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毕业设计开题报告课题名称: 齿轮油泵轴的失效分析及优化设计 二级学院（系） 机械工程学院 专 业 数控技术 班 级 姓 名 学 号 指导教师 1选题意义、研究现状及存在问题：齿轮泵是在工业应用中运用极其广泛的重要装置之一，尤其是在液压传动与控制技术中占有很大的比重，它具有结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好、耐污染、使用可靠、寿命长、制造容易、维修方便、价格便宜等特点。但同时齿轮泵也还存在一些不足，如困油现象比较严重、流量大和压力脉动较大、径向力不平衡、泄露大、噪声高及易产生气穴等缺点，这些特征和缺点都直接影响着齿轮泵的质量。随着齿轮泵在高温、高压、大排量、低流量脉动、低噪音等方面发展及应用，对齿轮泵的特性研究及提高齿轮泵的安全和效率已成为国内外深入研究的课题。早在二千多年前，人类就发明了齿轮泵传动装置。早期的齿轮采用木料或金属铸造成形，只能传递两轴问的回转运动，不能保证传动的平稳性，承载能力也很小。随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。 1674年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线，以得到运转平稳的齿轮。 18世纪工业革命时期，齿轮技术得到高速发展，人们对齿轮进行了大量的研究。 1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律；1765年瑞士数学家L.Euler建议采用渐开线作齿廓曲线。渐开线圆柱齿轮自L.Euler提出后，特别是19世纪出现的滚齿机和插齿机，解决了渐开线齿轮的大量生产和精度问题，使渐开线齿轮取得了在工业界的绝对优势地位。在科学技术飞速发展的今天，齿轮传动作为机械传动的重要组成部分，由于其传动功率大、效率高、结构紧凑、传动比精确、传动平稳等优点而被广泛应用在化工、汽车、船舶、航空、能源等国民经济的重要领域中。齿轮泵作为齿轮在工业中应用的一种重要装置，在液压传动与控制技术中占有很大比重，其主要特点是结构简单、体积小、重量轻、自吸性好、耐污染、使用可靠、寿命较长、制造容易、维修方便、价格便宜。但渐开线型齿轮泵也有不少缺点，主要是流量和困油引起的压力脉动较大、噪声较大、排量不可变、高温效率低等。这些缺点在某些结构经过改进的齿轮泵上己得到了很大的改善。近年来，齿轮泵的工作压力有了很大提高，额定压力可达到25Mpa，最高压力可达31.5Mpa。另外，产品结构也有不少改进，特别是三联、四联齿轮泵的问世，部分地弥补了齿轮泵不能变量的缺点。而复合齿轮泵的出现使齿轮泵的流量均匀性得到了很大的改善。其使用领域也在不断扩大，许多过去使用柱塞泵的液压设备也已改用齿轮泵（如工程起重机等）。提高齿轮泵的工作压力是齿轮泵的一个发展方向，而提高工作压力所带来的问题是：(1) 轴承寿命大大缩短；(2) 泵泄漏加剧，容积效率下降。产生这2个问题的根本原因在于齿轮上作用了不平衡的径向液压力，并且工作压力越高，径向液压力越大。目前，国内外学者针对以上2个问题所进行的研究是：(1) 对齿轮泵的径向间隙进行补偿；(2)减小齿轮泵的径向液压力，如优化齿轮参数、缩小排液口尺寸等；( 3) 提高轴承承载能力，如采用复合材料滑动轴承代替滚针轴承等。但这些措施都没从根本上解决问题。2、课题的技术方案设计1.收集齿轮油泵相关资料，阅读参考文献，确定技术方案。2.利用CAD绘制出齿轮油泵的总装配图。3.对齿轮油泵进行综合的分析。4.绘制齿轮油泵各个零件的CAD图。5.根据零件的设计过程进行总结，撰写毕业论文。6.答辩 完成课题还应具备以下条件条件1.大量阅读本课题的相关书籍及查阅资料，具备机械制图相关条件的能力。2.具有对零件产品的结构分析及工作原理的基础。3.自身AutoCAD的软件绘图造型装配综合应用水平。4.机械制造基础、工程材料、公差配合及机械零部件测绘等专业课程的掌握程度。5.要具有较好的分析和解决问题的能力。3工作进度计划第1周 (12.24.2012-12.28.2012) 分析油泵的组成及工作原理，收集参考资料，完成毕业设计开题报告第2周 (12.31.2012-1.4.2013) 完成轴的失效形式分析， 第3周 (1.7.2013-1.11.2013) 完成轴的结构优化设计及改进第4周 (1.12.2013-1.18.2013) 完成装配图第5周 (2.25.2013-3.1.2013) 完成零件图绘制第6周 (3.4.2013-3.8.2013) 完成毕业设计说明书第7周 (3.11.2013-3.15.2013) 完成毕业设计说明书并准备答辩第8周 (3.18.2013-3.22.2013) 完成答辩任务4参考文献l藤尺英也川和静男.著.徐家龙.译.柴油机燃油喷射M.北京:机械工业出版社1992 1-92无锡威孚集团公司柴油喷射装置培训教材无锡19983陈凌.关于齿轮轴断裂问题的探讨油泵技术M.陕西汉中:汉江油泵油嘴厂技术情报室10-304土大伦，赵德寅，郑伯芳.著.轴及紧固件的失效分析M.北京:机械工业出版社21-355西安交通大学金属材料及热处理教研室.机器零件的失效与预防M.西安：西安交通大学出版社30-456黄明志，石德坷，金志浩.金属力学性能M.西安：西安交通大学出版社7渗碳、碳氮共渗、氮化零件金相组织检验标准第三机械工业部8牟卫萍.测定20Cr钢渗碳层深度方法的比较实验室研究与探索M.上海9邓增杰，周敬恩.工程材料的断裂与疲劳M.北京：机械工业出版社15-3310 Mott N T.Atheory of the origin of fatigue cracks. Acta Metall. 1958,11 Lindley TC Richards CE and Ritchie RO.The mechanics and mechanisims of fatigue cracks growth in metals. In:Pro. Conf. Mechanics andPhysics of Tracture. Cambridge:Inst. Of Physics and Metals Society.1975,12 徐颧，疲劳强度设计M.北京：机械工业出版社44-6813上海市机械制造工艺研究所金相分析技术 14上海交通大学，金属断口分析M.北