(完整word版)齿轮泵课程设计

1、机械基础综合课程设计设计计算说明书 、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：125ml/r;额定压力：6.3MPa；工作介质轴承油：220 mm2 / s 注意事项： 课程设计任务书： 1）测绘一套相近部件或产品，完成测绘图； 2）根据给定要求设计齿轮泵，完成一套齿轮泵装配图和全部非标零 件图； 3）完成全部零件三维实体造型，并进行数字装配； 4）完成齿轮泵标准件的计算选型 5）完成齿轮泵非标零件精度设计 6）编写设计计算说明书一份（约 7000字）。 一、齿轮的设计与校核 一、主要技术参数 根据任务要求，此

2、型齿轮油泵的主要技术参数确定为： 理论排量：125ml/r 额定压力：6.3MPa 额定转速：552r/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 2 由于本设计所给的工作介质的粘度为 220mm /s，由表一进行 插补可得此设计最大节圆线速度为 2.6m/ so 节圆线速度V: n D n V 1000 x60 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 v（mm2 /s） 12 45 76 152 300 520 760 线速度Umax (m / s ) 5 4 3.7 3 2.2 1.6 1.25 流量与排量

3、关系式为： Q0 =P0n Q。流量 Po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6-19o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 13-19o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

4、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0.20.8,即: (0.2 0.8) 1000 q0 齿轮各参数 机械原理 P180 6.66Zm2 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 最大转速n 125 13 5 57. 763. 125 14 5 53. 709. 1

5、25 15 5 50. 662. 125 16 5 46. 620. 125 17 5 44. 584. 125 18 5 r 41. 551. 125 19 5 39. 522. 125 13 6 r 40. 636. 125 14 6 37. 591. 125 15 6 :34. 551. 125 16 6 32. 517. 125 17 6 P 30. 486. 125 18 6 28. 459. 125 19 6 27. 435. 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 =5 (2)齿数 Z 二18 (3) 齿宽 b

6、=42 因为齿轮的齿数为18,不会发生根切现象，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。 A0=Df=mz = 5 18 = 90mm (4) 理论中心距0 f A = Df = mz = 90mm (5) 实际中心距 (6) 齿顶圆直径 D厂mZ，2=5182 =100mm (7) 基圆直径Dj D j = mz cos a n = 5 疋 18 x cos 20 = 84.57 mm (8) 基圆节距 tj Rmcosdn = 乂 汇1.5cos20。=4.42 (9) 齿侧间隙cn cn =(0.01 0.08 m =(0.01 0.08 )cos20* (1

7、8) 齿厚s 兀m s 7.85 2 (19) 齿轮啮合的重叠系数s Z(tanaetana ) 18tan31.77tan20) z =46 nn (20) 公法线跨齿数 壬 32.25 公法线跨齿数 液压技术手册范 存德P242 a K =Z 0.5 =2.5 180 (21) 公法线长度(此处按侧隙 d螺栓危险截面的直径，mm 6螺栓材料的许用拉应力，MPa； F/ u = = 315MPa 4d2 a ca = Jb2+3弔2 痒 1.3貯=409.5MPa ca 由机械设计教材P87表5-8可知：性能等级为8.8级的螺钉的 抗拉强度极限 闪=800MPa 满足条件，螺钉可用。 九、齿

8、轮泵进出口大小确定 齿轮泵的进出口流速计算公式： V =-10= n 10 (m/s) 60S60S 螺栓校核 机设P81 腔体厚即齿轮宽度 课设P94 式中：Q泵的流量（L/min）; q泵的排量（ml/r）; n泵的转速（r/min）; S进油口油的面积（cm ） 因为齿轮泵的进油口流速一般推荐为24m/s,出油口流速一 般推荐为3 6m/s. 这里选进油口流速为3m/s,出油口流速为5m/s 利用上一个公式算得进油口面积 5进=0.383cm2, 出油口面积5出=0.23cm2 由 S=xR2 得进油口半径 Rffi = 3.49mm,甩=2.71mm 十、齿轮泵的密封 轴承盖上均装垫片

9、，透盖上装J型无骨架橡胶油封。因轴径 d=12mm,由 GB/T 9877.1-1988,GB/T 9877.2-1988 查得 J 型无骨架 橡胶油封的相关尺寸参数如下： 内径 D! =28mm，外径 D0 =42mm。 齿轮泵进出口大小 确定 液压技术手册范 存德P242 高度 H=12mm。 十一、法兰的选择 因为法兰外径D=124,所以由中国JB标准JB/T79.1-94，可选用 数量为4的M12单头螺栓。 课程设计 P139 十二、键的选择 键的截面尺寸b和h按轴的直径d由标准来选定，键的长度L 一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度；一般 轮毂的长度可取U=（1.52

10、）d，这里d为轴的直径。由机械设计 P106 表 6-1 可选得 b,8, h=7, L=40。 十三、挡圈的选择 轴的直径d=12,所以由挡圈国标 GB/T 894. 1 1986可查得以 下参数： 挡圈：d =25.9mm， b 俺3.6， d2 沟槽：d26.60o.2i，m=1.3，n 2.1 键 机械设计 P105 机械设计综合课 程设计P103表 6-51 设计小结 三周的机械课程设计结束了，说是三周，实则两周，第一周因测绘，因而无暇 搞设计，两周的时间紧迫，因为感觉手里的资料太少了，没有，于是不得不晚上和周 末抽时间来继续搞设计，时间抓的紧也很充实。 作为一名机械设计制造及自动化

11、大三的学生， 我觉得能做这样的课程设计是十分 有意义。在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂 上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我 们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供 了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设 计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设 计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设 计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据 可依.有理可寻，不切实际

12、的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。记得我曾 经设计了一个很“艺术化”的减速器箱盖吊钩，然后找老师询问，结果马上被老师否 定了，因为这样的设计，理论上可用，实际上加工困难，增加产品成本。所以我们工 程师搞设计不要认为自己是艺术家，除非是外形包装设计。 作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的， 虽然本次课 程设计没有要求用auto CAD制图，但我却在整个设计过程中都用到了它。用 cad制 图方便简洁，易修改，速度快，我的设计，大部分尺寸都是在 cad上设计出来的，然 后按这尺寸画在图纸上。这样，有了尺寸就能很好的控制图纸的布局。 另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又

13、不得不边学边用，时刻巩固 所学知识，这也是我作本次课程设计的第二大收获。 整个设计我基本上还满意，由于 水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。希望答辩时，老师多提些问题，由此 我可用更好地了解到自己的不足，以便课后加以弥补。 经过几周的课程设计，我终于完成了自己的设计，在整个设计过程中，感觉学到 了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。还将过去所 学的一些机械方面的知识系统化，使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加 强。 除了知识外，也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、 认真，并且要有极 好的耐心来对待每一个设计的细节。 在设计过程中，我们会碰到好多问题

14、，这些都是 平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题， 但是在设计中， 这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中 就会出错，甚至整个方案都必须全部重新开始。 比如轴上各段直径的确定，以及各个 尺寸的确定，以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去， 毕竟 考虑的还不是很多，而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。 但是经过 老师的讲解，和自己的更加深入的思考之后，对很多的知识，知其然还知其所以然。 刚刚开始时真的使感觉是一片空白， 不知从何处下手，在画图的过程中，感觉似 乎是每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是随心所欲，不断地会冒出一些细 节问题，都必须通过计算查表确定。 设计实际上还是比较累的，每天在电脑前画图 或是计算的确需要很大的毅力。从这里我才真的体会到了做工程的还是非常的不容易 的，通过这次课程设计我或许提前体会到了自己以后的职业生活吧。 经过这次课程设计感觉到自己还学到了很多的其他的计算机方面的知识，经过训 练能够非常熟练的使用Word和CAD并 所以这次课程设计，我觉得自己真的收获非常