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1、（工艺技术）摆线齿轮泵外转子加工工艺及主要工装毕业设计说明摘要本文就摆线的基本概念作了介绍，并阐述摆线齿轮泵中，外转子的加工工艺过程、工装设备以及成形拉刀的设计计算。摆线齿轮泵中以内转子为主动轮，外转子为从动轮，在设计中要求外转子精度高，同时考虑到经济成本，在设计加工工艺时，尽量采用既高精度又经济的方式。而且还介绍了在单件生产纲领下，进行摆线齿轮泵外转子曲面磨削的方法。确定了磨削参数及工艺装备。本加工方法具有传动链短，砂轮修磨简单，可稳定的保持加工精度。关键词：摆线齿轮外转子；工艺；结构设计；工装设备；成形拉刀。AbstractThisarticleintroducedthebasicconc
2、eptofcycloidandcycloidgearpumpdescribed,theouterrotorofthemachiningprocess,toolingequipmentanddesigncalculationofformingbroach.Withintherotorcycloidalgearpumpforthedrivingwheel,outerrotortothedrivenwheel,therotorinthedesignrequirementsofhighprecision,takingintoaccounteconomiccosts,inthedesignprocess
3、,trytousethehigh-precisionandeconomicalway.Butalsointroducedtheprograminthesingleproductionunderthecycloidgearpumpouterrotorsurfacegrindingmethod.Determinetheparametersandprocessesofgrindingequipment.Thisprocessingmethodhasashorttransmissionchain,grindingwheelsimple,steadyandprecisionKeywords:cycloi
4、dalgearouterrotor;process;structuraldesign;toolingequipment;formingbroach目录摘 要I第1章 绪论11.1 齿轮泵概述11.2 齿轮泵发展趋势11.3 外转子设计的基本要求3第2章 外转子的加工工艺设计42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.1.2 零件工艺分析42.2 工艺规程设计42.2.1 确定毛坯的制造形式42.2.2 基面的选择42.2.3 制定工艺路线52.2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定7第3章 夹具设计183.1 拉胎183.1.1 问题的提出183.1.2 定位基准的选择183.1.
5、3 定位误差分析183.1.4 夹紧力183.1.5 胎具结构183.2 磨胎183.2.1 问题的提出183.2.2 定位基准的选择183.2.3 夹具结构193.3 磨头213.4 打磨砂轮工具22第4章 内曲面成形拉刀设计234.1 粗拉刀设计234.1.1 切削部设计234.1.2 校准部设计284.1.3 其它部分及拉刀总长度294.1.4 拉刀强度计算及拉削力的校验324.2 精拉刀设计334.2.1 参数选择334.2.2 校核最大拉削力364.2.3 拉刀强度校验364.2.4 拉刀总长度37结束语39致 谢40参考文献41CONTENTSAbstractIIChapter O
6、ne Introduction11.1 Gear Pump Overview11.2 Development Trend of gear pump11.3 The basic requirements of external rotor design3Chapter Two External rotor design process42.1 Parts of the analysis42.1.1 Parts of the role42.1.2 Parts Process Analysis42.2 Process planning42.2.1 Determine the form of blan
7、k manufacturing42.2.2 The choice of the base surface42.2.3 Development of process routes52.2.4 Machining allowance, process to determine the size and rough size7Chapter Three Fixture Design183.1 Pull tire183.1.1 Proposed of the problems183.1.2 The choice of locating datum183.1.3 Orientation error183
8、.1.4 Clamping force183.1.5 Mold structure183.2 Tire wear183.2.1 Proposed of the problems183.2.2 The choice of locating datum183.2.3 Fixture Structure193.3 Grinding head213.4 Tool grinding wheel22Chapter Four Broach the surface forming the design234.1 Rough broach design234.1.1 Department of Design C
9、utting234.1.2 Department of Design Calibration284.1.3 Other parts and the total length of broach294.1.4 Broach broaching force strength calculation and validation324.2 Essence broach design334.2.1 Parameter selection334.2.2 Checking the maximum broaching force Fmax 364.2.3 Broach strength check364.2
10、.4 The total length of broach 37Conclusion39Thanks for40References41第1章绪论1.1齿轮泵概述随着现代科学技术和国民经济生产的发展对泵的条件越来越特殊，对特殊泵的需求越来越多，发展特殊泵是泵类产品发展的一个主要趋势。近年来，为了提高齿轮泵的性能，国内外正在进行一些特殊齿形齿轮泵的研究，并已取得了一定的进展。但目前我国石化行业使用的高粘度齿轮泵多属于国外进口产品，为了研究开发适合我国石化生产条件的高粘度齿轮泵，对此类泵的进一步研究成为当前齿轮泵技术发展的一个重要课题。国外对特种齿轮泵及高参数聚合物输送用卤轮泵进行了大量的研究开发
11、工作。美国、瑞士、德国、日本等国家先后开发出了各自的系列产品，特种齿轮泵以美国Viking内啮合齿轮泵和日本大晃株式会社的外啮合齿轮泵比较著名。高参数聚合物输送用齿轮泵以美国的聚合物设备公司(POLYMEREQUIPMENTCO)和瑞士玛格公司(MAAG)的不带同步齿轮的产品居国际领先水平1。这些聚合物齿轮泵应用于高温、高压、高粘度的液体物料的输送23。目前国内生产的特殊齿轮泵主要有NCB-T型内啮合齿轮泵、TC七型特殊齿形高粘度齿轮泵以及CB-T型外啮合齿轮泵4。但国内产品性能与国外同类产品相比，还有不小的差距。开发新的齿轮泵，以提高齿轮泵的性能，更好的满足啮合和输送介质的要求，也是促进齿轮
12、泵的发展、满足现代工业的需要。而我国特殊齿形齿轮泵转子的型线设计原则、啮合特性的分析、制造加工技术等还没有建立较为完善的理论体系。所以这些方面的研究对提高我国齿轮泵设计制造水平具有重要意义。1.2齿轮泵发展趋势齿轮技术的历史可追溯到30005000年前，而作为齿轮在工业中应用的一种重要装置齿轮泵的雏形只能追溯到16世纪，但它是所有类型泵中最古老的一种56。通常将抽吸、输送液体和使液体压力增加的机器统称为泵7，齿轮泵是其中容积式回转泵的一种，它是一种使用非常广泛的流体机械。齿轮泵的主要特点是结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好、转速范围大、不容易咬死、对污染不敏感、使用可靠、寿命较长、便于制造、
13、便于维修，成本低。齿轮泵在高速、低速甚至手摇时，都能可靠地进行抽吸液体8，因此它广泛应用于机床、轻工、农林、冶金、矿山、建筑、船舶、飞机、汽车、石化机械等行业，特别是输送粘度较大的液体，例高粘度聚合物、润滑油、燃烧油等。例如齿轮泵在液压泵中占7829。而且齿轮泵的使用领域还在不断扩大，许多过去用轴向柱塞泵的液压设备也已改用齿轮泵(如工程起重机等)10。齿轮泵借助于一对齿轮副轮齿脱开啮合侧和进入啮合侧在密封壳体内形成的工作容积的周期性变化来实现液体的输送。根据齿轮传动形式的不同，可以把齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两大类；按齿轮泵的用途不同分为普通泵和特殊泵，普通泵大多用于输送油类液体或用
14、于液压传动系统，常称为油泵或液压泵，特殊泵则多用于石油、化工等输送粘稠物料的行业；按齿轮泵转子型线不同可分为普通渐开线型线和特殊型线齿轮泵。典型齿轮泵的结构如图1-1、1-2所示，主要由两转子，以及容纳它们的泵体和前后泵盖所组成。特殊结构的泵有非对称渐开线多齿泵1112、三齿轮外啮合齿轮泵13、复合齿轮泵14-25等，这些泵克服了普通齿轮泵的流量和压力脉动大、噪声大、径向力不平衡、轴承磨损严重等缺点，使泵的流量成倍增加，寿命大幅度提高，具有设计先进、结构新颖、性能优越、效率高等优点，为变革传统的二齿轮式齿轮泵提供了一种创新思路。近十几年来，齿轮泵行业取得了长足的发展。很多新型齿廓齿轮泵的相继出
15、现使齿轮泵的性能得到了很大的改善，齿轮泵的工作压力有了很大提高，产品结构有了不少改进，变量泵的研究也在进行。齿轮泵技术正朝着设计多样化、进一步推广CADCAM技术和发展无密封泵等方向发展；生产朝多品种、小批量发展；产品发展以控制泄漏、减少污染、减少能耗和降低成本为方向26。目前各国一般用途泵的比重下降，而特殊用途的泵大量发展，比例逐年增加。据估计，目前国外特殊泵的比例已占80左右26。而我国石化行业用来传输高粘度介质的大模数，大螺旋角，少齿数的特殊泵还处于研究开发阶段，国内使用的高粘度齿轮泵多属于国外进口产品27，这使企业投资成本大大增加，企业竞争力减弱。与国外同类产品相比国产齿轮泵的效率、可靠性与使用寿命还相差甚远。主要存在以下问题：齿轮泵的流量和压力脉动大，排量小，出口压力小，噪声高，困油现象严重，强度低。1.3外转子设计的基本要求摆线齿轮泵结构紧凑，自吸能力强，传动平稳。在采煤机液压回路中，主要应用在辅助供油系统回路中。内、外转子(摆线齿轮泵)工作时最高压力为25kgcm，属低压工作。考虑瞬时启动及
