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1、XX学院毕业设计XX学院 毕 业 设 计题目 CB-B型齿轮泵设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 I设计任务书设计题目：CB-B型齿轮泵设计设计要求：.原始材料：一个直齿圆柱中低压齿轮泵由以下要求，综合考虑现初步确定一对啮合的齿轮齿数z=14,模数m=2.5,齿宽定为b=20,电机转速1500r/min-2000r/min,工作压力P=10mpa。根据论文的格式要求并符合上述要求，设计齿轮泵，用Auto CAD做出零件图及装配图，依据齿轮泵的工作性能要求，进行简单的齿轮校核。设计进度：第一周：根据设计要求选定题目第二周：查找资料制定基本大纲第三周：明确设计目的进行设计计算第四周
2、：反复修改最终完成设计任务 指导教师（签名）： 摘 要 齿轮泵是靠相互啮合旋转的一对齿轮输送液体，分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。泵工作腔由泵体、泵盖及齿轮的各齿槽构成。由齿传动啮合线将泵吸入腔和排出腔分开。随着齿轮的转动，齿间的液体被带至排出腔，液体受压排出。齿轮泵的设计主要是齿轮，其中齿轮的加工是通过车床，铣床，磨床等设备经过一定的工序来完成的，其中对加工精度要求比较高的，先经过粗加工对工件进行轮廓加工，再经过半精加工得到半成品，最后再经过精加工，使工件达到技术要求的精度，除此之外，在加工过程中还要结合实际情况，选择相配套的机械设备。齿轮的设计问题包括强度计算和结构设计两方面。强度计算是使
3、轴具有工作能力的根本保证，结构设计是合理确定轴的结构和尺寸，它除应考虑强度和钢度因素外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。本次设计的目的是调研了解齿轮泵的设备在生产中的实际运作和市场需求情况，同时也是为了开发自身的浅能，勇于创新，对知识能力的提高，并对专业知识的实用性和重要性有了更深层次的认识。关键词：齿轮泵 齿轮 轴 机械传动目 录摘 要II1 齿轮泵的设计11.1 齿轮泵的概述11.2 齿轮泵设计要求21.2.1 齿轮泵工作参数要求21.2.2齿轮几何参数的要求313齿轮泵主要部件参数的确定41.4 Auto CAD 作图设计61.4.1 齿轮泵装配示意图71.4.2 泵盖零件图8
4、1.4.3 泵体零件图91.4.4 轴零件图101.4.5 齿轮零件图111.4.6 压紧螺母零件图121.4.7 齿轮泵整体装配图132 齿轮的校核143 轴及轴上零件的设计174 齿轮泵的闭死容积和卸荷槽194.1 闭死容积194.2 卸荷槽19致 谢21参考文献221 齿轮泵的设计1.1 齿轮泵的概述 齿轮泵是靠相互啮合旋转的一对齿轮输送液体，分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。泵工作腔由泵体、泵盖及齿轮的各齿槽构成。由齿传动啮合线将泵吸入腔和排出腔分开。随着齿轮的转动，齿间的液体被带至排出腔，液体受压排出。 齿轮泵适用于输送不含固体颗粒的液体，可作润滑油泵、重油泵、液压泵和输液泵。齿轮泵主
5、要是靠一对相互啮合的齿轮进行吸压有的，当两齿轮相继脱开啮合时，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油在大气压的作用下进入吸油腔，从而实现吸油。当两齿轮进入啮合时，使密封容积减小，油液被挤出，通过压油口压油，实现了压油。齿轮泵具有结构简单，制造方便，体积小 ，重量轻，转速高，自吸性能好，对油的污染不敏感，工作可靠，寿命长，便于维护修理以及价格低廉等优点图1.1油泵工作原理图1.2 齿轮泵设计要求1.2.1 齿轮泵工作参数要求（1）流量 外啮合齿轮泵在没有泄露损失的情况下，每一转排出的液体体积叫做泵的理论排量，以V表示。外啮合齿轮泵，一般两齿轮的齿数相同，所以V=dhb=2zm2b （式1.1）
6、式中： b-齿宽 h-有效齿高，h=2m d-分度圆直径，d=mz m-齿轮模数 z-齿轮齿数实际齿槽容积比轮齿体积稍大一些，所以通常取 V=6.66zm2b （式1.2）式中：m-齿轮模数 z-齿轮齿数 b-齿宽 理论流量： QT=Vn10-3(l/min) （式1.3）式中n-泵转速，单位（r/min）实际流量： Q=QTv(l/min) （式1.4） 式中v-泵的容积效率，一般取0.750.9,小流量泵取小值。（2）转速齿轮泵的转速不宜过高，由于离心力的作用，转速高液体不能充满整个齿间，以至流量减小并引起气蚀，增大噪声和磨损，对高粘性液体的输送影响更大，转速可按表1.1选取。 （3）效率
7、 v=PQ/Pa （式1.5）表1.1流体粘度与齿顶圆线速度液体粘度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式中：P-泵进出口压力差(mPa) Q-流量(l/s) Pa-轴功率(kw)齿轮泵的能量损失主要是机械损失和容积损失，水力损失很小，可忽略不计。容积损失主要是通过齿轮端面与侧板之间的轴向间隙，齿顶与泵体内孔之间的径向间隙和齿侧接触线的泄露损失，其中轴向间隙泄露约占总泄露的75-80。机械效率m=0.8-0.9,大流量泵m低。1.2.2齿轮几何参数的要求（1）齿数z、模数m和齿宽齿数多，泵的外形尺寸
8、大，但压力和流量脉动小。中低压齿轮泵对压力和流量脉动要求较严，通常取z=12-25，高压泵为减小外形尺寸，一般取z=6-14，对流量脉动要求不高的粘性液体输送泵可取z=6-8。中低压齿轮模数按表1.2选取。对工作压力大于10mpa的高压泵，应考虑齿轮强度，需适当增大模数。齿宽按表1.3确定。 表1.2流量与模数流量Q(l/min)模数m（mm）4-101.5210-322.5332-633.5463-1254.55 表1.3工作压力与齿宽 工作压力p(mPa)齿宽b(mm)2(6-10)m2-10(4-8)m10(3-6)m13齿轮泵主要部件参数的确定本设计将设计一个直齿圆柱中低压齿轮泵由以上
9、要求，综合考虑现初步确定一对啮合的齿轮齿数z=14,模数m=2.5,齿宽定为b=20,电机转速1500r/min-2000r/min,工作压力P=10mpa。现回代以验证：由公式（1.1），（1.2），（1.3），（1.4）： V=6.66zm2b=6.66142.522010-3=11.655(ml/r) QT=Vn10-3=11.655(1500-2000) 10-3 =17.523.3(l/min) Q=QTv=(17.523.3) 0.75=(13.125-17.475)(l/min) 流量、排量和模数的关系符合表1.2的要求。齿轮分度圆直径： D=mz=142.5=35(mm)齿轮齿
10、顶圆直径： Da=m(z+2)=2.516=40(mm) 顶圆点的线速度 Umax=2n/60= 4.19(m/s) 要想通过表1.1确定Umax是否符合要求，就要先确定液压油的型号。 在液压泵、液压控制阀、液压缸（液压马达）以及油管等连接起来的密封液压系统中，能量的传递是通过液压油在流动过程中压力、流量变化来实现的。国内外的统计资料表明，液压系统的故障70-85是由于液压油方面的原因引起 的。在液压系统中，液压油的主要作用是：作为对系统中的能量进行控制、转换和传递的工作介质。此外，液压油还具有其他一些重要作用：润滑液压元件、减少机器的摩擦和磨损、防锈、转热、冲洗粉末等作用。一般情况下，液压设
11、备选用液压油时，应从工作压力、温度、工作环境液压系统及元件的结构和材质、经济性等方面综合考虑。表1.4齿轮泵用油的粘度范围及推荐牌号名称运动粘度/(mm2/s)工作压力/MPa工作温度/。C推荐用油允许最佳 齿轮泵 4-220 25-5412.55-40L-HL32,L-HL4640-80L-HL46,L-HL6810-205-4040-80L-HM46,L-HM68对于这次设计中的液压油的选定：依据以上确定的工作参数，及表1.4可以得出，选用L-HL32的液压油。对于齿宽的验证：由表1.3可知，所选的齿宽符合要求。1.4 Auto CAD 作图设计作为以CAD技术为内核的辅助设计软件，Aut
12、o CAD具备了CAD技术能够实现的基本功能。作为一个通用的工种设计平台，Auto CAD还拥有强大的人机交互能力和简便的操作方法，十分方便广大普通用户，下面介绍一下Auto CAD的主要功能。具有强大的图形绘制功能：Auto CAD提供了创建直线、圆、圆弧、曲线、文本和尺寸标注等多种图形对象的功能。精确定位定形功能：Auto CAD提供了坐标输入、对象捕捉、栅格捕捉、追踪等功能，利用这些功能可以精确地为图形对象定位和定形。 具有方便的图形编辑功能：Auto CAD提供了复制、旋转、阵列、修剪、缩放、偏移等方便使用的编辑工具，大大提高了绘图效率。 图形输出功能：图形输出包括屏幕显示和打印出图，Auto CAD提供了方便的缩放和平移等屏幕显示工具，模型空间、图纸空间、布局、发布和打印等功能极大地丰富了出图选择。 三维造型功能：Auto CAD具备三
