齿轮泵设计说明详解.doc

液压元件与系统综合训练 综合训练一： 液压泵的设计 Q=60L/min n=1450rad/min p=2.5MPa 班　　级： 流体13-2班 姓　　名： 单德兴 指导教师： 魏晓华 学 号： 1307240202 1、外齿轮泵 3 1.1外齿轮泵的工作原理 3 2.齿轮泵的困油现象(也称齿封现象) 3 3. 齿轮泵设计 4 3.1齿轮泵参数设计 4 4.齿轮泵校核 8 4.1参数选择 8 4.2齿轮校核 10 4.3轴的剪切力校核 12 4.4泵体的校核 14 5.其他零件选择与校核 15 5.1卸荷槽的计算 15 5.2联轴器的选择及校核计算 15 5.3连接螺栓的选择与校核 16 5.4齿轮泵进出口大小确定 17 5.5键的选择 17 5.6销的选用 18 6.使用说明 19 6.1安装 19 6.2故障排除 20 1、外齿轮泵 1.1外齿轮泵的工作原理 基本结构组成：齿轮（主动齿轮、从动齿轮）、泵体、吸入口、排出口。 装配关系：主动齿轮和从动齿轮分别安装在两根平行的转轴上；两根平行的泵转轴由泵体和端盖支承；两齿轮被安装在泵体内。 工作原理：KCB齿轮式输油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为入吸腔，B为排出腔。泵运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿化从啮合到脱开时在吸入侧(A)就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧(B)，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵的排出口排出泵外 2.齿轮泵的困油现象(也称齿封现象) 齿轮泵的啮合过程中，同时啮合的齿轮对数应该多于一对，即重叠系数ε应大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齿间的油液就被困在两对同时啮合的轮齿所形成的一个封闭空间内，这个空间的容积又将随着齿轮的转动而变化。这就是齿轮泵的困油现象 3.齿轮泵设计 3.1齿轮泵参数设计 齿轮泵的流量、压力为已知的设计参数。 1.确定泵的理论流量为 = （2—9） 式中：——泵的容积效率 =0.95。 2.选定转速：由原动机直接驱动，原动机的转速即为泵的转速，或将原动机减速后作泵的转速。若采用交流电动机驱动，一般转速为1450r/min。 3.选取齿宽系数K：对于低压齿轮泵K=7,压力高取小值，压力低取大值。 4.选取齿数Z： 对于中低压齿轮泵：Z=13 5.计算齿轮模数m： 当为标准齿轮时： =4.28≈4.5（mm） 圆整后去4.5 6.校验齿轮泵的流量。该流量与设计理论流量相差5%以内为合格。 当为标准齿轮时： 当泵流量与设计理论流量相差控制在5%以内。 7.校核齿轮节圆线速度。 式中： ——节圆直径，(mm) n——转速，(r/min) ——齿轮节圆许用线速度，其值见表1-1 若轮周速度太大，须减少节圆直径，办法是减少齿数或增加齿宽，有时也可以修改转速n。 工业齿轮油粘度 12 45 76 152 300 520 760 节圆极限速度 5 4 3.7 3 2.2 1.6 1.25 表1-1 8.确定困油卸荷槽尺寸。 (1)两卸荷槽之间的距离 式中：——齿轮基节（mm） ——齿轮啮合角（°） ——分度圆压力角取20（°） ——两齿轮实际中心距（mm） ——模数（mm） ——齿数 (2)卸荷槽宽度： 式中：——重叠系数当压力角且中心距为标准值时， 为保证卸荷槽畅通 (3)卸荷槽深度： 卸荷槽深度的大小，影响困油排出的速度，一般取。 式中：——齿轮模数（mm）。 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=4.5 （2）齿数z=13 （3）齿宽b=27 目前我国广泛采用的是“增一尺修正法”设计计算齿轮泵的齿轮参数。采用这种方法的优点是：可以使压力角为20°的标准齿轮刀具，避免发生根切，齿轮的齿顶圆直径和中心距为整数。 （4）理论中心距 Ao=mz=58.5 （5）实际中心距Ao=m(z+1)=63 （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）（12）齿根高 （13）全齿高 （14）齿根圆直径 （15）径向间隙 (16）齿顶高 （17）齿顶压力角 （18）分度圆弧齿厚 （19）齿厚 （20）齿轮啮合的重叠系数 （21）公法线跨齿数 4.齿轮泵校核 4.1参数选择 此设计中齿轮材料选为40，调质后表面淬火 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