擺線式內(nèi)嚙合齒輪泵的設(shè)計(jì)含SW三維及8張CAD圖.zip,擺線,嚙合,齒輪泵,設(shè)計(jì),SW,三維,CAD 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯報(bào)告 題目 擺線式內(nèi)嚙合齒輪泵的設(shè)計(jì) 姓名 學(xué)號 班級 指導(dǎo)老師 目錄 研究背景與選題意義擺線齒輪泵的發(fā)展趨勢內(nèi)嚙合擺線齒輪結(jié)構(gòu)分析內(nèi)嚙合擺線齒輪原理介紹擺線齒輪泵性能的影響參數(shù)分析關(guān)鍵部件的參數(shù)分析齒輪泵模型的建立齒輪泵的維護(hù)和使用 一 研究背景與選題意義 內(nèi)嚙合基本結(jié)構(gòu)的擺線形式的齒輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)備的總體的體積不是很大 整體的結(jié)構(gòu)相對來說比較的規(guī)整 在基本的作業(yè)過程中十分的穩(wěn)定 與此同時(shí)也不容易產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象 除此之外 他的基本容積作業(yè)效率以及排量參數(shù)的大小都市比較高 正是基于這些優(yōu)勢 所以內(nèi)嚙合基本結(jié)構(gòu)的擺線形式的齒輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)備在化工作業(yè) 機(jī)械作業(yè) 汽車行業(yè)等都有著十分重要的作用 在現(xiàn)在的應(yīng)用市場上面 往往有一個(gè)齒輪的內(nèi)嚙合基本結(jié)構(gòu)的擺線形式的齒輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)備和多個(gè)齒輪的內(nèi)嚙合基本結(jié)構(gòu)的擺線形式的齒輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)備 二 擺線齒輪泵的發(fā)展趨勢 一 高壓化高壓化是系統(tǒng)所要求的 也是齒輪泵與柱塞泵 葉片泵競爭所必須解決的卿題 齒輪泵的高壓化工作己取得較大進(jìn)展 但因受其本身結(jié)構(gòu)的限制 要想進(jìn)步提高工作壓力是很困難的 必須研制出新結(jié)構(gòu)的齒輪泵 這方面 多齒輪泵將有很大優(yōu)勢 二 低流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)將引起壓力脈動(dòng) 從而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲 這是與現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的要求不符的 降低流量脈動(dòng)的方法 除了前面所介紹的措施外 采用內(nèi)嚙合齒輪泵 復(fù)合齒輪泵 多齒輪泵將是一種趨勢 三 低噪聲人們對環(huán)保意識的提高 也因此對齒輪泵的低噪音提出了很高的要求 而多齒輪泵在這方面也比普通齒輪泵有明顯的優(yōu)勢 四 大排量對于一些要求快速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)來說 大排量是必需的 但普通齒輪泵排量的提高受到很多因素的限制 這方面 平衡式復(fù)合齒輪泵具有顯著優(yōu)勢 如臺三惰輪復(fù)合齒輪泵的排量相當(dāng)于臺單泵的排量 五 可變排量齒輪泵的排量不可調(diào)節(jié) 限制了其使用范圍 為了改變齒輪泵的排量 國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作 并取得了很多研究成果 有關(guān)齒輪泵變排量方面的專利己有很多 但真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的很少 三 內(nèi)嚙合擺線齒輪結(jié)構(gòu)分析 擺線內(nèi)嚙合齒輪泵簡稱擺線泵 也叫擺線轉(zhuǎn)子泵 它與漸開線外嚙合齒輪泵相比 具有結(jié)構(gòu)緊湊 零件少 噪聲低 流量脈動(dòng)小 自吸性能好 適應(yīng)于調(diào)整高速等優(yōu)點(diǎn) 現(xiàn)內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵相比 又具有排量大 結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn) 由于擺線泵的齒廓曲線比漸開線齒輪的曲線方程復(fù)雜 加工工藝復(fù)雜 制造成本較高 因而使設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用帶來了許多不便 限制了擺線泵的應(yīng)用和發(fā)展 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵 它是由配油盤 前 后蓋 外轉(zhuǎn)子 從動(dòng)輪 和偏心安置在泵體內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子 主動(dòng)輪 等組成 內(nèi) 外轉(zhuǎn)子相差一齒 圖中內(nèi)轉(zhuǎn)子為六齒 外轉(zhuǎn)子為七齒 由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子是多齒嚙合 這就形成了若干密封容積 圖2 1內(nèi)嚙合擺線齒輪泵結(jié)構(gòu)組成 四 內(nèi)嚙合擺線齒輪原理介紹 當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞中心O1旋轉(zhuǎn)時(shí) 帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子繞外轉(zhuǎn)子中心O2作同向旋轉(zhuǎn) 這時(shí) 由內(nèi)轉(zhuǎn)子齒頂A1和外轉(zhuǎn)子齒谷A2間形成的密封容積C 圖中陰線部分 隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)密封容積就逐漸擴(kuò)大 于是就形成局部真空 油液從配油窗口b被吸入密封腔 至A1 A2 位置時(shí)封閉容積最大 這時(shí)吸油完畢 當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí) 充滿油液的密封容積便逐漸減小 油液受擠壓 于是通過另一配油窗口a將油排出 至內(nèi)轉(zhuǎn)子的另一齒全部和外轉(zhuǎn)子的齒凹A2全部嚙合時(shí) 壓油完畢 內(nèi)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周 由內(nèi)轉(zhuǎn)子齒頂和外轉(zhuǎn)子齒谷所構(gòu)成的每個(gè)密封容積 完成吸 壓油各一次 當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 即完成了液壓泵的吸排油工作 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的外轉(zhuǎn)子齒形是圓弧 內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形為短幅外擺線的等距線 故又稱為內(nèi)嚙合擺線齒輪泵 也叫轉(zhuǎn)子泵 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的作業(yè)原理簡圖如下圖2 2所示 圖2 2內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的作業(yè)原理簡圖 影響排量的泵齒輪參數(shù)分析1 齒數(shù) 排量V與齒數(shù)z成正比 齒數(shù)多 排量大 但齒數(shù)太多 泵的體積增大 如保持體積不變 z增大時(shí) 排量V減小 齒數(shù)一般取z 5 10為宜 2 模數(shù) 排量V與模數(shù)m的平方成正比 模數(shù)大 則排量大 因此 若要增加排量 增大模數(shù)比增大齒數(shù)要好3 齒頂高系數(shù) 內(nèi)嚙合齒輪泵的排量與這對齒輪的有效工作齒高有關(guān) 通過合理設(shè)計(jì)齒頂高系數(shù)來增大有效工作齒高 會(huì)增大排量V 4 變位系數(shù) 齒輪采用變位以后 以小齒輪為例 ha1 ha1 x1 y m hf1 hf1 c x1 m齒頂高 齒根高的計(jì)算公式都發(fā)生了改變 從而齒頂圓直徑 齒根圓直徑有所改變 選擇合理的變位系數(shù) 可以增大齒輪泵的排量 5 齒輪寬度B對排量的影響 泵齒輪寬度越大 排量越大 五擺線齒輪泵性能的影響參數(shù)分析 齒輪參數(shù)對內(nèi)嚙合齒輪泵效率的影響齒輪泵的內(nèi)泄漏直接決定了齒輪泵的容積效率 外轉(zhuǎn)子的外圓與泵體 偏心套 的配合間隙大約在0 03 0 25mm之間 對于直徑大 轉(zhuǎn)速高 轉(zhuǎn)子寬度大的泵取大值 反之取小值 內(nèi) 外轉(zhuǎn)子徑向齒頂嚙合間隙為0 02 0 15mm 對油液粘度低 壓力高 低轉(zhuǎn)速的泵應(yīng)選較小值 偏心距 齒厚和轉(zhuǎn)速的影響偏心距a決定了泵的流量和結(jié)構(gòu)尺寸的大小 其選擇必須與轉(zhuǎn)速n和齒厚B一起考慮 以求好的折中 經(jīng)驗(yàn)表明 在選擇a B n時(shí) 只有泵的流量特性保持線性關(guān)系的范圍才是合適的 a與n決定了齒間液體離心增壓作用的大小 偏心距設(shè)計(jì)過大時(shí) 應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速 反之亦然 轉(zhuǎn)速降低可使泵高空性能提高 由于齒腔軸向進(jìn)油 使轉(zhuǎn)子厚度的增加來不及受到充油的限制 這在進(jìn)口壓力較低時(shí) 尤為敏感 因此在相同轉(zhuǎn)速下 薄轉(zhuǎn)子的流量特性與高空性能要好些 偏心距 齒厚和轉(zhuǎn)速的影響偏心距a決定了泵的流量和結(jié)構(gòu)尺寸的大小 其選擇必須與轉(zhuǎn)速n和齒厚B一起考慮 以求好的折中 經(jīng)驗(yàn)表明 在選擇a B n時(shí) 只有泵的流量特性保持線性關(guān)系的范圍才是合適的 a與n決定了齒間液體離心增壓作用的大小 偏心距設(shè)計(jì)過大時(shí) 應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速 反之亦然 轉(zhuǎn)速降低可使泵高空性能提高 由于齒腔軸向進(jìn)油 使轉(zhuǎn)子厚度的增加來不及受到充油的限制 這在進(jìn)口壓力較低時(shí) 尤為敏感 因此在相同轉(zhuǎn)速下 薄轉(zhuǎn)子的流量特性與高空性能要好些 六 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒數(shù)的分析確定擺線轉(zhuǎn)子泵中 內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差為1 且一般z1的取值較小 齒數(shù)少時(shí) 單位體積的排量較大 但流量脈動(dòng)也同時(shí)增大 引起大的壓力脈動(dòng) 增大齒數(shù)可減小泵的流量脈沖和壓力脈動(dòng) 但會(huì)使泵的體積增大 使整個(gè)泵的外形尺寸增大 實(shí)際應(yīng)用中通常取z1 3 8 流脈動(dòng)要求小時(shí) z取大值 反之則z取小值 在本文的研究中我們?nèi)⌒↓X數(shù)為4 大齒輪數(shù)為5中心距a中心距是指相嚙合的兩齒輪的回轉(zhuǎn)中心之間的距離 當(dāng)兩輪齒數(shù)確定后 中心距的大小決定著齒輪節(jié)圓半徑的大小 也決定著泵的排量及泵的外形尺寸的大小 中心距的大小應(yīng)根據(jù)排量來選擇 為了設(shè)計(jì)制造方便 取中心距為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列 可參照齒輪模數(shù)的值來選取 即取a 1 1 25 1 5 2 外轉(zhuǎn)子齒根過渡圓角半徑外轉(zhuǎn)子齒根圓與齒形圓弧相交處存在著一尖角 為了制造方便 可采用一圓角過渡 此圓角半徑的大小以內(nèi)轉(zhuǎn)子齒頂不發(fā)生干涉為限制條件 理論上確定RC的最大值較困難 可采用作圖法來確定 另外 內(nèi)轉(zhuǎn)子齒頂與外轉(zhuǎn)子齒根間實(shí)際上是有嚙合間隙的 在以上關(guān)系式中沒有考慮 此間隙可通過將外轉(zhuǎn)子齒根圓半徑加大一 值來實(shí)現(xiàn) 此值與轉(zhuǎn)子直徑的大小和加工精度有關(guān) 大約為0 03 0 5mm 七 齒輪泵模型的建立 圖4 4襯套結(jié)構(gòu)部件 圖4 3墊板結(jié)構(gòu)部件 圖4 7內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)部件 圖4 5外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)部件 圖4 6主軸結(jié)構(gòu)部件 圖4 8泵體結(jié)構(gòu)部件圖4 9泵蓋結(jié)構(gòu)部件 圖4 10整機(jī)模型 八 齒輪泵的維護(hù)和使用 1 如發(fā)現(xiàn)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵有異常聲音應(yīng)立即停車檢查原因 2 向內(nèi)嚙合擺線齒輪泵軸承體內(nèi)加入軸承潤滑機(jī)油 觀察油位應(yīng)在油標(biāo)的中心線處 潤滑油應(yīng)及時(shí)更換或補(bǔ)充 3 擰下內(nèi)嚙合擺線齒輪泵泵體的引水螺塞 灌注引水 或引漿 4 關(guān)好內(nèi)嚙合擺線齒輪泵出水管路的閘閥和出口壓力表及進(jìn)口真空表 5 點(diǎn)動(dòng)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵電機(jī) 試看電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確 6 開動(dòng)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵電機(jī) 當(dāng)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后 打開出口壓力表和進(jìn)口真空泵 視其顯示出適當(dāng)壓力后 逐漸打開閘閥 同時(shí)檢查電機(jī)負(fù)荷情況 7 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵長期停用 需將內(nèi)嚙合擺線齒輪泵全部拆開 擦干水分 將轉(zhuǎn)動(dòng)部位及結(jié)合處涂以油脂裝好 妥善保存 8 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵在運(yùn)行過程中 軸承溫度不能超過環(huán)境溫度35C 最高溫度不得超過80C 9 檢查內(nèi)嚙合擺線齒輪泵及管路及結(jié)合處有無松動(dòng)現(xiàn)象 用手轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵 試看內(nèi)嚙合擺線齒輪泵是否靈 10 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵要停止使用時(shí) 先關(guān)閉閘閥 壓力表 然后停止電機(jī) 11 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵在工作第一個(gè)月內(nèi) 經(jīng)100小時(shí)更換潤滑油 以后每個(gè)500小時(shí) 換油一次 12 經(jīng)常調(diào)整內(nèi)嚙合擺線齒輪泵填料壓蓋 保證填料室內(nèi)的滴漏情況正常 以成滴漏出為宜 13 定期檢查內(nèi)嚙合擺線齒輪泵軸套的磨損情況 磨損較大后應(yīng)及時(shí)更換 謝謝 歡迎各位老師給出寶貴意見與建議