齿轮泵课程设计.doc

北华大学课程设计说明书 课程名称: 机械基础综合课程设计 设计题目：外啮合直齿轮泵 所在学院: 机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 年级学号: 液压11-1-02号 姓名: 张强 指导老师: 张玉峰 张金涛 一、课程设计任务书 题目：外啮合直齿轮泵 工作条件：使用年限15年(每年工作300天)，工作为二班工作制。 原始数据：理论排量：14ml/r；额定压力：2.5MPa；工作介质轴承油：68 注意事项： 课程设计任务书： 1）设计一套电机-泵组，直联立式安装泵带有安全阀 2）根据给定要求，完成总装配图和泵部件装配图，全部非标零件图； 3）完成全部零件三维实体造型，并进行数字装配； 4）完成标准件的计算选型 5）完成非标零件精度设计 6）完成非标零件生产工序卡设计 7）编写设计计算说明书一份（约7000字）。 二、齿轮的设计与校核 （一）、主要技术参数 根据任务要求，此型齿轮油泵的主要技术参数确定为： 理论排量：14ml/r 额定压力：2.5MPa 额定转速:1400r/min 容积效率:≥90% （二）、设计计算的内容 1.齿轮参数的确定及几何要素的计算 由于本设计所给的工作介质的粘度为68，由表2.1进行插补可得此设计最大节圆线速度为3.77。 节圆线速度V： 式中D——节圆直径（mm） n——转速 表2.1 齿轮泵节圆极限速度和油的粘度关系 液体粘度 12 45 76 152 300 520 760 线速度 5 4 3.7 3 2.2 1.6 1.25 流量与排量关系式为： ——流量 ——理论排量（ml/r） 2.齿数Z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。从泵的流量方面来看，在齿轮分度圆不变的情况下，齿数越少，模数越大，泵的流量就越大。从泵的性能看，齿数减少后，对改善困油及提高机械效率有利，但使泵的流量及压力脉动增加。 目前齿轮泵的齿数Z一般为6-19。对于低压齿轮泵，由于应用在机床方面较多，要求流量脉动小，因此低压齿轮泵齿数Z一般为13-19。齿数14-17的低压齿轮泵，由于根切较小，一般不进行修正。 3.确定齿宽。齿轮泵的流量与齿宽成正比。增加齿宽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地增加，因此，齿宽较大时，液压泵的总效率较高.一般来说，齿宽与齿顶圆尺寸之比的选取范围为0.2～0.8，即： Da——齿顶圆尺寸（mm） 4.确定齿轮模数。对于低压齿轮泵来说，确定模数主要不是从强度方面着眼，而是从泵的流量、压力脉动、噪声以及结构尺寸大小等方面。 通过取满足以上条件的不同模数、不同齿数的齿轮油泵进行分析、比较: 表2.2 齿轮泵各参数关系 q Z m B 14 6 3 41.2 14 8 3 27.7 14 9 3 24.7 14 10 3 22.2 14 11 3 20.18 14 12 3 18.5 14 13 3 18.0 14 14 3 16.7 14 6 4 20.8 14 7 4 17.8 14 8 4 15.6 通过对不同模数、不同齿数的齿轮油泵进行方案分析、比较结果，确定此型齿轮油泵的齿轮参数如下： （1）模数m=3 （2）齿数z=12 （3）齿宽b=19 因为齿轮的齿数为12，根切现象不明显，所以在这里不考虑修正，以下关于齿轮参数的计算均按标准齿轮参数经行。 （4）理论中心距 （5）实际中心距 （6）齿顶圆直径 （7）基圆直径 （8）基圆节距 （9）齿侧间隙 （10）啮合角 （11）齿顶高 （12）齿根高 （13）全齿高 （14）齿根圆直径 （15）径向间隙 （16）齿顶压力角 （17）分度圆弧齿厚 （18）齿厚s （19）齿轮啮合的重叠系数 （20）公法线跨齿数 （21）公法线长度（此处按侧隙 计算） (22)油泵输入功率 式中：N - 驱动功率 (kw) p -工作压力 (MPa) q - 理论排量 (mL/r) n - 转速 (r/min) - 机械效率，计算时可取0.9。 图2.1齿轮 三、校核 此设计中齿轮材料选为40，调质后表面淬火 1.使用系数表示齿轮的工作环境（主要是振动情况）对其造成的影响，使用系数的确定： 表2.3 使用系数 原动机工作特性 工作机工作特性 均匀平稳 轻微振动 中等振动 强烈振动 均匀平稳 1.00 1.25 1.50 1.75 轻微振动 1.10 1.35 1.60 1.85 中等振动 1.25 1.50 1.75 2.0 强烈振动 1.50 1.75 2.0 2.