齿轮油泵技术要求

设计报告 小组：公差第六小组小组：公差第六小组 专业班级：机械制造与自动化三班专业班级：机械制造与自动化三班 主要负责人：臧志远主要负责人：臧志远 图纸主负责人：李鹏远、张恩杰、宋钊、臧志远、 唐琦、李涛 二○一四年 十二月 图纸主负责人：李鹏远、张恩杰、宋钊、臧志远、 唐琦、李涛 二○一四年 十二月 齿轮油泵的设计 摘要：摘要：本课题是依据齿轮油泵的装配图为基础进行完善设计，应用 ug8.5 进行了 总体造型和部分零件的造型测绘及分析， 以及使用 Autocad2014 进行了两个重要齿轮油 泵组成零件的绘制，完成了齿轮油泵重要零件的设计，绘制出齿轮油泵的零件图并对 齿轮油泵材料的选择、齿轮的计算、公差配合、粗糙度及其技术条件与原则综合分析 对机械零部件的绘制进行了详细的测绘和说明 一、前言一、前言 齿轮油泵主要用于各种机械设备中的润滑系统中输送润滑油，适用于输送粘度为 5×10-6～1.5×10-3m2/s (5-1500cSt)，温度在 300℃以下的具有润滑性的油料不锈 钢齿轮泵，可输送无润滑性的油料、饮料、低腐蚀性的液体配用铜齿轮可输送低内点 液体，如汽油、苯等本系列不锈钢泵除配置普通电机外，还可根据用户需要配置同规 格的防爆电机。

齿轮油泵适用范围在输油系统中可用作传输、增压泵；在燃油系统中可 用作输送、加压、喷射的燃油泵；在一切工业领域中，均可作润滑油泵用 齿轮油泵内在特性的提升与追求外在特性 所谓齿轮油泵的内在特性是指包括产品 公差第六小组齿轮油泵技术要求 2 性能、零部件质量、整机装配质量、外观质量等在内的产品固有特性，或者简称之为品 质而泵在实际当中所处的运行点或运行特征，我们称之为泵的外在特性或系统特性 二、齿轮油泵 UG8.5 总装与三维立体造型二、齿轮油泵 UG8.5 总装与三维立体造型 图 1 齿轮油泵总装造型图 如图 1 所示为本设计齿轮油泵装配完成后的外部观察图， 从图中我们可以看出底部 有两个通孔，用于将齿轮油泵的泵体固定在某处固定板上，左右也为两个通孔，此孔是 用于连接输送管而设计，用于输送润滑油前端为一个主动轴，用于连接动力来源 图 2 齿轮油泵总装爆炸图 如图 2 所示为本设计齿轮油泵的总装爆炸图， 从中我们可以看出一个完整的齿轮油 泵是由压紧螺母、压盖、填料、螺钉、垫片、传动齿轮轴、泵盖、主动齿轮轴、泵体这 九个零部件组成 本产品设计的齿轮油泵的特点及应用： （1）结构紧凑，使用和保养方便。

（2）具有良好的自吸性，故每次开启装置前无需灌入液体 （3）润滑是靠输送的液体而自动达到的，所以不需要另外添加润滑剂 齿轮油泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金及 公差第六小组齿轮油泵技术要求 3 国家防御科研等行业齿轮油泵适用于输送不含固体颗粒和纤维，无腐蚀性、温度不高 于 150℃、粘度为 5-1500cst 的润滑油或性质类似润滑油的其他液体试用各类在常温 下有凝固性及高寒地区室外安装和工艺过程中要求高温的场合 下面简单介绍一下本设计齿轮油泵的工作原理 图 3 齿轮油泵工作原理图图 4 齿轮油泵工作原理图 如图 3、图 4 所示中能直接明了的表达出齿轮油泵的工作原理 齿轮油泵是依靠一对齿轮的传动把油升压的一种装配，泵体 1 内有一对齿轮，轴齿 轮 4 是主动轮，轴齿轮 8 是被动轮动力从主动轮输入，从而带动被动轮一起旋转，转 动方向参见下图转动时齿轮啮合区的左方形成局部真空，压力降低将油吸入泵中，齿 轮继续转动，吸入的油沿着泵体内壁被输送到啮合处的右方，压力升高，从而把高压油 输往需要润滑的部位 为使油泵不漏油，泵体和泵盖结合处有密封垫片 9（垫片形状与泵体、泵盖结合面 相同），主动轴齿轮伸出的一端处填料压盖防漏装置，由填料 5、填料压盖 7、压紧螺 母 6 组成。

泵体与泵盖之间用螺钉 10 连接，为保证相对位置的准确，用定位销 3 定位 拆装顺序：泵体---主动轴和被动轴---垫片、泵体—定位销—螺钉 ---填料---压紧螺母 公差第六小组齿轮油泵技术要求 4 图 5 齿轮油泵装配示意图 三、其他零件 UG8.5 造型设计三、其他零件 UG8.5 造型设计 图 6 传动齿轮轴 齿轮油泵轴端密封设计为两种形式，一种为机械密封，一种是填料密封，可根据具 体使用情况和用户要求确定 图 7 齿轮油泵泵体 泵体的加工技术要求非常简单，只要铸件进行了时效处理，表面没有出现铸造缺陷 即可，在正常工作中与零部件很好的衔接，做到密封性能良好即可 图 8 齿轮油泵泵盖 泵盖的加工技术要求于泵体基本相似 公差第六小组齿轮油泵技术要求 5 图 9 垫片图 10 螺钉--标准件 图 11 螺帽图 12 销 图 14 压盖图 13 主动轴 四、齿轮油泵各组成零件的选材分析四、齿轮油泵各组成零件的选材分析 材料的选择原则材料的选择原则 1、材料的力学性能：材料性能应满足零件的工作需求，尽量使零件经久耐用，安 全可靠为此，必须根据零件的功用、受力状况、工作环境等，分析零件失效的形式与 原因来确定材料抵抗失效应力具备的重要性能，根据主要性能来选择材料。

2、材料的工艺性：材料工艺性指的的是零件在制作过程中，材料适应冷、热加工 工的性能包括：铸造性--锻造性--焊接性--切削加工性--热处理工艺性 公差第六小组齿轮油泵技术要求 6 3、材料的经济性：在满足使用性能要求的前提下，应尽量采用便宜的材料，把零 件的总成本降低到最低，以获得最大的经济利益 表 2零件材料匹配表表 2零件材料匹配表 零件表 零件名称数量材料（备注）零件名称数量材料 泵盖1HT200螺母1Q235-A 泵体1HT200压盖1HT200 纸垫片1钢球145 齿轮轴145 （z=10, m=4）弹簧165-A 从动齿轮145 （z=10, m=4）调节螺钉1Q235-A 从动轴145防护螺母1Q235-A 圆柱销2Q235-A（5x52）螺栓M8X224Q235-A（GB/T 5782） 填料1毡垫圈4Q235-A（GB/T 97.1） 五、产品重要零件五、产品重要零件 AutoCAD 绘图绘图 图 15 主动轴 Autocad 平面图 零件的图样分析零件的图样分析 （1） 尺寸Φ18f7 圆周面 公差第六小组齿轮油泵技术要求 7 （2） 尺寸Φ15k6 圆周面 （3） 尺寸Φ48f7 的圆周及齿面。

（4）2X0.5 槽的加工 （5） Ra0.8,Ra1.6Ra6.3 表面粗糙度的保证 （6） 齿轮左端面对右端面平行度公差为 0.01mm （7）长为 18 宽为 5 的键槽 由上述可知，各加工表面以尺寸Φ18f7 圆周面，Φ15k6 圆周面及齿面为主，有较 高的尺寸精度要求各表面粗糙度要求较高因此，拟定以尺寸Φ18f7 圆周面，Φ15k6 圆周面及齿面为主工艺方案 为了保证各表面的相对位置精度要求， 用双顶尖模拟轴线， 实现基准重合和基准统一，以保证其他重要尺寸零件在设计、制造和检验时，计量尺 寸的起点为尺寸基准根据基准的作用不同，分为设计基准、工艺基准、测量基准等 主动齿轮轴是轴类零件，轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一它主要用来 支承传动零部件 轴类零件是旋转体零件， 其长度大于直径， 一般由同心轴的外圆柱面、 圆锥面、内孔及相应的端面所组成根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯 轴、空心轴和曲轴等，本设计产品中的轴属于阶梯轴 主动轴的结构设计是确定主动轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步 骤它由主动轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、 大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，主动轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输， 对主动轴的变形等因素有关。

可根据主动轴的具体要求进行设计，以下是一般轴类零件 结构设计原则： 1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状 2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整 3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施 4、便于加工制造和保证精度 表面粗糙度的选定表面粗糙度的选定 表面粗糙度是表征零件表面在加工后形成的由较小间距的峰谷组成的微观几何形 状特征的表面粗糙度越小，则表面越光滑表面粗糙度参数值的大小对零件的使用性 能和寿命都有直接影响 公差第六小组齿轮油泵技术要求 8 查表 2，主动轴于泵体泵盖配合的表面精度要求较高，表面粗糙度选用 Ra1.6,与圆 柱销配合表面的粗糙度选 Ra3.2 表 2 表面粗糙度表 2 表面粗糙度 表面粗糙度 Ra∕m 表面形状 特征 加工方法应用举例 12.5可加加工 痕迹 车、刨、镗、 钻、平铣、磨 半精加工表面不重要零件的非配合表面，如 支柱、轴、支架、外壳、紧固件的自由表面， 如螺栓、螺钉不要求定心及配合特性的表面 如钻头钻的螺栓孔等表面固定支承表面 6.3微见加工 痕迹 车、刨、镗、 钻、 平铣、 磨、 拉 半精加工表面和其他零件连接而不是配合表 面，如外壳、底座盖、端面，要求有定心及配 合特性的固定支承表面，如定心的轴肩。

不重 要的紧固螺纹的表面 3.2看不见的 加工痕迹 车、刨、镗、 钻、 平铣、 磨、 拉、滚压、 接近于精加工、要求定心要求有定心及配合特 性的固定支承表面，如衬套、轴套不要求定 心及配合特性的活动支承表面，如活动关节、 花键结合等 1.6可辨加工 痕迹的方 向 车、镗、拉、 磨、立、铣、 铰、刮 要求保证定心及配合特性的表面，如锥形销和 圆柱销的表面、普通与 6 级精度的球轴承的配 合面、中速转动的轴承、静连接 IT7 公差等级 的孔，不要求保证定心及配合特性的固定支承 表面，如支承热圈、齿套叉形件 公差与配合的选择公差与配合的选择 1、配合制的确定：配合是表述两个零件间接触紧密程度的相关术语，通常用来表 征孔和轴之间的相互结合关系孔和轴之间的配合有三种情况：间隙配合、过盈配合、 和过渡配合通过对千斤顶的结构研究可知，螺套和底座之间存在着配合关系，其他零 件间不存在配合关系 螺套与底座之间的配合可依据一下因素来选择：两零件之间不存在相对运动；两零 件是维修时必须拆卸的零件；两零件用螺钉固定若采用间隙配合，千斤顶在工作时会 使螺套与底座间的相对运动，容易使零件因磨损和受力不均而产生机械损伤，影响使用 寿命；若采用过盈配合，拆卸和装备都比较困难。

因此，采用过渡配合 2、基准制的选择：选择基准制时，应从结构、工艺、经济等方面来综合考虑 国家标准规定了两种基准制： （1）基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带构成 各种配合的一种制度成为基孔制 这种制度在同一基本尺寸的配合中，是将孔的公差 带的位置固定，通过变动轴的公差带位置，得到各种不同的配合基孔制的孔称为基准 公差第六小组齿轮油泵技术要求 9 孔国家标准规定基准孔的下偏差为 0，“H”为基准孔的基本偏差 （2）基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带构成 各种配合的一种制度称为基轴制这种制度在同一基本尺寸的配合中，是将轴的公差 带位置固定，通过变动孔的公差带位置，得到各种不同的配合基轴制的轴称为基准轴 国家标准规定基准轴的上偏差为 0，“h”为基轴制的基本偏差 一般情况下，应优先采用基孔制这样可以限制定值刀具.量具的规格数量基轴 制通常仅用于具有明显经济效果的场合和结构设计要求不适合采用基孔制的场合 根据零件图分析两零件均为非标准件，都需要特别加工同时轴的外径不存在和其 他零件的配合关系，故选用基孔制配合 3、公差等级选择：零件加工时的允许偏差由国家标准 GB/T180 规定，称为尺寸公 差或差。

公差等级选择的原则是在满足使用要求的前提下，尽量选用低公差等级，以利 于加工和降低成本公差等级可采用类比法选择或者计算法确定 齿轮油泵不属于精密零件，属于一般性的机械设备，两零件的配合属于一般精密配 合。