基于solidworks的齿轮泵设计

基于solidworks的齿轮泵设计内容摘要：

于软件版本的实际限制 ， 标准系列里面没有 GB， 现选择与 GB 相近 ， 且 6 通用性强的 ISO 标准。 打开此标准 ,选择传动零件里的齿轮传动 ， 从列表里右键单击直尺圆柱齿轮 ， 选择生成零件 ， 弹出对话框 ， 从此对话框里设定参数便可生成所设计的齿轮。 见图 1 和 图 2。 图 1 齿轮参数化设计界面 图 2 齿轮 两次保存齿轮 ， 并分别命名 “齿轮 _1”、 “齿轮 _2”。 箱体建模 第二步是箱体的设计 ， 参照齿轮的尺寸 ， 并按照通常齿轮泵箱体的形状设计如下 ： 草图如图所视 ， 然后建立 “拉伸 ”特征 ， 这里用了选择拉伸的方法 ， 选择一定的轮廓进行拉伸 ， 并且在不同的轮廓处选择不同的拉伸高度。 这样可以用一个 7 草图建立不同的拉伸特征组合起来。 在后面上绘制草图 ， 并建立拉伸切除特征 ,深度尺寸为齿轮厚度。 如图 3 所 示。 图 3 箱体 Solidworks 建模基本原则 基于三维设计的 Solidworks 采用全相关技术 ， 并在设计思路 上支持自下而上和自上而下的方式。 传统的设计方法往往从零件开始设计 ， 画零件图 ， 然后按尺寸把零件图画入装配体图 ， 若设计零件较多 ， 则尺寸数据太多容易出错。 当零件在装配体中不合理时 ， 需要返回更改 ， 工作量很大 ， 且容易有疏漏。 基于Solidworks 的设计可以这样进行： 首先大致确定装配体形状和其中的主要关键零件 ， 初步设计出表现装配体形状的基体零件 ， 比如箱体 ， 基座等零件 ， 然后初步设计出关键零件 ， 如本设计中的齿轮。 运用 Solidworks 的虚拟装配功能把以上初步设计的零件装配起来。 然后在装配体中确定剩余零件的粗略尺寸和 数量。 在新建的零件图中作出零件模型 ， 导入装配体中 ， 在装配体中编辑零件尺寸和特征 ， 使各部分配合完善 ， 然后通过干涉检查确认各尺寸的配合是否干涉。 以上操作均可视化 ,非常直观方便 ,省去了头脑中建模和图纸中表达这一间接过程，直观准确且不易出错。 装配体初步建模与后盖建模 按照以上思路，新建一个装配体，命名为 “齿轮泵装配体 ”，把箱体设为固定 8 零件，然后把齿轮装入装配体。 在这之后设计出齿轮泵体的后盖，新建一个零件草图，命名为 “ 后盖 ” ，并保存。 建立一个较大的拉伸形成的矩形板并保存。 把后盖插入装配体中，并建立平 行配合。 在装配体中编辑 “后盖 ”草图，选定箱体相平行面上的轮廓，单击 “ 转换实体引用 ”按钮即可在草图上绘制和箱体配合的轮廓相同的草图。 退出草图，然后从新编辑拉伸的轮廓就可生成需要的形状的轮廓。 然后在后盖的另一面绘制草图并拉伸特征，最终完成零件的建模。 单击 “ 编辑零件 ” 按钮退出零件编辑，并且注意及时保存，弹出的对话框提示确认装配体中相关联的零件已修改 ， 见图 4。 图 4 后盖 图 4 后盖 这里体现了全相关设计的优点和特征，在设计中任一处关于零件或装配体的修改都将保存在相应的零件或装配体中，无需 逐个修改，这保证了准确性和快捷性，省去了反复修改的枯燥和易出现的疏漏 [3]。 轴、短轴的建模及后盖和箱体模型的编辑 新建一个零件，并命名为 “ 轴 ”。 其径向尺寸，按参数化设计齿轮时设定的毂直径作为设计参考尺寸。 轴向各部分轴向尺寸不必精确， 轴插入装配体后，调整其余零件的透明度后观察轴的装配状态，然后在装配体中编辑轴的各部分轴向长度即可。 另外切出退刀槽以利于润滑和装配。 此轴结构较简单，不用作出轴肩。 因为齿轮泵中齿轮与箱体内壁间隙为保证泵能正常吸油和排油，间距值很小，由装配误差来保证，故轴向移动靠箱体内壁即可约束。 另外轴的径向力也作用在箱体和后盖上，所以箱体和后盖内壁需在加工时作一些特殊处理，保证硬度、强度和表面粗糙度 ,必要时加上轴瓦以使与轴接触处有滑动轴承的形式。 轴的零件模 9 型见图 5。 图 5 主动齿轮的轴 轴的尺寸完全确 定下来后在装配体中编辑后盖零件，在其中建立基准面，位置由轴插入后盖的尺寸确定。 在此基准面上绘制草图并建立 “ 拉伸 —切除 ” 特征切出内孔以容纳轴。 同样的做法，根据轴的径向尺寸确定箱体前面凸台上容纳轴的通孔尺寸。 效果见图 3。 建立一个新的零件，并命名为 “ 短轴 ” ，此轴作为从动齿轮的轴。 把其设计为一个没有阶梯的光轴，这是为了加工方便，其直径定为 25。 拉伸特征的特征类型选为两侧对称，拉伸长度由后盖内孔深度尺寸作为参考。 零件模型见图 6。 键的建模及轴及箱体模型的编辑 “轴的模型确定之后确定键的选用。 此处选择键 78 GB/T 10962020。 按 GB 建立键的模型，并分别保存两次分别命名为 “ 键 _1” 和 “ 键 _2” 键选定之后在轴上切出键槽，首先确定基准面位置，然后建立 “ 拉伸 —切除 ” 特征，选择 “ 完全贯穿 ” 的切除条件，特征表现在图 5 和图 6 中。 键的零件模型见图 7。 新建一个装配体，命名为 “ 装配体 3” ，把轴和键装配在一起，此举无建模意义，在于验证：在装配体中可以插入子装配体。 至此，齿轮泵的主要设计部分基本完成，由于箱体是铸件，故需要有铸件方面的要求。 模具工具栏提供了常用的模具分析工 具。 最常用的有 “ 拔模分析 ” 和“ 拔模 ” 工具。 确定中性面后利用 “ 拔模分析 ” 工具确定需要拔模的面，然后利用 “ 拔模 ” 工具在相应面确定拔模角度。 10 图 6 从动齿轮的轴 图 7 键 图 7 键 连接件的选择和螺纹生成 在各棱处建立 “ 圆角 ” 及 “ 倒角 ” 特征，以完成圆角和倒角 ， 效果及作法见图 3。 下面选择连接件 [6]： 1． 紧固螺栓 ： 螺栓 20205781/ TGB 6010M ， 见图 8。 2． 垫片。