基于Solidworks的齿轮泵毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）  摘  要  本设计 运用三位机械设计软件 计了一台齿轮泵，设计过程展现了 便的全相关性和独特优势。本设计建立了齿轮泵各零件的实体模型并完成了虚拟装配。对装配体进行了详尽的干涉检查，添加了爆炸配置，之后制作了完整的动画，通过动画形象地模拟了装配和运动过程。模型建立之后，进行了泵的各零件的力学校核。最后讨论了齿轮泵的流量脉动和闭死容积，初步确定了卸荷槽的尺寸。  关键词 ： 体模型， 虚拟装配，强度校核  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 n a by is a s as as as s s  文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目  录  1 引言  . 3 2 齿轮泵的设计  . 3 轮泵概述  . 3 轮泵设计要求  . 3 轮泵工作参数要求  . 3 轮几何参数的要求  . 5 轮泵主要部件参数的确定  . 6 模  . 7 轮建模  . 7 体建模  . 8 模基本原则  . 9 配体初步建模与后盖建模  . 9 、短轴的建模及后盖和箱体模型的编辑  . 10 的建模及轴及箱体模型的编辑  . 11 接件的选择和螺纹生成  . 12 封件的选择  . 错误 !未定义书签。  3 齿轮的校核  . 17 4 齿轮泵的闭死容积和卸荷槽  . 20 死容积  . 20 荷槽  . 21 5 结束语  . 22 6 致  谢  . 22 7 参考文献  . 22 英文文献名称（可机加工性）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 引言  随着信息技术在各领域的迅速渗透， 术已经得到了广泛的应用，从根本上改变了传统的设计 、生产、组织模式，对推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新技术、促进经济增长都具有十分重要的作用。  一套基于  面集成系统，是由美国 司 在总结和继承了大型机械 件的基础上，在 件，于 1995 年 11 月研制成功。 术发展最快、市场前景最好、性能价格比最优的软件。 随着 本的不断提高、性能不断提高， 经能满足一般企业的一般需求了。  动画演示形象、直观，能表达文字或者叙述不易讲解清楚的复杂产品的内部结构，模拟产品的工作情况，达到与非专业人士交流设计思想的目的。建立运动机构模型，进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机 构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等，并用动画、图形、表格等多种形式输出结果，其分析结果 可指导修改零件的结构设计或调整零件的材料。设计的更改可以反映到装配模型中，再重新进行分析，一旦确定优化方案，设计更改就可直接反映到装配模型中。此外还可以将零部件在复杂运动情况下的复杂载荷情况直接输出到主流有限元分析软件中以作出正确的强度和结构分析 5。  2 齿轮泵的设计  轮泵概述  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 的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。所输送液体的粘度范围为 101 26 ,齿轮泵结构简单， 维修方便 8 轮泵 设计要求  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，每一转所排出的液体体积叫做泵的理论排量，以 啮合齿轮泵，一般两齿轮的齿数相同，所以  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 10t 22222       (1) 式中 ：  b齿宽  齿顶圆直径  a齿轮中心距  基圆节距   基圆柱面上的螺旋角  不修正的标准直齿圆柱齿轮的齿轮泵的理论排量：   t /10co 12 3222        (2)  式中： m齿轮模数  z齿轮齿数  齿轮压力角  理论流量：   m i n/10 3 T                 (3) 式中 n泵转速 ， 单位  （ r/ 实际流量 ：   m in/(4) 式中v泵的容积 效率，一般取 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 选取 。  （ 3）效率                         (5) 表 1 流体粘度与齿顶圆线速度  液体粘度 2  12 45 76 152 300 520 760 线速度  中 ： P泵进出口压力差 流量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 轴功率 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。容积损失主要式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量的 75% 80%。机械效率 m，大流量泵m低。  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=1225，高压泵为减小外形尺寸，一般取 z=614，对流量脉动要求不高的粘性液体输送泵可取 z=68。  中低压齿轮模数按表 2 选取。对工作压力大于 10考虑齿轮强度，需适当增大模数。  齿宽 按表 3 确定。  表 2 流量与模数  流量 Q l  模数 m 410 1032 3263 63125 4) 齿轮修正  齿轮泵采用压力角 20 标准渐开线齿轮，齿数少于 17 时均有根切现象产生，使齿轮强度减弱，工作情况变坏，须作齿轮修正，修正方法与通常的齿轮修正方法略有不同，两齿轮的刀具移距取正值（即离开中心），修正后节圆处的齿侧间隙为  具切入齿轮的深度即齿高 h=0.5)m，修正齿轮的主要数据见表 4。  表 3 工作压力与齿宽  工作压力 P b 1， 即要求在一对齿啮合行将脱开前，后面一对就进入啮合，因此在一段时间内同时啮合的就有两对齿，留在齿间的液体被困在两对啮合齿后形成一个封闭容积（称闭死容积）内，当齿轮继续转动时，闭死 容积逐渐减小，直至两啮合点处于对称于节点 P 的位置时，闭死容积变至最小，随后这一容积又逐渐增大，至第一对齿开始脱开时增至最大。  当闭死容积由大变小时，被困在里面的液体受 到挤压，压力急剧升高，远大于泵排出压力，可超过 10 倍以上的程度。于是被困液体从一切可以泄露的缝隙买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 里强行排出，这时齿轮和轴承受到很大的脉冲径向力，功率损失增大，当闭死 容积由小变大时，剩余的被困液体压力降低，里面形成局部真空，使容解在液体中的 气体析出，液体本身产生气化，泵随之产生噪声和振动，困油现象对齿轮的工作性能和寿命均造成很大的危害。  荷槽  为消除困油现象，可在与齿轮端面接触的两侧板上开两个用来引出困液的沟槽，即卸荷槽。卸荷槽有相对于节点 P 对称布置和非对称布置两种。它的位置应保证困液空间在容积达到 最小位置以前与排出腔相连，过了最小位置后与吸引腔相连通。  （ 1） 对称布置卸荷槽尺寸，卸荷槽间距  )(co s2                 (18) 本设计卸荷槽采用对称布置 。  当 20 ，中心距为标准值时 ：  )(             （ 19）  )(               （ 20）  )(32.1               （ 21）  卸荷槽最小宽度 ：  2222m i nc o o        （ 22）  式中 齿轮重叠系数，此处取一般机械制造业中的值   一般 c>保证卸荷槽畅通，取卸荷槽宽度为   对标准齿轮，卸荷槽深度见表 5。  表 5 卸荷槽深 度  齿轮模数   m 2 3 4 5 6 7 8 卸荷槽深度   h  0 用插值法取 卸荷槽深度 值 为   （ 2） 非对称布置卸荷槽尺寸  齿侧间隙很小 （ 接近无 齿侧间隙）时，采用非对称布置卸荷槽，其位置向吸买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 入腔一方偏移一段距离，这样不仅可以解决困液问题，还可以回收一部分高压液体。非对称布置的卸荷槽尺寸，除了 外，其尺寸的计算公式与对称布置相同。  5 结束语  本设计 根据外啮合齿轮泵的工作原理， 运用 制了齿轮泵的零件，进行了虚拟装配 ，并采用传统 方法进行了校核 。 结果表明：该 设计过程 具有可视化、生成模型快捷、虚拟装配精确、在装配中对零件 可以 直接编辑 、对模型直接进行的各种力学和运动学分析 等特点 ， 大大 简化 了传统设计 中的繁复工作并且能在实际产品造出之前完成优化设计，极大地节约了成本，减少了资源的浪费。  6 致  谢  经过几个月的学习 ，现在毕业设计终于完成了！在这几个月的时间里，我的导师 给了我极大的帮助，使我对与设计有关的知识有了深入的了解 。在设计的过程中我遇到了许多困难，并且常常 有 不知所措 的冲动 ，因为涉及行业标准和知识，单凭自己的直观理解和做法常常会出错 犯下 不合实际的荒唐错误。而这种想法也往往会束缚设计人员的思维，因此机械设计确实是一项 考验 人的工作。 老师给我提出了很多非常宝贵的建议，让我受益匪浅，也 改变了我以前对机械设计的浅薄认识。  在运用 行机械建模的应用方面，聂老师亲自指导，让我体会到在机械设计中应用 带来的巨大便利 和快捷。这将会对我以后从事设计工作有极大的帮助。在设计期间，很多老师和同学给了我很大的帮助，在这里向他们表示衷心的感谢。  7 参考文献  1濮良贵，纪名刚 北京：高等教育出版社， 2006 2孙桓，陈作模，葛文杰 北京：高等教育出版社， 2006 3司 础教程：零件与装配体 械工业出版社，2006 4刑启恩 件设计与案例精粹 械工业出版社， 2006 5江洪，陆利锋，魏峥 画演示与运动分析实例解析 械工业出版社， 2005 6王兰美 北京：高等教育出版社， 2004 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 7机械工程手册编辑委员会机械工程手册传动设计卷北京：机械工业出版社， 1997 8机械设计手册编委会机械设计手册第二卷 北京：机械工业出版社， 2004 9王守城液压元件及选用北京：化学工业出版社， 2007 10李晓文英汉液压气动科技词汇哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2001 11刘鸿文 . 材料力学 . 北京  2004 12哈工大力学教研室 . 理论力学 . 北京 ： 高等教育出版社 13郑竹林 . 液压与气动 . 成都 ： 电子科技大学出版社 14杨天明，陈杰 . 电机与拖动 . 北京：中国林业大学出版社 15宋爱 平 . 术综合实训指导书 械工业出版社 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 毕业论文（设计）开题报告  题目名称： 基于 齿轮泵设计  学生姓名    专业    班级    一、选题的目的意义  随着生产力和科技水平 的日益 提高 ， 机械设计领域对机械设计过程的方便性快捷性和可视化提出了越来越高的要求，所以三维软件的 应用 已经成为机械设计的发展潮流 。美国 司的一款高性能三维机械设计软件。它能够提供从全相关零件设计到虚拟装配再到工作和加工模拟的全套设计，给机械设计提 供了一个方便的可视化平台，是一款优秀的设计软件。  利用 以更便利的完成此次设计 。此次设计可以展现 强大功能和技术特点，相比传统设计过程的巨大优势。通过设计过程使我们认识到三维设计软件的应用的必然趋势，从而在软件的开发上投入的资金和精力，使我们的设计工作赶上世界潮流取得技术优势。  二、国内外研究现状  目前，国内外不少研究机构及大型企业都在虚拟装配技术研究方面取得了很大的成就，如美国华盛顿大学与美国国家标准技术研究所合作开发了虚拟装配设计环境(德国 学致力于将虚拟现实交互技术与人工智能技术结合，开发了基于指示的虚拟装配系统 江大学开发了基于拆卸的虚拟设计与虚拟装配系统 (；清华大学提出并实现了一种并行环境下装配仿真系统 (该系统能在产品设计阶段实施数字化预装配以验证和改进装配工艺；西北工业大 学提出了基于操作模型的装配仿真技术，将装配操作、装配工具、装配夹具等信息集成在一个统一的装配操作模型中，以实现高层次装配仿真。上述关于虚拟装配的研究各具特色，但都不很成熟，集成虚拟装配环境（ 上海交通大学开发的一个虚拟装配环境。在该环境中，操作者可以利用虚拟现实设备交互地进行装配操作、装配序列规划等装配工艺设计工作，支持基于位置跟踪器的场景漫游，实现虚拟环境下实时的碰撞检测和装配路径的优化，从而确定实际装配工艺方案， 提高了装配效率，降低了装配成本。  目前，虚拟模型的生成主要采用 3 维 统（如 ），而 不能直接利用 3 维 统生成的参数化实体模型，这些模型必须经过 数据转换，才能导入集成虚拟装配环境。如何将这些模型数据转换到虚拟装配环境，是展开虚拟装配工作的第一步，也是影响虚拟 系统显示效果、装配效果、精度要求的关键步骤。   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 三、主要研究内容  （ 1）熟悉齿轮泵各个零件的用途和装配位置。  （ 2） 初步确定零件的尺寸 ， 通过 件绘出零件模型；  （ 3） 建立装配体 ；  （ 4）根据装配关系 计算 并编辑各零件 尺寸 ；  （ 5） 完成虚拟装配并添加好爆炸和模拟；  四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线  1主要研究方法：  （ 1） 利用 全相关性和可视化的技术特点在装配体中不断编辑各零件的特征和草图以达到精确的配合。  （ 2） 结合手册中的参数要求确定关键零件的几何尺寸和工作参数。  （ 3） 建立多个配置以方便的生成系列零件和装配从而使设计满足不同工况下的要求。  2主要技术指标：  （ 1）齿轮泵的工作参数 ；  （ 2）齿轮的基本参数和修正参数 ；  （ 3）正确 添加零件和装配体的配置 ；  （ 4） 正确添加模拟和动画。  五、参考 文献  1濮良贵，纪名刚 北京：高等教育出版社， 2006 2孙桓，陈作模，葛文杰 北京：高等教育出版社， 2006 3司 础教程：零件与装配体 械工业出版社， 2006 4刑启恩 件设计与案例精粹 械工业出版社， 2006 5江洪，陆利锋，魏峥 画演示与运动分析实例解析 械工业出版社，2005 6王兰美 北京：高等教育出版社， 2004 7机械工程手册编辑委员会机械工程手册传动设计卷北京：机械工业出版社， 1997 8机械设计手册编委会机械设计手册第二卷北京：机械工业出版社， 2004 9王守城液压元件及选用北京：化学工业出版社， 2007 10李晓文英汉液压气动科技词汇哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2001 11刘鸿文 . 材料力学 . 北京  2004 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 12哈工大力学教研室 . 理论力学 . 北京：高等教育出版社 13郑竹 林 . 液压与气动 . 成都：电子科技大学出版社 14杨天明，陈杰 . 电机与拖动 . 北京：中国林业大学出版社 15宋爱平 . 术综合实训指导书 械工业出版社 导教师审批意见  年       月      日  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 本科毕业论文（设计）中期进展情况检查表  学生姓名    班级    指导教师    论文（设计）题目  基于 齿轮泵设计  目前已完成任务  论文开题报告已完成 ，查阅了与设计 相 关的资料，初步 学习和掌握了设计软件 ，熟悉了 基本功能 。  是否符合任务书要求进度：符合  尚需完成的任务  进一步学习 建模功能和在零件和装配体中的应用 ， 完成各零件模型和装配体的虚拟装配，制作完成动画， 组织材料撰写论文 。  能否按期完成论文（设计）：能按期完成论文  存在问题和解决办法  存在问题  （ 1）  如何在虚拟装配中确保不发生干涉及复杂曲面实体模型的建模 。  （ 2）  所设计机械与实际需求差距较大。  拟采取的办法  （ 1）  熟练运用 更深的功能查阅相关案例 。  （ 2）  查阅相关齿轮泵的设计计 算资料。  指导教师签字   日期   年     月     日  教学院长（主任）意    见  负责人签字：      年   月   日  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 毕业论文（设计）任务书  题目名称： 基于 齿轮泵 设计  学生姓名   所学专业  机电技术教育  班级   指导教师姓名   所学专业  机械设计  职称   完成期限   一、论文（设计）主要内容及主要技术指标  容：  （ 1）熟悉齿轮泵各个零件的用途和装配位置。  （ 2） 初步确定零件的尺寸 ， 通过 件绘出零件模型；  （ 3） 建立装配体 ；  （ 4）根据装配关系 计算 并编辑各零件 尺寸 ；  （ 5） 完成虚拟装配并添加好爆炸和模拟；  2技术指标：  （ 1）产品布局要合理，满足实际使用要求 ；  （ 2）各个标准件要满足工作要求，通过校核 ；  （ 3）装配体要求合理美观，没有干涉。  二、 毕业论文（设计）的基本要求  1、毕业设计（论文）一份：有 400 字左右的中英文摘要，正文后有 15 篇左右的参考文献。正文中要引用 5 篇以上文献，并注明文献出处。 论文字数在 6000 字以上。  2、有不少于 2000 汉字的与本课题有关的外文翻译资料。  3、毕业 设计总字数 10000 字以上。  三、毕业论文（设计）进度安排  年 12 月 12 日  16 日 ，下达毕业设计任务书， 寒假期间完成 英 文资料翻译和开题报告。  年 2 月 16 1 日（第 1）， 指导教师审核开题报告和设计方案。