【正文】 SSS???? ?? ? ? ? ? ??? 故可知其安全。 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 1 .3 3 4 11 1 1 .5 3 70 .9 2 0 .9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 又由 167。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按附表 32 查 取。 截面 III 左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 3 3 3 22 d m m m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 3 30. 2 0. 2 22 21 29 .6TW d m m m m? ? ? ? 截面 III 左側(cè)的彎矩 M 為 3 8 6 . 53 4 9 2 0 . 1 9 . 2 8 9 4 7 .38M N m m N m m?? ? ? 截面 III 上的扭矩 T 為 T = .Nmm 截面上的彎曲應(yīng)力 28947 2 7 . 1 91 0 6 4 . 8b M M P a M P aW? ? ? ? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 12 3 9 8 2 3 . 5 1 8 . 7 02 1 2 9 . 6TTT M P aW? ? ? ? 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。截面 V 和VI顯然更不必校核。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。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 判斷危險(xiǎn)截面 截面 A , II , B , III 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面 A , II , B , III 均無(wú)需校核。根據(jù)式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán) 變應(yīng)力 ，取 ? =，軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? ? ?222233 4 9 2 0 . 1 9 0 . 6 3 9 8 2 3 . 50 . 1 2 6caMTW ?? ? ? ??? ? MPa= 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 1[]?? =60MPa。 = 求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖 做 出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 如圖中軸上所受的力作受力分析得 圖 33 軸的受力分析圖 10 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做 出軸的彎矩和扭矩圖 ，從 中可以看出截面 C是軸的危險(xiǎn)截面 。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。 鍵的標(biāo)記為：鍵 6 25 GB109679 (2)B 型鍵的材料為鋼，查手冊(cè)得許用擠壓應(yīng)力 [ p? ]=100~120MPa,取[ p? ]=110MPa,鍵的工作長(zhǎng)度 lL? =10 mm ，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度? = 7= 由式 332 1 0 2 3 9 . 8 2 3 5 1 03 . 5 1 0 2 6p T k ld? ? ? ??? ??=[ p? ],故符合要求。 以上就以初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 左軸承左端面采用軸承端蓋進(jìn)行定位，取軸承端蓋長(zhǎng)度為 12mm 。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 。 取安裝齒輪處的直徑 為了便于裝配安裝 且使齒輪與軸配合處有一定的厚度，應(yīng)取 III IVd? =26mm 。而VIVIIl? =12mm 。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D = 22mm ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 1L = 8 30mm ，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故軸的長(zhǎng)度應(yīng)略短一些，先取 IIl? =28mm 。 330m in ?? nPAd = 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器 處軸的直徑 I Id? ，為了使所選的軸的直徑I Id? 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)。 = 則取 gD = 10mm 主 動(dòng)軸的計(jì)算 . 初步確定軸的最小直徑 已 知 軸 上 的 功 率 P = 、 轉(zhuǎn) 速 n =1000r/min 、轉(zhuǎn)矩 T = 106Pn= 由圖（ 1）所示的幾何關(guān)系可知 1O 2O /2 gD /2 = aD /2cos（ ? ? ） ? gD = 1O 2O aD cos （ ? ? ） = 51– 57cos40176。 確定高低壓腔尺寸 確定壓出角 （ 2? ? ） = 40176。 采用滾動(dòng)軸承 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(rùn)滑條件良好，就能承受 相當(dāng)高的負(fù)載。此時(shí)齒輪上的徑向力得到了平衡。以保證吸油 腔流速小于 1~2ms 。 ~ 90176。有時(shí)為保證壓出口通道的過(guò)流面積 ，把壓出口在軸 向 方向拉長(zhǎng) ，使壓出口呈橢圓行。 = 齒距： p = m? = 3 = 齒厚： s = πm/2 = 齒槽寬： e = πm/2 = 頂隙： c = c*m = 3= 標(biāo)準(zhǔn)中心距： a = m(Z1＋ Z2)/2 = 3 (17+17) / 2 = 51mm 節(jié)圓直徑 ： d′ = d = 51mm 齒輪嚙合的重疊系數(shù) ? ： 當(dāng)兩齒輪相同時(shí) 4 ? = z（ tan e? tan? ） / π e? = arccos ab dd = arccos = 176。 hV = π hD n / 1000 60 其中 hD —— 節(jié)圓直徑 （ mm ） hD =mZ = 3 17= 51mm 帶人數(shù)據(jù)得 hV = 601000 ??? = 601000 ??? = ms 表 12 工業(yè)齒輪油粘度與節(jié)圓極限速度關(guān)系 工業(yè)齒輪油粘度 ? ?2mm s? 12 45 76 152 300 520 760 節(jié)圓極限速度 ? ?maxV m s 5 4 3 2 根據(jù)表格數(shù)據(jù) 油液的粘度 245mm s? ? 此液體允許的齒節(jié)圓極限速度 maxV =4ms hV maxV ， 則校核合格 計(jì)算齒輪各部分尺寸 模數(shù)： m = 3mm 壓力角： α ＝ 20176。允許的最高轉(zhuǎn)速與工作油液的粘度有關(guān)，粘度越大，允許的最高轉(zhuǎn)速就愈底。 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(guò)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。而齒輪與殼體及蓋板間的磨擦損失及容積損失的總和與齒寬并不成比例增加，因此，當(dāng)高壓 時(shí)其齒寬不宜過(guò)大，eD 則應(yīng)取大些，以便減輕軸承負(fù)載，同時(shí)加大 eD 意味著增加軸向間隙對(duì)液流的阻力，從而還能減小內(nèi)泄漏。模數(shù) m 越大，泵的流量就越大，并且當(dāng)齒輪節(jié)圓直徑一定時(shí)，對(duì)流量來(lái)講，增大模數(shù)比增加齒數(shù)有利。而對(duì)軸向并聯(lián)齒輪泵及流量計(jì)來(lái)說(shuō)，齒輪的齒數(shù)滿足 Z ＝ 41K? （ K 為自然數(shù)）。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。由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流量調(diào)節(jié)方便，使液壓系統(tǒng)效率提高，節(jié)省能源， 適用于在中、低壓范圍內(nèi)取代市場(chǎng)上的變量葉片泵，或制成適用于需變量供給各種液狀流體的專(zhuān)用變量泵， 可在許多液壓系統(tǒng)中代替定量齒輪泵，將在某些領(lǐng)域成為齒輪泵的換代產(chǎn)品。當(dāng)調(diào)節(jié)軸與其它調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)相聯(lián)接以后就可以對(duì)泵的輸送流量實(shí)行調(diào)節(jié)或執(zhí)行自動(dòng)控制。 I 變量齒輪泵的設(shè)計(jì) 摘要 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、自吸能力強(qiáng)、抗油液污染能力強(qiáng)，在液壓系統(tǒng)中常用作動(dòng)力裝置，特別是在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用更廣泛。 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)。 變量齒輪泵是一種恒壓力型變量齒輪泵， 主要用于液壓機(jī)械變量供油和其它液狀流體需變量調(diào)節(jié)或變量自動(dòng)控制的泵類(lèi)產(chǎn)品 。 關(guān)鍵詞 ：齒輪泵 ,液壓泵 ,外嚙合 ,變量 ,流量調(diào)節(jié) II THE DESIGN OF VARIABLE GEAR PUMP (2) ABSTRACT Gear pump structure simple, cost low, selfabsorption ability strong, antifat liquor pollution ability, often serves as the power unit in the hydraulic system, specially applies in the hydraulic system widely. In the variable gear pump has the external gear which a pair meshes mutually, for the axial position external gear, another for may be along the end motion external gear, be possible along the end motion. When the regulating shaft will join later with other regulating control anization to be possible to implement the adjustment or the execution automatic control to the pump transportation current capacity .The variable gear pump is one kind of constant pressure strength variable gear pump, mainly uses in the hydraulic pressure machine variable feed and other liquidity fluid needs the quantitative governing or the variable automatic control pump class product. Because its structure is simple, the flow control is convenient, will make the hydraulic system efficiency to enhance, saves the energy, is suitable in, in the low pressure scope substitutes for in the market the variable vane pump, or makes is suitable in needs the