基于solidworks的齿轮油泵设计_机电系毕业设计(编辑修改稿)

基于solidworks的齿轮油泵设计_机电系毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

用限制齿轮节圆速度的方法来确定最高转速，以保证在工作中不产生气蚀。 不同粘度的油液，其允许的齿顶节圆极限速度可按表 选取。 另一方面，齿轮泵的转速也不能太低，因为当工作压 力一定时，泵的泄漏量也接近于一定值，它与转速的关系不大，但转速愈低，流量愈小，泄漏量与理论流量的比值愈大，容积效率愈低。 为了避免容积效率严重下降，在实际工作中都不允许泵的转速低于 300r/min。 表 液体粘度 v（ mm/s） 12 45 76 152 300 520 760 线速度u(m/s) 5 4 3 （ 3） 效率 av PPQ （ ） 式中： P—— 泵进出口压力差（ amp ） Q—— 流量（ l/s） aP —— 轴功率（ kw） 齿轮泵的能量损失主要是机械损失和容积损失，水力损失很小，可忽略不计。 容积损失主要是通过齿轮端面与侧板之间的轴向间隙，齿顶与泵体内孔之间的径向间隙和侧齿接触线的泄露 损失，其中轴向间隙泄露约占总泄露量的 75%80%，机械效率w =，大流量泵机械效率低。 济源职业技术学院毕业设计 8 齿轮几何参数的要求 齿数 z、模数 m 和齿宽 B 我们知道只要确定了 z、 m、 B，泵的结构尺寸就大体确定了。 泵的结构尺寸确定后，再进行有关的机构设计和强度校核。 （ 1） 齿数 z的确定 齿数的确定应根据液压泵的设计要求从流量、压力脉动、机械效率等各方面综合考虑。 从增大泵的排量考虑，在齿轮分度圆直径不变的条件下，齿数越少，泵的外形尺寸小，模数越大，泵的排量就越大。 从泵的性能考虑，齿数越少，对改善困油现象及提高机械效率有利，但是泵的流量及压力脉动增加。 目前齿轮泵的齿数一般为 z=6~20。 由于低压齿轮泵多应用在机床上，故要求流量均匀，因此低压齿轮泵的齿数多取为 13~20。 齿数为 14~17 的低压齿轮泵由于根切较小，一般不需要进行修正。 对于高压齿轮泵，要求有较大的齿根强度。 为了减少轴承的受力，要减少齿顶圆的直径，这样势必要增大模数、减少齿数，因此高压齿轮泵的齿数较少，一般 z=6~14。 为了防止根切而削弱齿根强度，齿形要按照要求进行修正。 中低压齿轮泵对压力和流量脉动要求较严，通常取 z=1225，高压泵为减小外形尺寸，一般取 z =614,对流量脉动要求不高的粘性液体输送泵可取 z=68。 （ 2）齿轮模数 m 的确定 对于低压齿轮泵来说，确定模数 m主要不是从强度方面着眼，而是从泵的流量、压力脉动、噪声以及机构尺寸等方面考虑。 我们知道，模数 m 越大，泵的排量就越大，并且当齿轮节圆直径一定时，对排量来讲，增大模数比增加齿数有利。 因此为了减少泵的体积，希望在可能的条件先尽量增大模数，减少齿数。 但齿数太少将使液压泵的流量和压力脉动增加，因此模数选择要适 当。 齿轮泵的排量公式： 33 10)/(2  mBK zmV  （ ） 根据上式可以计算出齿轮的模数，其中 B/m 可按推选数值进行选取，计算得到的m 值要圆整到标准数值。 济源职业技术学院毕业设计 9 中低压齿轮模数按表 选取。 对工作压力大于 10mPa 的高压泵，应考虑齿轮强度，需适当增大模数。 表 流量与模数 流量 Q（ l/min) 模数 m(mm) 410 1032 3263 63125 （ 3）齿宽 B的确定 齿轮泵的流量与齿宽成正比，增加齿宽也可以相应地增加流量。 而齿轮与泵体及盖板间的摩擦损失及容积损失的总和与齿宽并不成比例的增加，因此，齿宽较大时液压泵的总效率较高。 但对于高压齿轮泵，齿宽不宜过大，否则将使齿轮轴及轴承上的载荷过大，使轴及轴承设计困难。 一般对于高压齿轮泵， B=（ 3~6） m。 对于低压齿轮泵， B=（ 6~10） m。 泵的工作压力越高，上述系数应取得越小。 齿宽按表。 表 工作压力 P(mPa) 齿宽 b(mm) 2 （ 610） m 210 （ 48） m 10 （ 36） m 齿轮泵的工艺、材料及要求技术 目前使用的齿轮泵中，齿轮和轴通常做成整体。 其优点是结构紧凑，装配方便。 对于尺寸较大的齿轮泵，齿轮和轴可以做成分离式，齿轮和轴之间采用键联接，这样的结构工艺性好，加工齿轮侧面较容易，在平面磨床 上加工相同的齿宽很容易得到保证。 齿轮泵通常采用的零件材料有：泵体和端盖采用铸铁或铝合金，齿轮和轴采用 济源职业技术学院毕业设计 10 45 钢、 40Cr、 20CrMnTi、 20Cr、 38CrMoAl 等材料（前面两种用于低压齿轮泵，后面三种用于高压齿轮泵）。 材料经渗碳氮化处理，表面硬度达 60~62HRC，心部硬度28~44HRC，使齿轮具有较高的耐磨性和冲击韧性；淬火后的工作表面必须磨光。 轴套一般采用 40 钢、 40Cr 和青铜。 齿轮泵主要零件的技术要求如下：①泵体内孔锥度和圆度小于。 ②齿顶圆和泵体配合； ③泵径向间隙一般为 ~； ④一对齿轮宽度误差小于~,一对齿轮同侧轴套宽度误差小于 ~； ⑤齿轮轴孔和齿顶圆之间的偏心量小于。 ⑥用涂色法检查，在齿高方向上齿轮啮合长度大于65%，在齿宽方向上齿轮啮合长度大于 60%；⑦齿轮表面粗糙度为 m,齿轮两侧面表面粗糙度为 m，轴颈的表面粗糙度为 m，泵的其他主要密封滑动面（如轴套内孔面、轴套侧面、齿顶圆表面及泵壳体内表面等）的表面粗糙度一般为 m；⑧轴圆度及锥度小于。 ⑨泵体中心便心 距偏差小于 ~ ,中心线平行度小于 ~。 齿轮泵主要部件参数的确定 本设计将设计一个直齿圆柱中低压齿轮泵由以上要求，综合考虑现初步确定一对啮合的齿轮齿数 z=16,模数 m=3，齿宽定为 b=20 ，电机转速 2020r/min2500r/min，工作压力 P=（ ）中要求。 表 渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸公式表 名 称 符 号 计 算 公 式 齿数 z 根据工作要求确定 模数 m 由强度计算确定 分度圆直 径 d d =mz 齿顶高 ah mhh aa * 齿根高 fh mchh af )( **  全齿高 h h =fa hh 济源职业技术学院毕业设计 11 齿顶圆直径 ad aa hdd 2 基圆直径 bd cosddb  齿距 p p = πm 齿厚 s s = πm/2 齿槽宽 e e = πm/2 标准中心距 a 2/)。