【正文】 在論文各個(gè)階段他不僅傳授給我理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且他為人謙和性格也給了我深深的教益和啟迪，使我在讀大學(xué)這一人生的重要階段獲益匪淺，是我今后工作和學(xué)習(xí)的楷模。零件配合時(shí)還有三種相應(yīng)的對(duì)齊類型，這三種對(duì)齊類型定義在 and 中的 swMateAlign_e 列表中，分別是 swMateAlignALIGNED（同向?qū)R）、 swMateAlignANTI_ALIGNED（反向?qū)R）、 swMateAlignCLOSEST（最近處對(duì)齊）。 例如，齒輪泵的外殼體的內(nèi)表面和齒輪泵的主、從動(dòng)齒輪的齒頂應(yīng)該互相配合，由此可以采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，將齒輪泵的兩個(gè)齒輪配合生成裝配體，在這個(gè)裝配體中通過添加外殼體零件，從而達(dá)到二者之間的互相關(guān)聯(lián)。SolidWorks 通過 OLE 技術(shù)為用戶提供了強(qiáng)大的二次開發(fā)接口，凡是支持 OLE 編程和 COM 組件對(duì)象模型的開發(fā)工具，都是可以用于 SolidWorks 的二次開發(fā)，創(chuàng)建出用戶定制的、專用的 SolidWorks 功能模塊，這些都為實(shí)現(xiàn)齒輪泵的虛擬設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 另外設(shè)計(jì)變量機(jī)構(gòu)的總長 70L mm? ，取 0 30L mm? ， 1 10L mm? 。 密封圈的設(shè)計(jì)計(jì)算 主動(dòng)軸軸承端蓋處的氈封油圈 氈封油圈 如下圖所示 ： 圖 42 氈封油圈結(jié)構(gòu)圖 表 41 氈封油圈 和溝槽尺寸 軸徑 d/mm 1d /mm D/mm b/mm 0d /mm 0D /mm 1b /mm 2b /mm 22 21 32 1d? 11d? 根據(jù)上表可得 0 1 23dd? ? ? mm , 0 11 33DD? ? ? mm 另外 B=8mm 。 由圖 1021 按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 HLim? = 550MPa 由圖 109 查得接觸疲勞壽命系數(shù) HNK = 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S = 1，由式 1012 得 ? ? l im. 55 0 0. 95 52 2. 51H N HH K M P aS?? ?? ? ? 計(jì)算圓周速度 V 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 3. 14 51 10 00 10 00 60 10 00dnv m s? ??? ? ??? 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) V = ， 7 級(jí)精度， 由圖 108查得動(dòng)載荷系數(shù) VK = 由表 103 查得 HaK = FaK = 由表 102查得使用系數(shù) AK = 1 由表 104查得 7 級(jí)精度齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置 ? ?230 .1 8 . 1 0 .6 0 .2 3 1 0H v dK K b? ? ?? ? ? ? ? ? ?1 .1 0 .1 8 . 1 0 .6 1 0 .2 3 1 0 1 5?? ? ? ? ? ? ? = 故載 荷系數(shù) K = AK VK HaK HK? = 1 = 則 332 1 2 1 . 8 3 6 3 9 . 8 2 3 5 1 1. . . 2 . 5 1 8 9 . 8. 1 5 1 1H H Ed K T u ZZdu? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? HM P a ??? 故合格 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 彎曲強(qiáng)度的校核公式 ? ?3212 F a SaFFdKTY YmZ????? 由機(jī)械設(shè)計(jì)中圖 10 20c? 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 FE? = 380MPa 由圖 1018查得彎曲疲勞壽命 FNK = 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S = 由式 (1012)得 ? ? . 0. 88 38 0 23 8. 861. 4F N F EF K M P aS?? ?? ? ? 計(jì)算載荷系數(shù) K K = AK VK FaK FK? =1 = 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 查取齒形系數(shù) 由表 105查得 FaY = 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 SaY = 選取齒寬系數(shù) d? = 1 計(jì)算 3 2 3 212 2 3 9 .8 2 3 5 1 .6 5 2 .9 7 1 .5 21 3 1 7F a SaF dKTY YmZ? ? ? ? ? ??? ?? ? ? FM Pa ??? 故合格 . 軸承的 受力分析及 壽命 計(jì)算 主動(dòng)軸上 的軸承 受力分析及壽命計(jì)算 主動(dòng)軸上 的軸承 為單列圓錐滾子軸承，其 型號(hào)為 329/22，其基本參數(shù)如下： 表 33 單列圓錐滾子軸承 329/22 基本參數(shù) 基本尺寸 /mm 其他尺寸 /mm 基本額定載荷 /KN d D T B C a ? rC 0rC 22 40 12 12 9 15 20 因?yàn)橹鲃?dòng)軸上的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 ， 齒輪不受軸向力，所以所選單列圓錐滾子軸承只承受徑向載荷 rF ， 則 軸承的 受力分析 ： 圖 39 單列圓錐滾子軸承受力分析圖 如圖所示， 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 124 7 4 7. 5 6 8 .4 1 3 1 4 .3 04 7 3 8 8 53 8 3 8. 5 6 8 .4 1 2 5 4 .1 14 7 3 8 8 5rrrrF F NF F N? ? ? ??? ? ? ?? 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 135 可得， arF F e? ，則 Y=0,因此 軸承的派生軸向力不存在，軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷應(yīng)為： 1122. 1 . 2 3 1 4 . 3 0 3 7 7 . 1 6. 1 . 2 2 5 4 . 1 1 3 0 4 . 9 3 2prprP f F NP f F N? ? ? ?? ? ? ? 由上表 33可知 rC =15N, 0rC =20N 驗(yàn)算壽命： 因?yàn)?12PP? , 驗(yàn)算軸承 1即可。因?yàn)樵谳S段 IVV 與軸段 IIIIV 后接有變量機(jī)構(gòu)，為是其滿足變量特性 軸段 IVV要稍長些， 取 IVVl? =40mm ，并取一橫截面，其寬度為 10mm 這樣就確定了從動(dòng)軸各段的直徑和長度。 截面 III右側(cè) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 抗彎截面系數(shù) W W 按表 154 中 的 公式計(jì)算。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面 III 左右兩側(cè)即可。 圖 34 軸的載荷分析圖 由以上圖可以計(jì)算： 表 31 截面 C 載荷值 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反 力 F 1NHF = , 2NHF = 1NVF = , 2NVF = 彎矩 HM = .Nmm VM = .Nmm 總彎矩 M M = 22HVMM? = .Nmm 扭矩 T T = .Nmm 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C ）的強(qiáng)度。軸承端蓋放于左泵蓋中，左泵蓋與 另一端面進(jìn)行定位，這一端面與該 軸段的左端面有一定距離，則 I IIl? =12+26+12+10=60mm 。 初步選擇滾動(dòng)軸承 參照工作要求并根據(jù) II IIId? =22mm ，選取軸承型 號(hào) 329/22， 軸承配合為 m6，其尺寸 d D T?? =22 mm 40 mm 12 mm ， 故 VI VIId? = II IIId? =22 mm 。 吸入角 ? ′ = 45176。也可以將 ? ′擴(kuò)大到 120176。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 一般用限制齒輪節(jié)圓圓周速度的辦法來確定最高轉(zhuǎn)速，以保證在工作中不產(chǎn)生汽蝕。 取 K ＝ 4 得 Z ＝ 4 4+1＝ 17 齒數(shù)較少時(shí)，會(huì)產(chǎn)生根切現(xiàn)象，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪（齒頂高系數(shù) ah? =1）不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù) minZ 如下： 表 11 壓力角與不產(chǎn)生根切的最少齒輪的關(guān)系 壓力角 n? ? 15? 20? ? 23? 25? 27? 30? 不產(chǎn)生根切的最 少齒 數(shù) 32 30 17 14 13 11 10 8 選用標(biāo)準(zhǔn)齒 輪 n? ＝ 20?， Z ＝ 17 不會(huì)產(chǎn)生根切現(xiàn)象，選擇合理 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 計(jì)算齒輪模數(shù) m 對(duì)于流量計(jì)來說， 確定模數(shù)主要不是從強(qiáng)度方面著眼，而是從流量計(jì)的流量、壓力脈動(dòng)、噪音以及結(jié)構(gòu)尺寸大小等方面考慮。 變量齒輪泵內(nèi)有一對(duì)相互嚙合的外齒輪，其中一個(gè)為軸向位置確定的外齒輪，另一個(gè)則為可沿軸向移動(dòng)的外齒輪，可沿軸向移動(dòng)。頂高系數(shù) 0f = 1 選定泵的轉(zhuǎn)速 n 齒輪泵采用交流電動(dòng)機(jī) , 取轉(zhuǎn)速 n = 1000 r/min 確定泵的理論流量 tQ 齒輪泵的流 量 tQ = qn = 15 310? 1000 /minL = 15 /minL 選取齒寬系數(shù) k 對(duì)于低壓齒輪泵 k = 6~ 10 , 對(duì)于高壓齒輪泵 k =3~ 6 則取齒輪泵的齒寬系數(shù) k =5 選取齒數(shù) Z 齒輪齒數(shù)的確定必須綜合考慮流量脈動(dòng)、壓力脈動(dòng)、機(jī)械效率等諸方面因素。 校驗(yàn)齒輪泵節(jié)圓線速度 hV 齒輪泵與原動(dòng)機(jī)直接相接 , 所以其轉(zhuǎn)速 n 應(yīng)與原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一致 . 由流量 公式可知 , 轉(zhuǎn)速愈高 , 流量愈大 . 但轉(zhuǎn)速過高 ,由于離心力的作用 , 使油液不能完全充滿齒間 , 吸油不足導(dǎo)致了容積效率下降 , 產(chǎn)生汽蝕、振動(dòng)和噪聲。有時(shí)為保證壓出口通道的過流面積 ，把壓出口在軸 向 方向拉長 ，使壓出口呈橢圓行。 采用滾動(dòng)軸承 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；安裝方便；工作中噪聲底；抗沖擊性能好；價(jià)格便宜；只要材質(zhì)和加工精度選擇恰當(dāng)，潤滑條件良好，就能承受相當(dāng)高的負(fù)載。 330m i n ?? nPAd = 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器 處軸的直徑 IId? ，為了使所選的軸的直徑IId? 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選聯(lián)軸器型號(hào)。齒輪右端采用軸肩定位，軸肩高度 h ? ( ~ )d ,取 h = ，則軸環(huán)處直徑IVVd? =31mm ，軸環(huán)寬度 ? ， 取 IVVl? =5mm 。各軸肩處的圓角半徑 R = 1 ~ 2mm 求作用在齒輪上的 力 2tF T d? = 2 tanrtFF?? = tan20176。截面 IV 的應(yīng)力集中的影響和截面 III 的相近， 但截面 IV 不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。 軸按磨削加工，由附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 軸未經(jīng)表面 強(qiáng)化處理，即 q? =1，則按式（ 312）及式（ 312a）得綜合系數(shù)為 ` 1 1 .6 7 0 11 1 2 .0 5 20 .8 5 0 .9 2kK ?? ????? ? ? ? ? ? ? 1 11 1 ??????? ? ? ? ? ? ? 又由 167。 則IId? =12mm ；同時(shí)為使其在左泵蓋內(nèi)部，取其長度 IIIl? =62 mm 。 為了防止這種破壞，首先必須盡可能減少軸的撓度， 其受力簡圖所 圖 38 軸的剛度分析圖 撓曲線方程 223 4. , 048 2 2F x l ly l xEI ????? ? ? ?????????，其中 l = 式中 E彈性模量，對(duì)于鋼 E = 510 2Nmm I截面 C 的軸慣性力矩， I = ? 4d /64（ 4mm ） F作用在從動(dòng)齒輪上的徑向力（ N ） 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 則 2 32m a x2. 2 3 4 .4 8 2 4 8llF l F ly y lE I E I????? ? ? ????????? 代入數(shù)據(jù)得 ? ? 3 5m a x5 2 4 45 6 8 .4 1 8 .6 3 .5 1 1 04 8 2 .1 1 0 1 2 6 4N m my m mN m m m m? ??? ? ?? ? ? ? 對(duì)于安裝齒輪的軸而言，允許的撓度 ? ? ? ? ? ?0 . 0 1 ~ 0 . 0 3 0 . 0 1 ~ 0 . 0 3 3nym? ? ? ? ? ? ~ mm? 則 ? ?maxyy? ，故安全。因?yàn)殍T鐵是脆性材料，所以其許用拉伸應(yīng)力 ??? 的值應(yīng)取屈服極限應(yīng)力，