中的默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建坐標(biāo)系（mcs）對話框, 點擊圖標(biāo)“”，系統(tǒng)彈出“csys”對話框，如下圖所示:在三維實體中選擇一個邊界圓，如下圖所示:然后單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)又回到“mcs”對話框，繼續(xù)單擊“確定”，工作坐標(biāo)系即建立完畢。4.創(chuàng)建刀具。單擊“創(chuàng)建刀具”按鈕，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建刀具對話框，將刀具參數(shù)設(shè)置如下圖所示：單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出刀具設(shè)置對話框，將對話框中的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：單擊“確定”按鈕，d16刀具即創(chuàng)建完畢。5.創(chuàng)建操作。（1）單擊“創(chuàng)建操作”按鈕，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建操作”對話框，采用默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕

33、，系統(tǒng)彈出“面銑削區(qū)域”對話框如下： 圖 3-1（2）點擊按鈕，系統(tǒng)彈出“部件幾何體”對話框，選擇三維模型中的泵體，此時泵體會呈現(xiàn)黃色，單擊“確定”按鈕,系統(tǒng)又回到圖3-1所示對話框。（3）點擊按鈕，系統(tǒng)彈出“切削區(qū)域”對話框，選擇三維模型中泵體的一個端面，如下圖所示：單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)又回到圖3-1所示對話框。（4）選擇“刀軌設(shè)置”，將其參數(shù)按下圖設(shè)置：（5）點擊，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給和速度”對話框，將參數(shù)設(shè)置成如下圖所示：單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)又回到3-1所示的“面銑削區(qū)域”對話框。（6）點擊按鈕，生成刀軌，刀軌如下圖所示:下圖是3d仿真加工圖二粗銑型腔。1.點擊“創(chuàng)建操作”按鈕，系統(tǒng)彈出“

34、創(chuàng)建操作”對話框，在“類型”下拉菜單中選擇，在操作子類型中選擇，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出“剩余銑”對話框。2.在“剩余銑”對話框中點擊，系統(tǒng)彈出“部件幾何體”對話框，選擇三維模型泵體，單擊“確定”，系統(tǒng)又回到“剩余銑”對話框。點擊“銑削區(qū)域”按鈕，系統(tǒng)彈出“銑削區(qū)域” 對話框，選型腔為擇銑削區(qū)域，如下圖所示：單擊“確定”，系統(tǒng)又回到“剩余銑”對話框。2. 選擇“刀軌設(shè)置”，將其參數(shù)按下圖設(shè)置：點擊“切削參數(shù)”按鈕，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對話框，點擊“策略”子選項，將“毛坯”中的“毛坯距離”設(shè)置為5，將部件側(cè)面余量設(shè)置為1.單擊“確定”。然后點擊“空間范圍”子選項，將“毛坯”中的參數(shù)按下圖設(shè)置：

35、4.點擊，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給和速度”對話框，參數(shù)設(shè)置如下圖所示：單擊“確定”按鈕。5點擊按鈕，生成刀軌，刀軌如下圖所示:下圖是3d仿真加工圖：三精銑型腔。操作方法通粗銑型腔，只是將“切削參數(shù)”對話框“策略”子選項中，將“毛坯”中的“毛坯距離”設(shè)置為1，將部件側(cè)面余量設(shè)置為0，轉(zhuǎn)速設(shè)置1500即可。 參 考 文 獻(xiàn)1 李壯云.液壓元件與系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社，2005.62 姜繼海，宋錦春，高常識.液壓與氣壓傳動.北京：高等教育出版社，2009.53 何存興主編.液壓元件.北京：機械工業(yè)出版社，1982.64 曾詳榮等.液壓傳動，北京：國防工業(yè)出版社，1980.35 張劍慈.液壓齒輪泵軸向間隙的

36、密封.潤滑與密封.2002.066 侯東海，吳曉玲.外嚙合斜齒輪泵間隙優(yōu)化設(shè)計.機械設(shè)計.2002.04.7 劉小年，楊月英.機械制圖.北京：高等教育出版社，2007.78 胡鳳蘭.互換性與技術(shù)測量技術(shù).北京：高等教育出版社，2005.29 倪小丹，楊繼英，熊運昌主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2007.3 10 鄭貞平，曹成等編著.ugnx6數(shù)控加工入門.北京：高等教育出版社，2009,911 煤炭工業(yè)部，煤炭科學(xué)研究院上海研究所編.液壓傳動設(shè)計手冊.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1986.212 洪鐘德主編.簡明機械設(shè)計手冊.上海：同濟大學(xué)出版社，2002.513 康百世

37、3;朝田液壓樣本14 劉鴻文.材料力學(xué).北京：高等教育出版社,2007.715 高為國主編.機械工程材料基礎(chǔ).長沙：中南大學(xué)出版社，2002.716 zhang l m，kanda h，brown d l，et al. a polyreference frequency domain method for modal parameters. asme paper，number 85-det-106.致 謝編寫本說明書時，力求符合設(shè)計步驟，詳細(xì)說明了齒輪泵設(shè)計方法，以及各種參數(shù)的具體計算方法，如齒輪，軸的設(shè)計。本說明書在編寫過程中，得到鐘定清老師和相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)以致意。再有

38、要感謝一起學(xué)習(xí)生活的同學(xué)們，與他們的一次次交流使我得以不斷進(jìn)步和提高。我能夠?qū)Ｐ膶W(xué)習(xí)，順利完成學(xué)業(yè)，與我的父母的培養(yǎng)、鼓勵和支持是分不開的，在此向他們表示最誠摯的感謝！感謝文中所引用文獻(xiàn)的所有作者們！再次感謝所有關(guān)心、支持和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友們！由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。 附 錄一端面銑部分程序：n0010 g00 g90 x2.9766 y-1.3976 u0.0 v0.0n0020 g01n0030 x2.6616n0040 y-.6653n0050 g03 x2.6282 y.6871 i.4569 j-.6653n0060 x.68

39、71 y2.6282 i2.6282 j.6871n0070 x-.6871 i.6871 j.4235n0080 x-2.6282 y.6871 i-.6871 j2.6282n0090 x-2.6616 y-.6653 i-.4235 j.6871n0100 g01 y-2.13n0110 g03 x-2.6282 y-3.4823 i-.4569 j.6653n0120 x-.6871 y-5.4235 i-2.6282 j-.687n0130 x.6871 i-.6871 j-.4235n0140 x2.6282 y-3.4823 i.6871 j-2.6282n0150 x2.661

40、6 y-2.13 i.4235 j-.687n0160 g01 y-1.3976n0170 x2.1892n0180 y-.6653n0190 g02 x2.3942 y-.2759 i-.4724 j0.0n0200 g03 x2.3803 y.2849 i.1895 j-.2759n0210 g02 x2.1711 y.5676 i-.2479 j-.4022n0220 g03 x.5676 y2.1711 i2.1711 j.5676n0230 g02 x.2849 y2.3803 i-.1195 j-.4571n0240 g03 x-.2849 i.2849 j.1756n0250 g

41、02 x-.5676 y2.1711 i.4022 j-.2479n0260 g03 x-2.1711 y.5676 i-.5676 j2.1711n0270 g02 x-2.3803 y.2849 i.4571 j-.1195n0280 g03 x-2.3942 y-.2759 i-.1756 j.2849n1770 g02 x-.6431 y-1.671 i-.7718 j1.0402n1780 g01 x-.4847 y-1.5803n1790 y-1.215n1800 x-.6431 y-1.1243n1810 g02 x-.7718 y-1.0402 i-.6431 j-1.1243

42、n1820 g01 y-1.7551n1830 x-1.2443n1840 y-2.13n1850 g02 x-1.3998 y-2.7754 i1.4173 j0.0n1860 x-1.257 y-3.1236 i1.2284 j.7069n1870 g03 x-.3286 y-4.0522 i-1.257 j-.3283n1880 g02 x0.0 y-4.1838 i.3585 j1.3713n1890 x.3286 y-4.0522 i-.6871 j1.2397n1900 g03 x1.257 y-3.1239 i.3286 j-1.2569n1910 g02 x1.3998 y-2

43、.7754 i-1.3712 j.3584n1920 x1.2443 y-2.13 i-1.2618 j-.6454n1930 g01 y-1.3976n1940 x.7718n1950 y-1.0402n1960 g02 x.6433 y-1.1243 i.7718 j-1.0402n1970 g01 x.4847 y-1.215n1980 y-1.5803n1990 x.6433 y-1.671n2000 g02 x.7718 y-1.7551 i.6433 j1.1243n2010 g01 y-1.3976n2020 x1.0868n2030 x.6018 y-2.0214n2040 g00n2050 m02二型腔銑部分程序：n0010 g00 g90 x-.3494 y-2.091 u0.0 v0.0n0020 g01n0030 x-.6281 y-1.6618n0040 g02 x-.6