齒輪油泵設(shè)計(jì)及工藝分析

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 齒輪油泵設(shè)計(jì)及工藝分析 專 業(yè) 精密機(jī)械 班 級 學(xué) 號 2 姓 名 指導(dǎo)教師 年 月 日 學(xué)生姓名專業(yè)班級 聯(lián)系方式指導(dǎo)老師 指導(dǎo)老師職稱 聯(lián)系方式課題名稱齒輪油泵設(shè)計(jì)和工藝分析課題任務(wù)要求一、設(shè)計(jì)的技術(shù)要求（或論文的主要內(nèi)容）：（1）完成齒輪油泵相關(guān)技術(shù)資料的查閱，收集與課題相關(guān)的信息；（2）分析齒輪油泵的工作原理與結(jié)構(gòu)；（3）完成齒輪油泵的裝配圖和重要零件的零件圖；（4）設(shè)計(jì)齒輪油泵的三維立體圖形。（5）按學(xué)校要求獨(dú)立撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。二、實(shí)施操作的技能要求：1、技能要求：（1）學(xué)會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料；（2）掌握齒輪油泵的工作原理與結(jié)構(gòu)；（3）熟練運(yùn)用autoca

2、d進(jìn)行繪圖；（4）熟練運(yùn)用ug軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模；（5）掌握撰寫論文的方法和能力。2、內(nèi)容要求（1）完成設(shè)計(jì)圖紙一套（包括裝配圖一套；零件圖2-3張）；（2）三維效果圖一份；（3）開題報(bào)告及論文各一份三、時(shí)間安排與要求：2014年9月23日-10月6日 準(zhǔn)備階段 2014年10月7日-11月10日 開題階段 2014年11月11日-12月8日 課題階段設(shè)計(jì) 2014年12月9日-12月29日 論文撰寫階段 2014年12月30日-1月5日 答辯階段專業(yè)組審批意見專業(yè)負(fù)責(zé)人（簽字） 年 月 日二級學(xué)院審批意見分管院長（簽字） 年 月 日指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日（此表一式3份，1份上交機(jī)電工

3、程學(xué)院教學(xué)科，1份下達(dá)至學(xué)生，1份存指導(dǎo)老師處。）齒輪油泵設(shè)計(jì)摘要 齒輪泵是液壓系統(tǒng)中最重要的動(dòng)力源,在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛, 因此, 吸引了大量學(xué)者對其進(jìn)行研究,其主要部件是內(nèi)部相互嚙合的一對齒輪。齒輪油泵主要用于各種機(jī)械設(shè)備中的潤滑系統(tǒng)中輸送潤滑油，適用于輸送粘度為510-61.510-3m2/s (5-1500cst)，溫度在300以下的具有潤滑性的油料。不銹鋼齒輪泵，可輸送無潤滑性的油料、飲料、低腐蝕性的液體。配用銅齒輪可輸送低內(nèi)點(diǎn)液體，如汽油、苯等?，F(xiàn)代機(jī)械工程對齒輪泵提出很多新要求，如壓強(qiáng)高、排量大、脈動(dòng)低、噪音低等，所以對齒輪泵的性能分析與改進(jìn)成為了很重要的課題。本課題以齒輪泵

4、為研究對象，總結(jié)了齒輪泵的特點(diǎn)，深入研究了齒輪泵整體結(jié)構(gòu)及其原理，并利用ug三維建模軟件對其進(jìn)行實(shí)體建模，依據(jù)齒輪油泵的裝配圖為基礎(chǔ)進(jìn)行完善設(shè)計(jì)，應(yīng)用ug進(jìn)行了總體造型和部分零件的造型測繪及分析，以及使用autocad2007進(jìn)行了兩個(gè)重要齒輪油泵組成零件的繪制，完成了齒輪油泵重要零件的設(shè)計(jì)，繪制出齒輪油泵的零件圖。并對齒輪油泵材料的選擇、齒輪的計(jì)算、公差配合、粗糙度及其技術(shù)條件與原則綜合分析。對機(jī)械零部件的繪制進(jìn)行了詳細(xì)的測繪和說明。關(guān)鍵詞：測繪分析 零件設(shè)計(jì) 齒輪計(jì)算 裝配圖 零件圖ar pump designgeabstract gear pump is the most importa

5、nt source of power, the hydraulic system is widely used in hydraulic transmission system, therefore, attracted a large number of scholars to study, the main components are internal meshing pair of gears. gear oil pump is mainly used for all kinds of mechanical equipment of conveying lubricating oil

6、in the lubricating system, suitable for conveying viscosity of 5 x 10-6-1.5 x 10-3 m2 / s (5-1500 cst), the temperature is below 300 with lubrication oil. stainless steel pump, can transport without lubrication oil, beverage, low corrosive liquid. with copper gear can handle liquid in low point, suc

7、h as gasoline, benzene, etc. modern mechanical engineering put forward many new requirements of gear pump, such as high pressure, large displacement, low ripple, low noise, so the performance analysis and improvement of the gear pump has become a very important topic. this topic to gear pump as the

8、research object, summarizes the characteristics of gear pump, the further study of the overall structure and the principle of gear pump, and by using ug three-dimensional modeling software for solid modeling, based on the basis of the gear oil pump assembly drawing to perfect the design, has carried

9、 on the overall application of ug modelling and modelling of surveying and mapping and analysis of parts, and use autocad2007 two important composition parts of gear pump, completed the design of the important parts, gear pump map out the gear oil pump parts. and calculation of the selection of mate

10、rial of gear oil pump, gear, tolerance, roughness and technical conditions, and the principle of comprehensive analysis. the drawing of mechanical parts and instructions of surveying and mappingkeywords: mapping analysis component design gear calculation assembly parts diagram 目錄緒論7第一章 齒輪泵的工作原理及三維建模

11、91.1 外嚙合液壓齒輪泵的工作原理91.2 齒輪泵分類、用途、應(yīng)用范圍91.2.1 齒輪泵的分類91.2.2 齒輪泵的用途及應(yīng)用范圍101.3 齒輪泵的三維建模10第二章 齒輪泵中齒輪的運(yùn)算公式15第三章 齒輪油泵各組成零件的選材分析163.1材料的選擇原則163.2材料的選擇方法163.2.1以綜合力學(xué)性能為主時(shí)的選材。163.2.2以疲勞強(qiáng)度為主時(shí)的選材。163.2.3以磨損為主時(shí)的選材。16第四章 齒輪油泵右端蓋工藝分析204.1齒輪油泵右端蓋的材料和毛坯204.2右端蓋的工藝分析204.2.1零件圖工藝分析204.2.2選擇加工方案204.3確定加工順序及加工路線204.4切削用量選

12、擇214.5工藝路線的安排中應(yīng)注意三個(gè)問題21第五章 齒輪油泵故障舉例225.1油泵內(nèi)部零件磨損225.2油泵殼體的磨損225.3油封磨損，膠封老化225.4機(jī)油泵供油量不足或無油壓22第六章 齒輪油泵的維修236.1主動(dòng)軸與襯套磨損后的修復(fù)236.2潤滑油泵殼體的修理殼體裂紋的修理236.3主動(dòng)軸襯套孔與從動(dòng)軸孔磨損的修理236.4泵殼內(nèi)腔的修理236.5泵蓋的修理23設(shè)計(jì)小結(jié)24致謝25參考文獻(xiàn)25緒論1.齒輪泵的研究內(nèi)容及意義在21世紀(jì)，節(jié)約能源使我們亙古不變的話題，在工業(yè)中也一直提倡能源的節(jié)約，動(dòng)力源是液壓系統(tǒng)中最重要的部分，這個(gè)動(dòng)力源也包含齒輪泵，所以我們要對齒輪泵的齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)，以

13、達(dá)到提高齒輪泵的效率和節(jié)約能源的問題，最主要的部件是內(nèi)部相嚙合的一對齒輪，在結(jié)構(gòu)上可分為內(nèi)嚙合齒輪泵和外嚙合齒輪泵兩大類。由于它具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、體積小、自吸能力強(qiáng)且重量輕等特點(diǎn),使它在機(jī)械、國防、能源、冶金、交通、石化、輕工、食品等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在齒輪泵的制造已經(jīng)很成熟，我們可以對齒廓加已修理，對齒輪泵進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，所以齒輪的工作原理我們是必須要掌握的，然后利用相關(guān)cad/cam軟件建立計(jì)算機(jī)實(shí)體模型，借助有限元分析法進(jìn)行詳細(xì)的受力和變形分析，依據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析法進(jìn)行實(shí)際的動(dòng)作仿真，并將根據(jù)分析和仿真結(jié)果指導(dǎo)該齒輪裝置進(jìn)行修正，結(jié)合現(xiàn)代自動(dòng)控制理論對齒輪裝置進(jìn)行有效的控制，最后盡

14、可能考慮裝置和有關(guān)零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化。優(yōu)化好齒輪后，效率就能提高，從而可以節(jié)約能源。當(dāng)大家在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)候，節(jié)約能源就變得越來越重要了。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，齒輪泵產(chǎn)品必將向環(huán)保、節(jié)能、智能化方向發(fā)展。2. 齒輪泵國內(nèi)外的發(fā)展概況由于我國工業(yè)基礎(chǔ)溥弱,齒輪油泵行業(yè)起步較慢，但其發(fā)展速度比較快。齒輪油泵在發(fā)展的過程中，存在相當(dāng)嚴(yán)重的問題。綜合多方面原因,陳列出如下幾條：1、國家缺乏對機(jī)械基礎(chǔ)件齒輪油泵行業(yè)有力的政策支持；2、企業(yè)基礎(chǔ)薄弱：機(jī)械基礎(chǔ)件行業(yè)基礎(chǔ)差，底子薄，科技投入少，開發(fā)力量薄弱；經(jīng)由二十余年消化吸收國外提高前輩技術(shù)以及自主立異。我國齒輪油泵設(shè)備制造行業(yè)有了奔騰發(fā)展。齒輪油泵

15、的進(jìn)一步發(fā)展得靠多方面的支持，國家政策的支持，科研技術(shù)的大量投入，機(jī)械基礎(chǔ)件工藝行業(yè)的提高等等。齒輪油泵行業(yè)2010年全國業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展規(guī)劃,齒輪油泵全國協(xié)會(huì)提出了全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，明確了21世紀(jì)前20年我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和改革的主要任務(wù)?！笆晃濉睍r(shí)期，是全面建設(shè)小康社會(huì)承前啟后的關(guān)鍵時(shí)期，“十一五”規(guī)劃，是全面建設(shè)小康社會(huì)的第一個(gè)五年規(guī)劃。標(biāo)準(zhǔn)作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和行業(yè)發(fā)展的技術(shù)支撐，是“十一五”規(guī)劃不可缺少的重要組成部分，是指導(dǎo)生產(chǎn)、實(shí)施產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)規(guī)劃、規(guī)范市場秩序、進(jìn)行宏觀調(diào)控和市場準(zhǔn)入的重要基礎(chǔ)。為此，根據(jù)機(jī)械科學(xué)研究院的要求，特編制“十一五”全國泵行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展規(guī)劃。 齒輪油泵行業(yè)及

16、其產(chǎn)業(yè)基本情況概述1、齒輪油泵行業(yè)及其主要產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵和構(gòu)成齒輪油泵行業(yè)主要由生產(chǎn)各類離心油泵、重油煤焦油泵,渣油泵,導(dǎo)熱油泵,自吸油泵、輸油泵、旋渦泵、回轉(zhuǎn)式容積泵、往復(fù)式容積泵和水環(huán)真空泵等企業(yè)構(gòu)成。在這些泵類產(chǎn)品中，按臺(tái)份計(jì)，離心泵約占接近70%，回轉(zhuǎn)式容積泵和往復(fù)式容積泵約占18%。全國具有一定規(guī)模的泵制造廠約有2000家，產(chǎn)品種類約有450個(gè)系列，5000多個(gè)品種。2002年統(tǒng)計(jì)，在這些泵制造廠中，較大的699家泵制造廠共生產(chǎn)2663萬臺(tái)，總產(chǎn)值約為208億元。這些泵被廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門，基本滿足了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對泵的需要，其中也包括具備為各種大型成套裝置提供配套用泵的能力。據(jù)不完全

17、統(tǒng)計(jì)，約有21%的電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)各類泵，在能源中約有近五分之一的能源用于驅(qū)動(dòng)各類泵。在火電和核電業(yè)中，泵已成為最重要的輔機(jī)，在石化業(yè)中泵已成為重要的設(shè)備之一，泵在通用機(jī)械中已成為最量大面廣的產(chǎn)品，已經(jīng)成為裝備制造業(yè)重要的裝置之一。2、國外齒輪油泵行業(yè)及其主要產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢世界泵業(yè)一直在不斷發(fā)展，近幾年的增長率平均4.5%左右，2002年泵業(yè)產(chǎn)值約270億美元，約有近萬家制造廠，其中10大家泵制造廠的產(chǎn)值約占世界泵業(yè)總產(chǎn)值的31%。這10家泵制造廠中，美國4家，德國2家，日本、英國、丹麥、瑞士各1家。世界泵業(yè)的發(fā)展趨勢：（1）競爭和壟斷進(jìn)一步加劇，跨國齒輪油泵業(yè)公司的壟斷勢頭進(jìn)一步加劇。如

18、世界泵業(yè)最大的前五家泵制造廠壟斷著世界泵業(yè)總產(chǎn)值22%。世界泵業(yè)中的一些主要制造廠的制造技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)成熟和完善的水平，其產(chǎn)品有極高的知名度，在特定的領(lǐng)域中有很高的市場占有率；(2）世界齒輪油泵業(yè)中泵制造廠家數(shù)量會(huì)不斷減少，自2000年以來，世界泵業(yè)已有80起大的合并和收購，通過這種集團(tuán)化的合作發(fā)展戰(zhàn)略，不僅可以得到最大的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，還有利于利用原來的商標(biāo)和知名度，實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展；（3）世界齒輪油泵業(yè)會(huì)持續(xù)發(fā)展，預(yù)計(jì)今后35年中，世界齒輪油泵業(yè)將會(huì)以每年5.5左右的增長率發(fā)展；（4）不斷開拓新的市場范圍和領(lǐng)域，中國加入wto后，世界各大泵制造廠都非常關(guān)注中國的用泵市場，世界泵業(yè)前20家制造廠絕大多

19、數(shù)都準(zhǔn)備或已經(jīng)在中國建制造分廠。3、國內(nèi)泵行業(yè)及其主要產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢泵行業(yè)現(xiàn)狀：（1）通過執(zhí)行國家提出的“以市場換技術(shù)”合作生產(chǎn)的方式，使我國泵業(yè)中具有極高技術(shù)水平的關(guān)鍵用泵的技術(shù)水平與國外發(fā)達(dá)國家的同類泵產(chǎn)品水平接近；（2）近幾年，齒輪油泵類產(chǎn)品的產(chǎn)值皆以11%12%的速率發(fā)展；（3）股份制和民營制造廠在我國泵業(yè)中占主導(dǎo)地位；（4）齒輪油泵制造廠都在進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改造，企業(yè)都在做強(qiáng)、做大，每年新增泵制造廠的數(shù)量明顯減少；（5）市場競爭更激烈，齒輪油泵產(chǎn)品中的普通泵供大于求的局面沒有改變，單臺(tái)泵的利潤率在逐年降低。由于材料漲價(jià)等因素影響，泵制造廠的利潤增長率明顯降低。發(fā)展趨勢：（1

20、）由于執(zhí)行“以市場換技術(shù)合作生產(chǎn)”的方式，關(guān)鍵用泵，如：百萬級核電用泵、火電用泵、大型輸水泵，近幾年會(huì)快速增長；（2）在經(jīng)濟(jì)全球化、市場國際化形勢的影響下，對貫徹國際標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的意識會(huì)強(qiáng)烈和自覺；（3）隨著我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國泵業(yè)還會(huì)以高出我國機(jī)械工業(yè)增長速度2-3%的速度持續(xù)發(fā)展；（4）泵制造廠的合并和聯(lián)合必然增多，向集團(tuán)化發(fā)展是趨勢。今后我國的泵制造廠的數(shù)量將逐年減少；（5）我國2002年出口齒輪油泵為4.73億美元(同年進(jìn)口泵為7.76億美元)，今后幾年出口泵會(huì)明顯增加，尤其是通用泵的出口量會(huì)更快增加。第一章 齒輪泵的工作原理及三維建模1.1 外嚙合液壓齒輪泵的工作

21、原理 圖2.1 外嚙合齒輪泵工作原理圖圖2.1 是外嚙合齒輪泵的工作原理圖。由圖可見，這種泵的殼體內(nèi)裝有一對外嚙合齒輪。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)的齒輪逐漸脫離嚙合，露出齒間。因此這 一側(cè)的密封容腔的體積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力的作用下經(jīng)泵的吸油 口進(jìn)入這個(gè)腔體，因此這個(gè)容腔稱為吸油腔。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)齒間中的油液從右側(cè)被帶到 了左側(cè)。在左側(cè)的密封容腔中，輪齒逐漸進(jìn)入嚙合,使左側(cè)密封容腔的體積逐漸減小，把齒間的油 液從壓油口擠壓輸出的容腔稱為壓油腔。當(dāng)齒輪泵不斷地旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵的吸、壓油口不斷地吸油 和壓油，實(shí)現(xiàn)了向液壓系統(tǒng)輸送油液的過程。1.2 齒輪泵分類、用途、

22、應(yīng)用范圍 1.2.1 齒輪泵的分類按其結(jié)構(gòu)分：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵；按其壓力分：低壓泵、中壓泵、中高壓泵、高壓泵和超高壓泵；按其輸出流量能否調(diào)節(jié)分：定量泵和變量泵；按齒輪泵按齒輪嚙合形式分：外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵；按工作壓力分：低壓齒輪泵、中高壓齒輪泵、高壓齒輪泵；按齒輪采用的齒形分：直齒齒輪泵、螺旋齒齒輪泵、人字齒齒輪泵、擺線齒齒輪泵；按泵工作齒輪對數(shù)分：一對齒齒輪泵、多對齒齒輪泵；按泵的結(jié)構(gòu)形式分：單級齒輪泵、多級齒輪泵、雙聯(lián)齒輪泵； 1.2.2 齒輪泵的用途及應(yīng)用范圍齒輪泵利用兩齒間空間的變化來輸送液體，用于輸送粘性較大的液體，如潤滑油和燃燒油，不宜輸送粘性較低的液體（例如

23、水和汽油等），不宜輸送含有顆粒雜質(zhì)的液體（影響泵的使用壽命），可作為潤滑系統(tǒng)油泵和液體系統(tǒng)油泵，廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、機(jī)床以及其他設(shè)備。齒輪泵工藝要求高，不易獲得精確的匹配。1.3 齒輪泵的三維建模該課題使用軟件ug，此軟件具有強(qiáng)大的實(shí)體造型和裝配的功能。齒輪泵的主要零件有機(jī)座、前端蓋、后端蓋、長齒輪軸（主動(dòng)輪）、短齒輪軸（從動(dòng)輪）等。機(jī)座、前端蓋和后端蓋都是齒輪泵的主要部分，機(jī)座內(nèi)有吸油孔和出油孔 ，內(nèi)部是油泵能夠增壓的關(guān)鍵部分，通過齒輪在其中的嚙合從而改變齒輪兩側(cè)的內(nèi)部體積，使得出油孔一側(cè)內(nèi)部壓力增大，達(dá)到增壓的效果。機(jī)座的下面一部分是機(jī)架部分，主要起到固定齒輪泵位置的作用。

24、具體的三維建模如下圖： 圖2.2 機(jī)座的三維模型 圖2.3 后端蓋的三維模型圖2.4 前端蓋的三維模型前端蓋與長齒輪軸的一段配合（基孔制），一段接輸入裝置，齒輪的齒數(shù)為10，模數(shù)為3，壓力角為20。短齒輪軸一端與前端蓋基孔制配合，一端與后端蓋基孔制配合。長動(dòng)齒輪和短動(dòng)齒輪的三維建模如下圖：圖2.5 長齒輪軸的三維模型圖2.6 短齒輪軸的三維模型除了以上五個(gè)主要部件，還需一些附加部件，如下面的齒輪泵裝配圖：圖2.7 齒輪泵裝配圖 如圖所示為本設(shè)計(jì)齒輪油泵裝配完成后的外部觀察圖，從圖中我們可以看出底部有兩個(gè)通孔，用于將齒輪油泵的泵體固定在某處固定板上，左右也為兩個(gè)通孔，此孔是用于連接輸送管而設(shè)計(jì)，

25、用于輸送潤滑油。前端為一個(gè)主動(dòng)軸，用于連接動(dòng)力來源如圖所示為本設(shè)計(jì)齒輪油泵的總裝爆炸圖，從中我們可以看出一個(gè)完整的齒輪油泵是由壓緊螺母、壓蓋、填料、螺釘、墊片、傳動(dòng)齒輪軸、泵蓋、主動(dòng)齒輪軸、泵體這九個(gè)零部件組成。本產(chǎn)品設(shè)計(jì)的齒輪油泵的特點(diǎn)及應(yīng)用： （1）結(jié)構(gòu)緊湊，使用和保養(yǎng)方便。 （2）具有良好的自吸性，故每次開啟裝置前無需灌入液體。 （3）潤滑是靠輸送的液體而自動(dòng)達(dá)到的，所以不需要另外添加潤滑劑。 齒輪油泵廣泛應(yīng)用于石油、化工、船舶、電力、糧油、食品、醫(yī)療、建材、冶金及國家防御科研等行業(yè)。齒輪油泵適用于輸送不含固體顆粒和纖維，無腐蝕性、溫度不高于150、粘度為5-1500cst的潤滑油或性質(zhì)

26、類似潤滑油的其他液體。試用各類在常溫下有凝固性及高寒地區(qū)室外安裝和工藝過程中要求高溫的場合。下面簡單介紹一下本設(shè)計(jì)齒輪油泵的工作原理 圖2.8齒輪油泵工作原理圖 圖2.9齒輪工作原理圖齒輪油泵是依靠一對齒輪的傳動(dòng)把油升壓的一種裝配，泵體1內(nèi)有一對齒輪，軸齒輪4是主動(dòng)輪，軸齒輪8是被動(dòng)輪。動(dòng)力從主動(dòng)輪輸入，從而帶動(dòng)被動(dòng)輪一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向參見下圖。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)齒輪嚙合區(qū)的左方形成局部真空，壓力降低將油吸入泵中，齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，吸入的油沿著泵體內(nèi)壁被輸送到嚙合處的右方，壓力升高，從而把高壓油輸往需要潤滑的部位。 為使油泵不漏油，泵體和泵蓋結(jié)合處有密封墊片9（墊片形狀與泵體、泵蓋結(jié)合面相同），主動(dòng)軸齒輪伸出

27、的一端處填料壓蓋防漏裝置，由填料5、填料壓蓋7、壓緊螺母6組成。泵體與泵蓋之間用螺釘10連接，為保證相對位置的準(zhǔn)確，用定位銷3定位。 拆裝順序：泵體-主動(dòng)軸和被動(dòng)軸-墊片、泵體定位銷螺釘 -填料-壓緊螺母 齒輪油泵裝配示意圖第二章 齒輪的運(yùn)算公式分度圓直徑： d=mz齒頂高：ha=ha*m齒頂高系數(shù)：ha* 正常齒：ha*=1 短齒制：ha*=0.8齒根高：hf=(ha*+c*)m頂隙系數(shù)：c* (頂隙c=c*m) 正常齒：c*=0.25 短齒制：c*=0.3全齒高： h=ha+hf=(2ha*+c*)m齒頂圓直徑：da=d+2ha=(z+2hz*)m齒根圓直徑：df=d-2hf=(z-2ha

28、*-2c*)m 第三章 齒輪油泵各組成零件的選材分析3.1材料的選擇原則 1.材料的力學(xué)性能：材料性能能夠滿足零件的工作需求，盡量使零件耐用，安全可靠。為此，根據(jù)零件的材料、功能、受力狀況、工作環(huán)境等，分析零件失效的形式和原因來確定材料抵抗失效應(yīng)力具備的重要性能，根據(jù)主要性能來選擇材料。 2.材料的工藝性：材料工藝性指的是零件在制作過程中，材料能夠適應(yīng)冷、熱加工工的性能包括：鑄造性-鍛造性-焊接性-切削加工性-熱處理工藝性。 3.材料的經(jīng)濟(jì)性：在滿足使用性能要求的前提下，盡量采用便宜的材料，把零件的總成本降低到最低，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。3.2材料的選擇方法3.2.1以綜合力學(xué)性能為主時(shí)的選材

29、。 在機(jī)器制造業(yè)中，相當(dāng)大的一些的機(jī)械零件，如軸類，桿類。工作時(shí)受到不同程度的載荷和工作環(huán)境的約束，要求零件具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性。因此根據(jù)零件的受力情況的大小，選用中碳鋼或者合金鋼材料（如45號鋼、40cr等），并進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理以滿足使用需求。零件受力越大，零件選用的材料的綜合力學(xué)性能也應(yīng)該越高。 3.2.2以疲勞強(qiáng)度為主時(shí)的選材。 交變載荷作用下的零件容易出現(xiàn)疲勞破壞，同時(shí)應(yīng)力集中也會(huì)導(dǎo)致零件疲勞破壞，如發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、齒輪等零件，應(yīng)選用疲勞強(qiáng)度較高的材料制作，合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形狀，并且制定正確的加工工藝來減少應(yīng)力集中。3.2.3以磨損為主時(shí)的選材。 在工作條件下，磨損較大，受力小的零

30、件，如各種量具，鉆套等，選用高碳合金鋼或者高碳鋼，進(jìn)行淬火+低溫回火來獲得高硬度的回火馬氏體組織，滿足耐磨需求。 同時(shí)承受磨損和交變應(yīng)力的零件，應(yīng)該選擇合適表面淬火、滲碳或者氮化后的鋼材進(jìn)行熱處理。 表 1鋼材料分類名稱牌號應(yīng)用舉例說明碳素結(jié)構(gòu)鋼q215ab金屬結(jié)構(gòu)件、拉桿、套圈、鉚釘、短軸、心軸、墊圈，滲碳零件及焊接件等?！皅”為碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服點(diǎn)“屈”字的首位拼音字?jǐn)?shù)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，如q235a表示碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服點(diǎn)為235mpa。屈服點(diǎn)是表征材料受力后改變與未改變原有力學(xué)性能的臨界點(diǎn)。q235abcd金屬結(jié)構(gòu)件，心部強(qiáng)度要求不高的滲碳零件，拉桿、汽缸、齒輪、螺栓、螺母、連桿、輪軸

31、及焊接件。q275軸、剎車桿、螺栓、螺母、齒輪以及其他強(qiáng)度較高的零件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08f1020303540455060可塑性好的零件，如管子、墊片、滲碳件、拉桿、沖模鍛件、軸套、鉤、螺釘、連接器、連桿、橫梁、搖桿、鍵、銷、螺栓齒輪、齒條、凸輪、曲柄軸齒輪、聯(lián)軸器、襯套、輪軸、偏心輪、輪圈、彈簧等。牌號中的兩位數(shù)字表示平均含碳量，45號鋼即表示平均含碳量0.45%，平均含碳量0.25%的為低碳鋼；平均含碳量0.25%0.6%之間的為中碳鋼;含碳量質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.6%的為高碳鋼；在牌號后面加符號“f”表示沸騰鋼。30mn40 mn50 mn螺栓、杠桿、制動(dòng)板、用于承受疲勞載荷零件：軸、曲軸、萬

32、向聯(lián)軸器、用于高負(fù)荷下耐磨的熱處理零件，如齒輪、發(fā)條等。錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的鋼，須加注化學(xué)元素符號“mn”。合金結(jié)構(gòu)鋼鉻鋼15cr20 cr30 cr40 cr滲碳齒輪、凸輪、活塞銷、離合器、較重要的滲碳零件的重要的調(diào)質(zhì)零件（如輪軸、齒輪）較重要的調(diào)質(zhì)零件（如進(jìn)氣閥、軸、）強(qiáng)度及耐磨性高的軸、齒輪、螺栓等。鋼中加入了一定的合金元素，提高了鋼的力學(xué)性能和耐磨性，也提高了鋼在熱處理時(shí)的淬透性，保證金屬能在較大截面上獲得良好的力學(xué)性能。鉻錳鈦鋼18crmnti30crmnti40crmnti汽車上的重要滲碳件，如齒輪汽車、拖拉機(jī)上強(qiáng)度特高的滲碳齒輪強(qiáng)度高、耐磨性高的大齒輪、主軸鑄造碳鋼zg230-45

33、0 zg310-570鑄造平坦的零件，如機(jī)座、機(jī)蓋、機(jī)體、工作溫度在450下的管路附件等，各種形狀的機(jī)件，如齒輪、齒圈、重負(fù)荷的機(jī)架。zg230-450表示工程用鑄鋼，屈服點(diǎn)為230mpa抗拉強(qiáng)度450mpa。 表2灰鑄鐵材料名稱牌號特性和用途說明灰鑄鐵ht100外罩，手把，手輪，底板等形狀簡單，對強(qiáng)度無要求的零件，鑄造應(yīng)力小，不用人工時(shí)效處理，減震性良好，鑄造性能好。ht”為“灰鐵”的漢語拼音的首位字母，后面的數(shù)字表示抗壓強(qiáng)度（mpa）,如ht250表示抗拉強(qiáng)度為250n/m的灰鑄鐵ht150用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，如端蓋、軸承座、管子及管路附件，手輪。不用人工時(shí)效處理，減震性優(yōu)良，鑄造

34、性能好。ht200用于強(qiáng)度、耐磨性要求較高的零件，如汽缸、齒輪、機(jī)體、飛輪、齒條。有較好的耐熱性和減震性，鑄造性較好，需進(jìn)行人工時(shí)效處理。ht250基本性能同ht200，但強(qiáng)度較高，用于閥殼、汽缸、聯(lián)軸體、機(jī)體、齒輪、齒輪箱外殼、軸承座。 綜上所述及從表1、表2中我們可以知道，輪軸類零件應(yīng)該選擇高強(qiáng)度耐磨性材料，因此可以選擇45號鋼作為材料。而壓緊螺母、填料壓蓋及墊圈可選擇心部強(qiáng)度要求不高的材料q235。由于泵體于泵蓋只起到了固定其他零件及容納液體的作用，可以使用ht200灰鑄鐵比較合適。所以做出以下表3中各齒輪油泵零部件的材料的選擇。（個(gè)人看法） 表3 零件材料匹配表零件名稱材料泵體ht20

35、0泵蓋hf200傳動(dòng)齒輪軸45主動(dòng)齒輪軸45壓緊螺母q235填料壓蓋q235墊圈q235填料石棉繩 第四章 齒輪油泵右端蓋工藝分析4.1齒輪油泵右端蓋的材料和毛坯齒輪油泵右端蓋采用灰鑄鐵ht200，它具有容易變形，吸振性好，耐磨性及切削性好的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)形狀稍微復(fù)雜，內(nèi)部呈空腔，箱壁較厚且不均勻，其上有很多精度要求很高的軸承孔和裝配用的基準(zhǔn)平面。此外，還有一些精度要求不高的緊固孔和次要平面。因此，齒輪油泵右端蓋要加工的部位較多，加工難度也較大。齒輪油泵右端蓋是齒輪油泵的基礎(chǔ)零件之一，用手將一些軸承和齒輪等零件組裝在一起，使其保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)。組裝后的

36、齒輪油泵，用端蓋的基準(zhǔn)平面安裝在機(jī)器上。因此，齒輪右端蓋的加工質(zhì)量對箱體部件裝配后的精度有決定性的影響。當(dāng)生產(chǎn)批量不大時(shí)齒輪油泵右端蓋毛坯采用木模手工造型，制作簡單但毛坯精度較低，余量較大，大批、大量生產(chǎn)時(shí)則采用金屬模機(jī)機(jī)器造型。毛坯精度高，余量可適當(dāng)減少。在單件生產(chǎn)時(shí)，有時(shí)采用焊接件做毛坯，以縮減短生產(chǎn)周期。4.2右端蓋的工藝分析泵蓋類零件，材料為ht200，小批量生產(chǎn)4.2.1零件圖工藝分析 鑄件技術(shù)要求：1.產(chǎn)品材料：ht200。2.產(chǎn)品數(shù)量：小批量生產(chǎn)。3.未標(biāo)注粗糙度均為12.5該零件主要由平面，外輪廓及孔系組成，孔的表面粗糙度要求較高，為ra1.6m，該零件材料為鑄鐵，切削加工性能

37、較好。4.2.2選擇加工方案上、下表面的粗糙度要求ra6.4m，可選擇粗車-精車的方案?？准庸し桨傅倪x擇：孔加工前，為便于鉆頭引證，可先用中心鉆加工中心孔，再進(jìn)行鉆孔。內(nèi)孔表面加工方案，很大程度取決于內(nèi)孔本身的尺寸精度和粗糙度。對于精度較高，粗糙度值較小的表面一般不能加工到規(guī)定尺寸，而劃分加工階段逐步進(jìn)行加工?？紫导庸し桨高x擇：孔表面粗糙度為1.6，選擇“鉆-粗鏜-半精鏜-精鏜”方案。孔的表面粗糙度為0.8選擇“鉆-粗鉸-精鉸”。表面粗糙度為6.3選擇“鉆-半精鏜-惚孔”4.3確定加工順序及加工路線1零件表面采用車工加工，選擇適當(dāng)?shù)那腥肭谐鲩L度，提高加工加工精度，并減少相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀的

38、痕跡。2切槽刀選取與槽同寬的刀具直徑3孔加工各工步的刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑來確定。4.4切削用量選擇該零件切削性能較好，車削平面及外圓時(shí)留0.5mm精車余量；孔加工精鏜余量留0.2-0.3mm，鉸余量0.1mm 4.5工藝路線的安排中應(yīng)注意三個(gè)問題1.工件的時(shí)效處理對于蓋類零件，在鑄造時(shí)，因其部件各部位厚度不均勻，鑄造內(nèi)應(yīng)力較大，為消除內(nèi)應(yīng)力消除變形，則必須要進(jìn)行人工時(shí)效處理。對于本泵蓋，因其精度要求一般，則可利用粗、精加工工序間的自然停放和運(yùn)輸時(shí)間，得到自然時(shí)效的效果。但自然時(shí)效的時(shí)間越長越好，否則會(huì)影響泵蓋精度的穩(wěn)定性。對于特別精度的泵蓋，在粗加工和精加工工序間應(yīng)該安排一次人工時(shí)效，以

39、消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，提高精度穩(wěn)定性。2加工工藝的順序應(yīng)先面后孔作為泵蓋上的主要兩類加工表面-平面和孔，從定位穩(wěn)定可靠角度分析，平面比孔要優(yōu)越得多，同時(shí)還可以使孔加工余量均勻。從加工難度上分析平面比孔好加工。從有利加工進(jìn)行分析，平面加工后，在加工分布在平面上的孔，由于鑄件表面是凹凸不平和夾砂等缺陷已被切除，大大有利于孔加工的進(jìn)行。3加工階段粗、精分開泵蓋為灰鑄鐵，加工余量留的較多，在粗加工中切削余量較大，夾緊力、切削力較大，且削熱較多，因此對加工精度影響也較大。再加上粗加工是切削毛坯表面金屬，工件內(nèi)應(yīng)力重新分布，也會(huì)引起工件變形。為此粗、精加工分為兩個(gè)加工階段，有利于把粗加工后，由于各種原因引起的工

40、件變形充分暴露出來，在精加工階段得以消除。另外，清洗一步也十分重要。清洗工件對保證機(jī)器裝配質(zhì)量延長機(jī)器使用壽命均有重要意義，尤其是對那些緊密配合件、密封件更為重要。清洗的目的是除去零件表面上的油污及雜質(zhì)。常用的清洗液有煤油、汽油、堿液及化學(xué)清洗液等。清洗時(shí)可用擦洗、浸洗、噴洗超聲波清洗等方法。第五章 齒輪油泵故障舉例發(fā)動(dòng)機(jī)在其使用過程中齒輪油泵容易出現(xiàn)以下故障：5.1油泵內(nèi)部零件磨損油泵內(nèi)部零件磨損會(huì)造成內(nèi)漏。其中浮動(dòng)軸套與齒輪端面之間泄漏的面積比較大，是造成內(nèi)漏的主要部位。這部分漏損量占全部內(nèi)漏的50%70%左右。磨損內(nèi)漏使齒輪泵的容積效率出現(xiàn)下降，油泵輸出功率遠(yuǎn)低于輸入功率。其損耗全部轉(zhuǎn)換

41、為熱能，因此會(huì)引起油泵過熱。若將結(jié)合平面壓緊，因工作時(shí)浮動(dòng)軸套會(huì)有少量運(yùn)動(dòng)而造成磨損，結(jié)果就是使農(nóng)具提升緩慢或不能提升，這樣的浮動(dòng)軸套必須更換或修理。5.2油泵殼體的磨損 主要是浮動(dòng)軸套孔的磨損（齒輪軸與軸套的正常間隙是0.090.175mm，最大不得超過0.20mm）。齒輪工作受壓力油的作用，齒輪尖部靠近油泵殼體，磨損泵體的低壓腔部分。另一種磨損是殼體內(nèi)工作面成圓周般的磨損，這種磨損主要是添加的油液不凈所致，所以必須添加沒有雜質(zhì)的油液。5.3油封磨損，膠封老化卸荷片的橡膠油封老化變質(zhì)，失去彈性，對高壓油腔和低壓油腔失去了密封隔離作用，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生高壓油腔的油壓向低壓油腔，稱為“內(nèi)漏”，它大大的

42、減弱了油泵的工作壓力和流量。cb46齒輪油泵的正常工作壓力為100到110kg/平方厘米，標(biāo)準(zhǔn)的卸荷片橡膠油封是5743。油封如果它損壞或年久失效，空氣便從油封與主軸軸頸之間的縫隙或者從進(jìn)油口接盤與油泵殼體結(jié)合處被吸入油泵，經(jīng)過回油管進(jìn)入油箱，在油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡。這時(shí)會(huì)造成油箱中的油液減少，發(fā)動(dòng)機(jī)油底槽中油液增多現(xiàn)象，使的農(nóng)具提升緩慢或不能提升。油泵的卸荷片和密封環(huán)務(wù)必裝在ksq7bv進(jìn)油腔，兩軸套才能保持平均。卸荷片密封環(huán)應(yīng)具有0.005cm的預(yù)壓量；這時(shí)我們應(yīng)該及時(shí)更換油封才可以排除故障。5.4機(jī)油泵供油量不足或無油壓 現(xiàn)象：工作裝置工作時(shí)提升緩慢，提升時(shí)發(fā)抖或者不能提升；油管或油箱內(nèi)存

43、在氣泡；提升時(shí)液壓系統(tǒng)發(fā)出“唧、唧、唧”聲音；比如拖拉機(jī)剛剛啟動(dòng)時(shí)工作裝置能夠提升，但是工作一段時(shí)間后，油溫升高則出現(xiàn)提升緩慢或不能提升；輕負(fù)荷時(shí)能提升，重負(fù)荷時(shí)不能提升。 故障原因：（1）液壓油箱油面過低；（2）沒按季節(jié)使用液壓油；（3）進(jìn)油管被臟物嚴(yán)重堵塞；（4）油泵主動(dòng)齒輪油封損壞，空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)；（5）油泵進(jìn)、出油口接頭或彎接頭“o”形密封圈損壞，彎接頭的緊固螺栓或進(jìn)、出油管螺母未上緊，空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)；（6）油泵內(nèi)漏，密封圈老化；（7）油泵端面或主、從動(dòng)齒輪軸套端面磨損或刮傷，兩軸套端面不平度超差；（8）油泵內(nèi)部零件裝配錯(cuò)誤造成內(nèi)漏；（9）“左旋”裝“右旋”油泵，造成沖壞骨架油封；

44、（10）液壓油過臟。 第六章 齒輪油泵的維修6.1主動(dòng)軸與襯套磨損后的修復(fù) 齒輪泵主動(dòng)軸與襯套磨損后，其配合間隙增大，必將影響泵油量。遇此，可采用修主動(dòng)軸或襯套的方法恢復(fù)其正常的配合間隙。若主動(dòng)軸磨損輕微，只需壓出舊襯套后換上標(biāo)準(zhǔn)尺寸的襯套，配合間隙便可恢復(fù)到允許范圍。若主動(dòng)軸與襯套磨損嚴(yán)重且配合間隙嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，不僅要更換襯套，而且主動(dòng)軸也應(yīng)用鍍鉻或振動(dòng)堆焊法將其直徑加大，然后再磨削到標(biāo)準(zhǔn)尺寸，恢復(fù)與襯套的配合要求。6.2潤滑油泵殼體的修理殼體裂紋的修理體裂紋可用鑄508鎳銅焊條焊補(bǔ)。焊縫須緊密而元?dú)饪祝c泵蓋結(jié)合面平面度誤差不大于0.05毫米6.3主動(dòng)軸襯套孔與從動(dòng)軸孔磨損的修理主動(dòng)軸襯套孔

45、磨損后，其配合間隙增大，可采用修主動(dòng)軸或襯套的方法恢復(fù)其正常的配合間隙。若主動(dòng)軸磨損輕微，只需壓出舊襯套后換上標(biāo)準(zhǔn)尺寸的襯套，配合間隙便可恢復(fù)到允許范圍。，若主動(dòng)軸與襯套磨損嚴(yán)重且配合間隙嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，不僅要更換襯套，而且主動(dòng)軸也要鍍鉻或振動(dòng)堆焊法將其直徑加大，然后再磨削到標(biāo)準(zhǔn)尺寸，恢復(fù)與襯套的配合要求。6.4泵殼內(nèi)腔的修理 泵殼內(nèi)腔磨損后，一般采取內(nèi)腔鑲套法修復(fù)，就是將內(nèi)腔搪大后緊接著鑲配鑄鐵或鋼襯套。鑲套后，將內(nèi)腔搪、閥座的修理：限壓閥有球形閥和柱塞式閥兩種。如閥座磨損嚴(yán)重，可先鉸削除去磨痕，再用上法使之密合。柱塞式閥座磨損后，可放入少許氣門砂進(jìn)行研磨，直到密合為止。球形閥座磨損后，可將一鋼球放在閥座上，然后用金屬棒輕輕敲擊鋼球，直到球閥與閥座密合為止。6.5泵蓋的修理工作平面的修理：若是泵蓋工作平面磨損較小，可用手工研磨法消除磨損痕跡，即在平臺(tái)上放少許氣門砂，然后把泵蓋放在上面研磨，直到磨損痕跡消除，工作表面平整為止。當(dāng)泵蓋工作平面磨損深度超過01毫米時(shí)，應(yīng)采取先車削后研磨的辦法修復(fù)。齒輪泵設(shè)備地維護(hù)保養(yǎng)：通過擦拭,清掃,潤滑,調(diào)整等一般方法來對設(shè)備進(jìn)行護(hù)理,以維持和保護(hù)設(shè)備地