液压传动齿轮泵齿轮的设计与校核.docx

齿轮泵的设计一、齿轮泵齿轮的设计与校核(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：500ml/r额定压力：2.5MPa额定转速: 413r/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220，由表1.进行插补可得此设计最大节圆线速度为2.6。节圆线速度V：式中D—节圆直径（mm）n—转速表1.齿轮泵节圆极限速度和油的粘度关系液体粘度124576152300520760线速度543.732.21.61.25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。表2.齿轮对比表VZmB转速n齿顶圆直径比23477.461200.751950014883.79443.361280.654650015878.20413.801360.575050016873.31387.941440.509150017860.00365.121520.453950018865.17344.841600.4072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，由表2.确定此型齿轮油泵的齿轮参数如下：模数齿数齿宽理论中心距:实际中心距:齿顶圆直径基圆直径：基圆节距：齿侧间隙：啮合角：齿顶高：齿根高：全齿高齿根圆直径：径向间隙：齿顶压力角：分度圆弧齿厚：齿厚：齿轮啮合的重叠系数：公法线跨齿数：（n按四舍五入圆整为整数）公法线长度（此处按侧隙 计算）：图一.齿轮油泵输入功率：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。(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）对造成的影响，使用系数的确定：表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1.001.251.501.75轻微振动1.101.351.601.85中等振动1.251.501.752.0强烈振动1.501.752.02.25液压装置一般属于轻微振动的机械系统所以按上表中可查得可取为1.35。2.齿轮精度的确定齿轮精度此处取7。表4.各种机器所用齿轮传动的精度等级范围机器名称精度等级机器名称精度等级汽轮机3 ~ 6拖拉机6 ~ 10金属切削机床3 ~ 8通用减速器6 ~ 9航空发动机4 ~ 8锻压机床6 ~ 9轻型汽车5 ~ 8起重机7 ~ 10载重汽车7 ~ 9农业机械8 ~ 11动载系数表示由于齿轮制造及装配误差造成的不定常传动引起的动载荷或冲击造成的影响。动载系数的实用值应按实践要求确定，考虑到以上确定的精度和轮齿速度，偏于安全考虑，此设计中取为1.1。4.齿向载荷分布系数是由于齿轮作不对称配置而添加的系数，此设计齿轮对称配置，故取1.26。5.一对相互啮合的齿轮当在啮合区有两对或以上齿同时工作时，载荷应分配在这两对或多对齿上。但载荷的分配并不平均，因此引进齿间载荷分配系数以解决齿间载荷分配不均的问题。对直齿轮及修形齿轮，取=16.弹性系数单位——表5.弹性模量齿轮材料弹性模量配对齿轮材料灰铸铁球墨铸铁铸钢锻钢夹布塑料118000173000202000206007850锻钢162.0181.4188.9189.8铸钢161.4180.5188球墨铸铁156.6173.9灰铸铁143.7此设计中齿轮材料选为40，调质后表面淬火，由表5.可取：图二.弯曲疲劳寿命系数弯曲疲劳寿命系数选取载荷系数 K=1.3齿宽系数的选择：齿面接触疲劳强度校核对一般的齿轮传动，因绝对尺寸,齿面粗糙度，圆周速度及润滑等对实际所用齿轮的疲劳极限影响不大，通常不予以考虑