车辆工程毕业设计（论文）-车用发动机齿轮泵逆向设计【全套图纸三维】 .doc

i 摘 要 机油泵是内燃机润滑系统的心脏，它的好坏直接影响内燃机的可靠性和耐久性。 发动机工作时，机油泵将油底壳机油抽出并加压后排向润滑油道，提高机油压力，保 证机油在润滑系统内不断循环。 本次设计的内容是车用发动机齿轮油泵的逆向设计，主要运用游标卡尺，千分尺等工 具进行测量。在运用 pro/e 进行立体建模，对机油泵的机构进行分析和了解，并进行 从新的设计。在 pro/e 立体建模后将所建立的模型各个零件即有这些零部件组成的装 配模型导入 autocad 中，进行标注。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706153893706 在设计中选取的是金杯面包车上发动机的机油泵，该机油泵为齿轮形式。该种类 的机油泵具有机构简单、加工方便、工作可靠、能产生较高压力等优点，因此得到广 泛使用。 逆向设计是 20 世纪 90 年代才发展起来的，一种以先进产品设备的实物、样件、 软件(包括图样、程序、技术文件等)或影像作为研究对象，应用现代设计方法学、生 产工程学、材料学和有关专业知识进行系统分析和研究、探索掌握关键技术，进而开 发出同类的更为先进的产品技术。 ii 关键词: 发动机齿轮油泵、测量、pro/e、autocad、逆向设计 iii abstract oil pump is the heart of the internal combustion engine lubrication system, it will have a direct impact on the reliability of the internal combustion engine and durability. engine work, oil pump oil sump oil will drawn back to lubricating oil pressure, improve the way oil pressure, ensure the oil in the lubricating system ceaselessly inside loop. this design is the content of gear pump vehicle engine of reverse design, the main use vernier caliper, micrometer tools such as measurements. in using pro/e, stereo modeling of oil pump agencies analyze and understand, and new design from. in pro/e stereo modeling after the model of each part is composed of these parts assembly model autocad, introduction to mark. in the design of the selection of golden cup is my van engine oil pump, the machine oil pump for gear form. this kind of machine oil has simple structure, convenient processing, reliable operation, can produce such advantages as high pressure, so widely used. reverse engineering is the 1990 s, we developed a kind of advanced products, equipment of the physical, sample, software (including drawings, procedures, technical documents, etc.) or the image as the research object, the application of the modern design methodology, production engineering, materials science and relevant professional knowledge system analysis and research, exploration mastering key technology, and then developed the same kind of more advanced product technology. keyword: engine gear pump, reverse design, measurement, pro/e、autocad 目 录 摘要 adstrictx 第 1 章 绪论 1 1.1 机油泵总成的作用及分类1 1.2 齿轮式机油泵总成工作原理的结构特点1 1.3 逆向工程技术发展、现状与应用2 1.3.1 逆向工程的发展2 1.3.2 逆向创新设计的概念2 1.3.3 逆向工程技术在汽车产品设计中的应用3 1.4 设计的主要内容4 第 2 章机油泵零件尺寸的测量 5 2.1 零件的测量即测量工具的介绍5 2.2 齿轮的参数 5 2.3 主动轴即从动轴的参数6 2.4 限压阀各部件的参数6 2.5 机油泵壳体参数7 2.6 本章小结7 第 3 章 pro/e 建模和 cad 图纸绘制10 3.1pro/e 软件介绍10 3.1.1 pro/engineer 的优点10 3.1.2 参数化定义11 3.2 pro/e 参数化建模运用11 3.3 按测量建立 3d 模型15 3.3.1 pro/e 齿轮模型建立过程15 3.3.2 pro/e 主动轴从动轴的模型建立30 3.3.3 限压阀个零部件的模型建立31 3.3.4 壳体各零部件的模型建立32 3. 4autocad 软件的介绍33 3. 5pro/e 输出二维图并在 autocad 下规范标注33 3.6 本章小结33 第 4 章 pro/e 模型的模拟仿真机油泵33 4.1 pro/e 模型的模拟仿真34 4.1.1 基本物理方程34 4.1.2 湍流模型34 4.2 仿真模型的建立34 4.3 内部流场的数值模拟计算35 4.3.1 网格划分35 4.3.2 边界条件35 4.3.3 多参考系模型（mrf）35 4.3.4 求解方法36 4.4 计算结果及其分析36 4.5 本章小结37 第 5 章机油泵流量与校核计算38 5.1 机油泵的流量计算39 5.1.1 齿轮油泵平均流量的计算39 5.1.2 齿轮油泵转数39 5.1.3 理论流量40 5.2 半圆键的强度校核40 5.3 本章小结40 结论41 参考文献42 致谢43 附录a44 附录b46 1 第 1 章 绪论 1.1 机油泵总成的作用及分类 机油泵的主要作用是对润滑表面提供润滑剂降低发动机运动时产生的摩擦；同 时在润滑的过程中对发动机的缸体、活塞、连杆和曲柄等机构起到机油散热的作用。 机油泵的功能是将一定压力和数量的润滑油供到润滑表面。机油泵有齿轮形式 的、转子形式、叶片式和柱塞式等多种形式，常采用的为齿轮式和转子式机油泵。 1.2 齿轮式机油泵总成工作原理的结构特点 齿轮形式机油泵工作原理如图 1-1 所示。齿轮式机油泵由装在油壳体内的两个 齿数和模数相同的主动齿轮、从动齿轮、进出油腔和限压阀等组成。齿轮与壳体的顶 间隙、端面间隙均很小（一般为 1/201/10mm） ，以减少机油漏损，提高机油泵的容 积效率。 图 1.1 机油泵原理示意图 因油泵壳体内壁的间隙很小，当发动机工作时，主动齿轮带动被动齿轮，二者 转向相反。齿轮将润滑油从进油腔带到出油腔，将机油泵的机械能变为机油的压力能， 增大出油腔油压，润滑油便经出油口被压送到发动机有道中。同时，进油口因部分机 油被带走而形成真空，机油便从进油口被吸入进油腔。机油泵不断工作，保证机油在 润滑油路中不断循环。 齿轮机油泵具有机构简单、加工方便、工作可靠、能产生较高压力等优点，因 此得到广泛使用。 汽油机的机油泵多利用配气机构凸轮轴的螺旋齿轮直接或间接的通过传动轴驱动， 同时，驱动分电器，它与凸轮轴的传动比为 1:1。齿轮泵由装在壳体内的一对齿轮所 组成，齿轮两侧有端盖，壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当 齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐 渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入 吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧压油腔内。在压油区一侧， 2 由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油 腔输送到压力管路中去。在齿轮泵的工作过程中，只要两齿轮的旋转方向不变，其吸、 排油腔的位置也就确定不变。这里啮合点处的齿面接触线一直分隔高、低压两腔起着 配油作用，因此在齿轮泵中不需要设置专门的配流机构，这是它和其它类型容积式液 压泵的不同之处。齿轮泵的概念是很简单的，即它的最基本形式就是两个尺寸相同的 齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个 齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进 入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排 出。 1.3 逆向工程技术发展、现状与应用 1.3.1 逆向工程的发展 逆向工程 reverseengineering,re 是近年在计算机技术、数控测量技术和 cad/cam 技术发展基础上产生的新技术。逆向工程是在没有设计图纸或者设计图纸不 完整以及没有 cad 模型的情况下,按照现有零件实物、利用各种数字化技术及 cad 技术重新构造原型 cad 模型,然后将此模型用于产品的分析、制造和加工生产的技术 。反求工程大致可分为数据采集、数处理、曲面重构建模和模型检验修正等个步骤。 目前,随着科技的日新月异和市场全球化,世界范围内的市场竞争越来越激烈,要求在 提高产品的品质和性能的同时缩短产品的生产周期,因此,逆向工程在飞机、汽车、家 电等模具相关行业越来越受到重视。本文介绍了具体的测量实例以及在 pro/e 三维 设计软件环境中实现产品逆向的过程。 1.3.2 逆向创新设计的概念 设计是一项目标明确、思维创新、难点攻关的脑力劳动。设计与知诅 l 有着很强 的关联性：知识不等同于设计，但在实践过程中，知识在相当大的程度上也被认为是 设计。新技术新设备的出现，以及产品市场的全球化，使得创造性得到了极致的发挥。 当今市场的典型特点是：进入市场更加迅速，对个性分明的新产品需求更加旺盛。面 对如此强烈的市场挑战，涌现出对先进的设计方法学的更多思考，以减少在设计过程 中知识获取的时间，从而促进创新的思维发展。 cad 软件大多基于参数化定义的特征。这些特征方便的表达了设计意图及设计信 息。设计师可以得到高层的形体定义参数，例如半径、长度、角度、厚度等，以及能 指定几何体之间的约束，如强制相等、平行、垂直、共线、同心等。通过改变这些直 观的参数及约束，可以在同一个模型上派生出多个配置，从而获取一个产品系列。通 常，采用特征树的形式来记录设计过程的历史，使得设计过程可以重现。 3 然而在 re 软件中，我们生成的是曲面(通常为自由曲面)。自由曲面主要体现在 对尺寸及约束的强烈弱化，而在概念设计中我们正需要自由曲面编辑的灵活性， 无 需把握设计意图或知识。尽管在自由曲面中采用了诸如权重、节点、控制顶剧41、 控制曲线等底层形体参数作为调节手段，但这些参数对设计师而言是很不直观的，而 且也很难预估变形后的结果。过去十多年发展了很多提高变形直观性的方法，这也在 一定程度上提升了设计师通过网格或曲面变形来控制形体改变的能力。 产品逆向设计的过程及其关键问题产品的逆向设计是指设计师对产品实物样件表 面进行数字化处理（数据采集、数据处理） ，并利用可实现逆向三维造型设计的软件 来重新构造实物的模型（曲面模型重构） ，并进一步用系统实现分析、再设计、数控 编程、数控加工的 过程。 在逆向设计中数据采集、数据处理、模型重构是产品造型设计逆向设计的三大关 键环节。 数据采集（样件的表面数字化）是进行产品逆向设计的第一步。一般而言，数据 采集可由接触式与非接触式两种来实现。接触式方法由于对物体的表面的颜色和光照 没有要求， 因此物体边界的测量相对精确， 但对软质材料适应差且速度慢；而非接 触式方式 （以激光为媒介的非接触三维表面数据采集法在采集实物模型的表面资料 时， 采集速度快， 可形成 “点云” 资料， 缺点是精度较低而且对样件表面和光 照有较高的要求。 数据处理的结果将影响模型重构的质量。在此阶段一般应进行数据预处理、 数 据分块、 数据光顺三角化、 数据优化、 多视拼合、 噪声滤波、 拓扑建立 特征提取等工作。模型重构方案目前主要有三种： 1.b-spline 或 nurbs 曲面为基础的曲面构造法； 2.以三角bezi-er 曲面片为基础的曲面构造法； 3.以多面体面片为基础的曲面构造法。 1.3.3 逆向工程技术在汽车产品设计中的应用 逆向工程是汽车产品最具实用价值的一种高科技技术咖啡形式，其发展前景是无 法估量的。在 20 世纪 90 年代，国家汽车界兴起一种逆向工程的汽车产品开发方式。 经过几年的发展，积累了很多经验，取得巨大进步，可以说已经成为现代汽车产品开 发的主流形式。 逆向工程技术在汽车产品设计中的世纪应用中主要有以下几个内容： 1.汽车新零件的设计。主要用于汽车产品的改型或仿形设计。 4 2.现成零件测量及复制，再现原产品的设计意图及重构三维数字化模型。 3.对汽车产品损坏或磨损零件的原还原，以便修复或重制。 4.对于汽车产品的检测，列如检测产品的变性分析、焊接量等。以及加工产品与三维 数字化模型之间的误差分析。 逆向工程可以对已有汽车产品进行数据测量拟合、分析、改进设计和实现新产品 的开发，它有效地支持了新产品影响市场的速度，可以输出快速原型制作及模具加工 的多种数据格式，支持不同用途。 逆向工程主要是依靠高度集成化、可视化、开放式的计算机技术和网络技术，构 筑汽车产品，从概念构思、产品设计、工程分析、工艺制造、应用工程、市场服务， 全过程实现无纸化、高精度、系统化得操作手段，最终将会为取消这一过程。就这样 思维的方式而言，是思维先于实体、实体用于反证思维的你想逻辑形式，国际汽车界 称之为逆向工程。 实施逆向工程的目的是为了更好地实现汽车产品设计的并行工程，是产品设计及 其相关过程实行同步作业，并使之优化，大大提高产品设计的一次成功率，从而缩短 周期，降低成本，减少风险，提高质量，增强企业竞争力。 发展汽车产品开发能力，是当代汽车工业竞争的核心问题，逆向工程是一种具有 实用价值的新型开发方式，而且还在不断发展中。他的意义在于揭示了汽车产品开发 的本质与属性，并且构成了 21 世纪汽车产品开发的大思路、大战略。 1.4 设计的主要内容 （1）分析机油泵的结构特点，技术参数。游标卡尺等测量并确定机油泵的基本尺寸 数据； （2）在 pro/e 下建立三维立体模型，转化成二维 cad 图形后在 autocad 环境下完成 标注输出正式装配图、零件图。 （3）对机油泵泵油量、机油泵进口、出口压力进行计算； （4）完成设计说明书。 5 第 2 章 机油泵零件尺寸的测量 2.1 零件的测量即测量工具的介绍 在测量之前，需要初步了解机械设备的结构性能、工作原理和使用情况。对被测 绘的每一个零件，要，并且还要大体了解被测绘零件的加工方法。把零件从总成上拆 卸下来零件包括机油泵的主动齿轮、从动齿轮、主动轴、机油泵盖、机油泵壳体、限 压阀等。 测量主要是采用游标卡尺进行测量。游标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度 的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。若从背面看，游标 是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游 标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。主尺一般以毫米为单位， 而游标上则有 10、20 或 50 个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡 尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活 动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量内径，外测量爪通常用 来测量长度和外径。深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。 2.2 齿轮的参数 齿顶圆直径 da=43.19mm 齿根圆直径 df=27.08 齿高 h=15.26mm 齿轮轴孔直径 12.92mm 齿数 10 主要计算公式：d=mz 各主要参数见表 2.1 表 2.1 齿轮各参数一览表 齿宽 s 3.96mm 齿槽宽 e 6.22mm 齿距 p 10.18mm 齿轮模数 m 3.59 齿数 z 10 齿顶高系数 ha* 1 齿隙系数 c* 0.25 分度圆直径 d 30mm 压力角 20 6 齿顶圆 da 43.14mm 齿根圆 df 27.88mm 基圆齿距 pb 9.57mm 基圆 db 28.69mm 齿顶高 ha 3.00mm 齿根高 hf 3.75mm 齿全高 h 6.75mm 2.3 主动轴即从动轴的参数 主动轴的测量参数： 油泵的主动轴为一个阶梯轴 图 2.1 机油泵主动轴示意图 轴的各断直径分别为 r1=13.04mm l1=95.40mm r2=12.16mm l2=59.62mm r3=15mm l3=20.00mm r4=5.00mm l4=9.20mm 倒角=0.5.mm 倒圆角 r=2.50mm 从动轴的测量参数： 图 2.2 机油泵从动轴示意图 直径 r=13.04mm 轴长 45.00mm 倒角为 0.5mm 2.4 限压阀各部件的参数 1. 阀体 7 图 2.3 机油泵限压阀示意图 直径 r1=15.98mm 内孔直径 r2=12.74mm 顶直径 r3=15.02mm 倒角 1=1.00mm 倒角 2=0.50mm 2. 阀弹簧 图 2.4 机油泵限压阀弹簧示意图 螺旋数 13 弹簧直径 r1=9.92mm 弹簧截面直径 r2=2.14mm 弹簧高度 l=31.32mm 3. 垫片 图 2.5 机油泵限压阀垫片 1 示意图图 2.6 机油泵限压阀垫片 2 示意图 垫片 1：外圆直径 r1=15.82mm 内圆直径 r2=5.50mm 垫片厚度 h=1.02mm 垫片 2：外圆直径 r1=14.90mm 内圆直径 r2=5.22mm 垫片厚度 h=1.08mm 2.5 机油泵壳体参数 图 2.7 机油泵壳体下底面示意图 8 长=95.40mm 宽 69.40mm 59.64mm 58.90mm 厚度 10.48mm 主动轴轴孔 r1=6.52mm 从动轴轴孔 r2=6.52mm 出油腔直径 r3=6.14mm 轴距 a=36.62mm 内壁圆弧半径 r123.59 内壁尺寸：l1=42.83mm l2=35.33mm r4=6.14mm r5=r6=6.18mm 图 2.8 机油泵壳体示意图 h1=9.60mm h2=84.44mm h3=20.70mm h4=11.12mm h5=16.08mm h6=22.96mm 减压阀腔的圆心到底座的距离 h=31.21mm 减压阀排油孔直径 r1=10.00mm 销控直径 r2=4.50mm 排油阀腔尺寸：r3=11.55mm r4=7.99mm r5=6.00mm 主动轴腔外圆直径 r6=10.98mm 图 2.10 机油泵壳体俯视示意图 r2=6.72mm r3=9.30mm r4=15.05mm r5=10.00mm r6=8.56mm r7=4.40mm r8=8.64mm l3=21.69mm l4=29.16mm 9 螺栓孔直径 r7=2.79mm 机油盖： 图 2.11 机油泵下端盖示意图 2.6 本章小结 通过对机油泵的测量，的出各个零部件的尺寸，了解每一个工作原件的工作原理， 清楚它在整机或某个部件中的地位和作用、受理分状太和接触介质，以及与其他零件 的关系。 10 第 3 章 pro/e 建模和 cad 图纸绘制 3.1pro/e 软件介绍 pro/engineer 是 3d 产品设计领域的标准。它包含了最先进的生产效率工具， 可以促使用户采用最佳设计做法，同时确保遵守业界和公司的标准。集成的参数化 3d cad/cam/cae 解决方案可让您的设计速度比以前都要快，同时最大限度地增强创 新力度并提高质量，最终创造出不同凡响的产品。 pro/engineer 系统是美国参数技术公司(parametric technology corporation 简称 ptc)的产品，它刚一面世(1988 年)，就以其先进的参数化设计、基于特征设计 的实体造型而深受用户的欢迎. pro/engineer 是美国参数技术公司 1988 首家推出的使用参数化特征造型技术的 大型 cad/cam/cae 集成软件，具有造型设计、零件设计、装配设计、二维工程图制作、 结构分析、运动仿真、模具设计、钣金设计、管路设计、数控加工、数据库管理等功 能。广泛的应用于机械设计,电子产品设计,模具设计,外观设计等领域. pro /engineer 是一个全方位的三维产品设计和开发软件，它集零件设计、产品装配、 模具开发、数控加工、钣金设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机 2 构仿真、应力分析、电路布线、装配管路设计等功能模块和专有模块于一体，可以 实现面向制造的设计(design for manufacturing，dfm)、面向装配的设计(design for assembly，dfa)、逆向设计(inverse design，id)、并行工程(concurrent engineering，ce)等先进的设计方法和模式。 3.1.1 pro/engineer 的优点： pro/engineer 的综合 3d cad/cam/cae 系列解决方案为工程师和设计师提供了 独特的优势，因为 pro/engineer 是完全关联的。这意味着对设计所做的任何变更会 自动在所有下游可交付件中反映出来 无需进行任何数据转换。因此，您不仅节省 了时间，还能避免在设计中出现转换错误的可能性。同时，pro/engineer 是 ptc 产 品开发系统 (pds) 密不可分的一部分。您可以通过添加 mathcad、windchill、productview 或 arbortext 解决方案无缝地扩展您的 pds 解 决方案，并通过 web 用户界面轻松地访问信息和人员。它在单一、完全可扩展的平 台上提供的强大功能和速度是任何其他产品开发软件包都无法匹敌的。 适用于产品设计过程中任何角色的解决方案 除了这些 pro/engineer 软件包中包含的产品外，ptc 还提供了可以扩展 pro/engineer 功能的其他精密工具，其中包括： 11 1.pro/engineer 制造解决方案提供的强大工具可以满足加工、棱柱和多曲面铣削、 工具设计、模具基体设计、nc 钣金、已加工零件计算机辅助校验、注塑过程仿真等 等各方各面的要求 2.pro/engineer advanced mechanica，用于扩展仿真和分析，比如高级材料和非线 性行为 3.1.2 参数化定义: 参数化设计（parametric）设计（也叫尺寸驱动 dimension-driven）是 cad 技 术在实际应用中提出的课题，它不仅可使 cad 系统具有交互式绘图功能，还具有自动 绘图的功能。目前它是 cad 技术应用领域内的一个重要的、且待进一步研究的课题。 利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘 图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度，并减少信息的存储量。 3.2 pro/e 参数化建模运用 步骤一: 齿轮建模前须知： 关于渐开线圆柱座标方程的推导，请看这里：pro/e 齿轮渐开线方程的推导， 标准化的齿轮齿形是以齿数、模数、压力角来定义的。 在已知齿数 n、模数 m、压力角 a 的前提下，其与分度圆半径 rp、齿顶圆半径 ra、齿根圆半径 rd、基圆半径 rb 有以下关系: rp=n*m/2 ra=rp+1*m rd=rp-1 *m-0.25*m - 0.25 为 gb 修正系数 rb=rp*cos(a) - a 为十进制角度 步骤二: 1.新建 part 文件名为 spur_gear。 program = edit design 在 input 与 end input 之间插入如下语句： input tooth_number number - 加入齿数参数 “enter the number of teeth: “ - 提示输入齿数 module number - 加入模数参数 “enter the module: “ - 提示输入模数 12 pressure_angle number - 加入压力角参数 “enter the pressure angle: “ - 提示输入压力角 face_width number - 加入齿厚参数 “enter the face width: “ - 提示输入齿厚 end input 在 relations 与 end relations 之间插入如下语句： relations pitch_rad = tooth_number*module/2 - 即 rp=n*m/2 addendum_rad = pitch_rad+1*module - 即 ra=rp+1*m dedendum_rad = pitch_rad-1.25*module - 即 rd=rp-1 *m-0.25*m base_rad = pitch_rad*cos(pressure_angle) - 即 rb=rp*cos(a) end relations 保存退出，系统提问：是否要将所做的修改体现到模型中？回答 yes；enter = select all / done sel 输入齿数：20 输入模数：3.59 输入压力角：20 步骤三: frature = creat = surface = new =exturde/done = both side/cappend ends/done 绘图平面选 front 基准，top 参考面选 top 基准，进入草 绘画一圆，标注直径加入关系 sd#= addendum_rad*2 其中 sd#为标注半径尺寸号，示 图而定。 拉伸深度为 build，输入任意数值。ok = modify =选择该拉伸特征，修改深度尺 寸为 face_width，regenerate = current vals frature = creat = surface = new = exturde/done = both side/open ends/done 绘图平面选 front 基准，top 参考面选 top 基准，进入草绘画一圆，标注 直径加入关系 sd#= pitch_rad *2 两个方向深度为 up to surface，分别选择步骤 三的两个端面。 frature = creat = surface = new = exturde/done = both side/open ends/done 绘图平面选 front 基准，top 参考面选 top 基准，进入草绘画一圆，标注 直径加入关系 sd#= dedendum_rad *2 两个方向深度为 up to surface，分别选择步 13 骤三 1 的两个端面。 为方便直观，本人将特征重命名了 步骤四: insert = datum = curve = from equation/done =选择 prt_csys_def 座标 = cylindrical 在弹出的记事本中写入以下红色内容： a=t*sqrt(addendum_rad2-base_rad2)/base_rad/pi*180 r=base_rad*sqrt(1+(a*pi/180)2) theta=a-atan(a*pi/180)-(sqrt(pitch_rad2-base_rad2)/base_rad/pi*180- pressure_angle)+270/tooth_number z=0 保存退出即可建出一标准渐开线。此方程的推导请看：pro/e 齿轮渐开线方程的 推导。 步骤五: 1通过渐开线的起点，垂直于渐开线创建基准平面； 2frature = creat = surface = transfrom = mirror/copy/done 以步骤 （五）的基准平面镜像步骤（四）的渐开线； 3insert = datum = curve = composite/done = approximate/done 用逼近合 并步骤 4 和步骤五 2 两条曲线。 步骤六: frature = creat = surface = new = exturde/done = both side/open ends/done 绘图平面选 front 基准，top 参考面选 top 基准，进入草绘使用步骤五 3 曲线的边。两个方向深度为 up to surface，分别选择步骤三 1 的两个端面。 步骤七： 1.insert = datum = plane 通过轴 a1 与 top 基准平面成一夹角创建齿形对称基准 平面，角度值暂为任意。 2.modify =选择步骤七 1 的基准特征，修改角度尺寸为 180/tooth_number，regenerate = current vals； 3.frature = creat = surface = transfrom = mirror/copy/done 以步骤七 1 的基准平面镜像步骤六的齿面； 4frature = creat = surface = merge 将两个齿面(步骤六、步骤七 3)与齿根 圆步骤三 3 合并成一个 quilt sufrace； 14 5.frature = creat = surface = new = fillet/done = simple/done 倒出圆 角 r，很多公司习惯该 r 值：r = pi*module/8，本人无法查证，暂且照搬该值。 与之前步骤一样修改 r 尺寸为 pi*module/8。 步骤八： 1frature = creat = surface = transfrom = move/copy/done = rotate = crv/edg/axis =选择 a1 轴为旋转轴，在旋转角度值内写入 360/tooth_number， 系统提示是否加入关系，回答 yes。 2feature = pattern = varying/done 选择步骤 8.a 的曲面，点选角度尺寸为 阵列驱动尺寸，在增量值内暂写入 30 = done = 阵列数量暂写为 5 = done 3relations 加入以下关系式(#为尺寸号，视图而定) : d# = 360/tooth_number p# = tooth_number-1 ok 退出 4regenerate = current vals 即可生成所有齿形 5frature = creat = surface = merge 将齿顶圆与第一个齿面合并，接着与阵 列的第一个齿面合并。结果如图： 6模型树中选中上一步的 merge 特征，右键单击，选择 pattern，即可用参考阵列 合并所有的齿面。 步骤九: feature = creat = protrusion use = quilt/solid/done 生成整个齿轮实 体。 十修改齿轮参数时：regenerate = select all = done sel 根据提示输入各值即 可。 其实用此曲面做出的齿轮夹 part 文件比直接用实体做出的小得多。原因是直接 用实体生成的每一个齿形都会有大量参照的。 3.3 按测量建立 3d 模型 3.3.1 pro/e 齿轮模型建立过程 1.加入参数 输入 m、z、a 的值！ 15 图 3.1 齿轮基本参数输入 2.输入关系式： /* 参数字母含义如下: /* m模数 /* z齿数 /* a压力角 /* p齿距 /* pb基圆齿距 /* d分度圆直径 /* da齿顶圆直径 /* df齿根圆直径 /* e分度圆齿槽宽 /*- /*特征尺寸赋值 /*- /*定义齿轮常数(ha* a= mz; 0n t = mcos 所以（5）可以改写为12： （5.7） 22 th n 2 v1 = z+1- cos 2bm12 vth=2bm（z+1-1/12costh） 42 =23.14153.963.59（10+1-3.1415/12cos20） =3293.22ml/min =3.29l/min 一般齿轮泵的计算流量与实测值不太吻合。但如果用测面积仪来测量出齿搪面 积和封闭面积以决定流量时再注意对待像上面讲到的齿侧隙处理方法，那么理论公式 与实测量值是相当符合的。 5.2 半圆键的强度校核 半圆键联接受额定转距t0作用时，键的侧面受挤压，主截面受剪切力，可能的失 效形式是工作面压溃或键剪断。对于实际采用的材料和按标准选用的半圆键来说，压 溃是主要的失效形式。因而半圆键联接的强度常按键侧的挤压应力来计算。 轴与输入端用单键联接，其挤压应力为： c （5.8） 3 2t10 kld 式中: 键联接的挤压应力(pa)； k键与联轴器的接触高度，对平键可取键高的一半，k=h/2； t额定转距(nm)； d轴的直径(m)； d键的工作半径(m)；键联接的挤压应力(pa)； 根据测量建的大小尺寸为轴直径 d=13mm，建的宽度 b=1.5mm，高度 h=2.1mm 建的半径为 d=7mm，工作长度 l=10mm,k=h/2=1.05mm。其压力为： =25.76 mpa=110mp 3 2t10 kld 键符合强度要求。 5.3 本章小结 在本章中主要是对机油泵各个数据的分析与计算，通过计算得出出了机油泵的平 均流量、机油泵的齿轮油泵的转数和理论流量。并对齿轮与轴的链接件进行校核，得 出符合强度要求的结论。 43 结 论 通过对齿轮油泵拆解了解机油泵的结构特点和工作原理。在用游标卡尺对机油泵 的各个零部件进行测量，得出