《齿轮泵设计步骤》由会员分享，可在线阅读，更多相关《齿轮泵设计步骤（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1齿轮泵设计步骤（总8页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可- -内页可以根据需求调整合适字体及大小-一、主要技术参数根据任务要求，确定齿轮泵的理论设计流量q .t二、根据公式选定齿轮泵的转速n,齿宽系数k及齿数zb1. 齿轮参数的确定及几何要素的计算 确定设计的零件在工作时的工作介质的粘度,然后再由表一进行插补可得此次设计的最大节圆线速度V。即：节圆线速度V：兀-D - nV 二一1000 x 60式中D节圆直径（mm）n转速表 齿轮泵节圆极限速度和油的粘度关系卑体粘气v mm 2 / s 丿124576152300520760线速度Umax S / 543流量与排量关系式为：Q =
2、P n00Q0 流量P0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-般为6-19。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-般为13-19。齿数14-17的 低压齿轮泵，由于根切较小，-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。而齿轮与泵体及盖板间的摩擦损失及容积损
3、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.-般来说，齿宽与齿顶圆尺寸 之比的选取范围为，即：= （0.2 0.8）B 二！000h6.66Zm2Da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，最后得到齿轮的基本参数即模数m齿数Z齿宽b。得到齿轮的齿数后，若齿轮的齿数 17则不会发生根切的现象，所以在这 里不考虑修正，接下来按照标准公式计算齿轮的基本参数。(1)理论中心距A二D二
4、mz0f实际中心距A二冬二mz(3) 齿顶圆直径D二m(z + 2)e(4) 基圆直径DjD 二 mz cos ajn(5) 基圆节距t二兀mcosajn(6) 齿侧间隙齿侧间隙c =(0.010.08)nn(7) 啮合角a二20(8) 齿顶咼 h = 1.5m(9)齿根咼 h = 1.25 m10)全齿咼 h = 2.25 m(11)齿根圆直径DiD = D - 2hie12)径向间隙cm = A-D - D0 2 213)齿顶压力角a= arccos(Z=arccos IZ + 2cos a(14)分度圆弧齿厚sfn22 cosan15)齿厚s16)齿轮啮合的重叠系数“ Z(tan tan
5、a)17)公法线跨齿数(18)公法线长度(此处按侧隙cn二0计算)L = mb.9521(n - 0.5)+ 0.015 z (19)油泵输入功率N 二 P X q X x 10-3 (kw)60 xqm式中：N -驱动功率(kw)p -工作压力 (MPa)q - 理论排量 (mL/r)n - 转速 (r/min)q m- 机械效率，计算时可取。三、校核根据设计时选择的材料对设计的齿轮进行校和计算1使用系数Ka表示齿轮的工作环境(主要是振动情况)对其造成的影响,使用系数Ka的确定:原动机工 作特性工作机工作特性均匀平稳轻微振动中等振动强烈振动均匀平稳轻微振动中等振动强烈振动按照一般的工作经验来
6、看液压装置一般属于轻微振动的机械系统所以按上 表中可查得Ka可取为。2.齿轮精度的确定齿轮精度此处取7表 各种机器所用齿轮传动的精度等级范围3.Kv表示制造及机器名称精度等级机器名称精度等级动载系数由于齿轮 装配误差汽轮机3 6拖拉机6 10金属切削机床3 8通用减速器6 9航空发动机4 8锻压机床6 9轻型汽车5 8起重机7 10载重汽车7 9农业机械8 11造成的不定常传动引起的动载荷或冲击造成的影响。动载系数的实用值应按实 践要求确定，考虑到以上确定的精度和轮齿速度，偏于安全考虑，此设计中 KV 取为。4.齿向载荷分布系数Khp是由于齿轮作不对称配置而添加的系数，此设计 齿轮对称配置，故
7、KHP取。5. 一对相互啮合的齿轮当在啮合区有两对或以上齿同时工作时，载荷应分 配在这两对或多对齿上。但载荷的分配并不平均，因此引进齿间载荷分配系数KHa以解决齿间载荷分配不均的问题。对直齿轮及修形齿轮，取KHa =1Z单位1MP a，数值列表见表3E6. 弹性系数表 弹性模量齿轮材料弹性模量配对齿轮材料灰铸铁球墨铸铁铸钢锻钢夹布塑 料1180001730002020002060007850锻钢!铸钢188球墨铸铁灰铸铁据设计时选取的齿轮材料由上表确定Ze的值弯曲疲劳强度寿命系数Kfn7.选取载荷系数K = L38.齿宽系数申d的选择1. 齿面接触疲劳强度校核对一般的齿轮传动，因绝对尺寸,齿面
8、粗糙度，圆周速度及润滑等对实际所 用齿轮的疲劳极限影响不大，通常不予以考虑，故只需考虑应力循环次数对疲 劳极限的影响即可。齿轮的许用应力 按下式计算1 1 K G沽二一N_limSS疲劳强度安全系数。对解除疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后只引 起噪声，振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故可取S二SH二1。但 对于弯曲疲劳强度来说，如果一旦发生断齿，就会引起严重事故，因此在进行 齿根弯曲疲劳强度计算时取S二SF二1-251-5。Kn寿命系数。弯曲疲劳寿命系数Kfn查图1。循环次数N的计算方法 是：设n为齿轮的转速（单位是r/min）； j为齿轮每转一圈，同一齿面啮合次数；Lh为齿轮的工作
9、寿命(单位为h)，则齿轮的工作应力循环次数N按下式计算：N 二 60njLh(1) 设齿轮泵功率为Pw，流量为Q,工作压力为P,贝IJP 二 P x 106 x Q x 10-3/60w(2) 计算齿轮传递的转矩9.55x106xPT =wn9=-dd1(4) Z = 查表可得E(5) 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限b”Hlim(6) 计算循环应力次数：N = 60 njLh(7) 由机设图取接触疲劳寿命系数Khn = 0.9(8) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数 S=1r 1 k blb _l= HN_limH S(9) 计算接触疲劳强度K = K K K KA V HP
10、Ha2TF =t d1齿数比u =1比较b H = 2-5Z ，KF -罟 和b h值得大小，若前者小于后者就合格。12. 齿根弯曲强度校核(1) 由图查得齿轮的弯曲疲劳强度极限 b FEFE由图10-18取弯曲疲劳寿命系数Kfn(3) 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S二1.4则:r 1 k cIG 二FN_FEF S(4)载荷系数K = K K K KA V H卩 HaY 二 2 85y 二 1 54(5) 查取齿形系数 Fa应力校正系数 Sa(6) 计算齿根危险截面弯曲强度KF Y YKF Y Yrc 1C 1SaFaj若 C 1SaFa fF bm F bm则齿轮参数符合要求。三
11、、卸荷槽的计算此处按“有侧隙时的对称双矩形卸荷槽”计算。(1)两卸荷槽的间距am2za n cos2 aAn(2) 卸荷槽最佳长度c的确定m 2z 2c w兀 mcos a 1 一cos 2aminA 2(3) 卸荷槽深度hh0.8m四、泵体的校核根据泵体选择的材料，查机械手册得其屈服应力c。泵体的强度计算可按s厚薄壁圆筒粗略计算拉伸应力c计算公式为c-4 佇 +13竹2 P (MPa )R 2 一 R 2 sye式中R泵体的外半径(mm)yR 齿顶圆半径(mm)ep 泵体的试验压力(MPa)s一般取试验压力为齿轮泵最大压力的两倍。 即p =2ps因为代数得Ry考虑加工设计等其他因素，对泵体的外半径取整。
