基于solidworks的齒輪油泵設計機電系畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-07-21 16:19 本頁面
【文章內容簡介】 速應和原動機的轉速一致。轉速越高，流量越大。齒輪泵的轉速不宜過高，由于離心力的作用，轉速高液體不能充滿整個齒間，以至于流量減少并引起氣蝕，增大噪聲和磨損，對高粘性液體的輸送影響更大因此必須限制齒輪泵的最高轉速。允許的最高轉速與工作油液的粘度有關，粘度越高，允許的最高轉速就越低。一般用限制齒輪節(jié)圓速度的方法來確定最高轉速，以保證在工作中不產生氣蝕。不同粘度的油液，其允許的齒頂節(jié)圓極限速度可按表 選取。另一方面，齒輪泵的轉速也不能太低，因為當工作壓力一定時，泵的泄漏量也接近于一定值，它與轉速的關系不大，但轉速愈低，流量愈小，泄漏量與理論流量的比值愈大，容積效率愈低。為了避免容積效率嚴重下降，在實際工作中都不允許泵的轉速低于 300r/min。表 流體粘度與齒頂圓線速度液體粘度 v（ mm/s）12 45 76 152 300 520 760線速度u(m/s)5 4 3 （3）效率 avPQ??（）式中：P——泵進出口壓力差（ ）amp濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計8 Q——流量（l/s） ——軸功率（kw）aP齒輪泵的能量損失主要是機械損失和容積損失，水力損失很小，可忽略不計。容積損失主要是通過齒輪端面與側板之間的軸向間隙，齒頂與泵體內孔之間的徑向間隙和側齒接觸線的泄露損失，其中軸向間隙泄露約占總泄露量的 75%80%，機械效率 =?，大流量泵機械效率低。 齒輪幾何參數的要求齒數 z、模數 m 和齒寬 B我們知道只要確定了 z、m、B，泵的結構尺寸就大體確定了。泵的結構尺寸確定后，再進行有關的機構設計和強度校核。（1） 齒數 z 的確定齒數的確定應根據液壓泵的設計要求從流量、壓力脈動、機械效率等各方面綜合考慮。從增大泵的排量考慮，在齒輪分度圓直徑不變的條件下，齒數越少，泵的外形尺寸小，模數越大，泵的排量就越大。從泵的性能考慮，齒數越少，對改善困油現象及提高機械效率有利，但是泵的流量及壓力脈動增加。目前齒輪泵的齒數一般為 z=6~20。由于低壓齒輪泵多應用在機床上，故要求流量均勻，因此低壓齒輪泵的齒數多取為 13~20。齒數為 14~17 的低壓齒輪泵由于根切較小，一般不需要進行修正。對于高壓齒輪泵，要求有較大的齒根強度。為了減少軸承的受力，要減少齒頂圓的直徑，這樣勢必要增大模數、減少齒數，因此高壓齒輪泵的齒數較少，一般 z=6~14。為了防止根切而削弱齒根強度，齒形要按照要求進行修正。中低壓齒輪泵對壓力和流量脈動要求較嚴，通常取 z=1225，高壓泵為減小外形尺寸，一般取 z =614,對流量脈動要求不高的粘性液體輸送泵可取 z=68。 （2）齒輪模數 m 的確定對于低壓齒輪泵來說，確定模數 m 主要不是從強度方面著眼，而是從泵的流量、壓力脈動、噪聲以及機構尺寸等方面考慮。我們知道，模數 m 越大，泵的排量就越大，并且當齒輪節(jié)圓直徑一定時，對排濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計9量來講，增大模數比增加齒數有利。因此為了減少泵的體積，希望在可能的條件先盡量增大模數，減少齒數。但齒數太少將使液壓泵的流量和壓力脈動增加，因此模數選擇要適當。齒輪泵的排量公式： 3310)/(2???mBKzV?（）根據上式可以計算出齒輪的模數，其中 B/m 可按推選數值進行選取，計算得到的 m 值要圓整到標準數值。中低壓齒輪模數按表 選取。對工作壓力大于 10mPa 的高壓泵，應考慮齒輪強度，需適當增大模數。表 流量與模數流量 Q（l/min) 模數 m(mm)410 1032 3263 63125 （3）齒寬 B 的確定齒輪泵的流量與齒寬成正比，增加齒寬也可以相應地增加流量。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，上述系數應取得越小。齒寬按表 確定。表 工作壓力與齒寬 工作壓力 P(mPa) 齒寬 b(mm) 2 （610）m濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計10 210 （48）m 10 （36）m 齒輪泵的工藝、材料及要求技術目前使用的齒輪泵中，齒輪和軸通常做成整體。其優(yōu)點是結構緊湊，裝配方便。對于尺寸較大的齒輪泵，齒輪和軸可以做成分離式，齒輪和軸之間采用鍵聯接，這樣的結構工藝性好，加工齒輪側面較容易，在平面磨床上加工相同的齒寬很容易得到保證。齒輪泵通常采用的零件材料有：泵體和端蓋采用鑄鐵或鋁合金，齒輪和軸采用45 鋼、40Cr、20CrMnTi、20Cr、38CrMoAl 等材料（前面兩種用于低壓齒輪泵，后面三種用于高壓齒輪泵） 。材料經滲碳氮化處理，表面硬度達 60~62HRC，心部硬度28~44HRC，使齒輪具有較高的耐磨性和沖擊韌性；淬火后的工作表面必須磨光。軸套一般采用 40 鋼、40Cr 和青銅。齒輪泵主要零件的技術要求如下：①泵體內孔錐度和圓度小于 。 ②齒頂圓和泵體配合； ③泵徑向間隙一般為 ~； ④一對齒輪寬度誤差小于~,一對齒輪同側軸套寬度誤差小于 ~； ⑤齒輪軸孔和齒頂圓之間的偏心量小于 。 ⑥用涂色法檢查，在齒高方向上齒輪嚙合長度大于 65%，在齒寬方向上齒輪嚙合長度大于 60%；⑦齒輪表面粗糙度為 ,齒輪兩側面表面粗糙度為 ，軸頸的表面粗糙度為 ，泵的其他主要密封滑動面（如軸套內孔面、軸套側面、齒頂圓表面及泵殼體內表面等）的表面粗糙度一般為；⑧軸圓度及錐度小于 。 ⑨泵體中心便心距偏差小于 ~ ,中心線平行度小于 ~。 齒輪泵主要部件參數的確定本設計將設計一個直齒圓柱中低壓齒輪泵由以上要求，綜合考慮現初步確定一對嚙合的齒輪齒數 z=16,模數 m=3，齒寬定為 b=20 ，電機轉速2022r/min2500r/min，工作壓力 P=（）中要求。表 漸開線標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸公式表濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設
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