齿轮泵泵体的设计毕业设计

毕业设计（论文）课 题 名 称 齿轮泵泵体的设计院 系 机械制造系 专 业 机械设计与制造 班 级 10机设一班 学 号 201009021101 学 生 姓 名 指 导 教 师 二O一三年 四 月二十日 济南职业学院 毕业论文（设计）任务书 课 题 名 称 齿轮泵泵体的设计系 部 ： 机械制造系 专 业 ： 机械设计与制造 姓 名 ：崔继常 学 号 ：201009020101 指 导 教 师 ： 张卧波 二O一三 年 四 月二十日 前言 齿轮泵是发动机中的润滑油泵，是液压系统中广泛采用的一种液压泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，而以外啮合齿轮泵应用最广，其设计与生产技术水平也最成熟，外啮合齿轮泵结构简单，加工方便，体积小，重量轻而且有自吸能力，对油污污染不敏感，因而应用广泛。但由于运动部件与固定部件存在间隙，工作过程中必然存在泄漏，所以齿轮泵泵体的加工精度将直接会影响到齿轮泵的工作状况，因此加工精度要求较高，而最重要的影响因素是齿轮泵泵体的加工精度。为了减小泄漏量，提高齿轮泵工作效率，必须保证加工精度，减小间隙。近年来随着产量的不断增大，在齿轮泵向高压化、高可靠性方向发展的推动下，我国齿轮泵技术有了新的发展和突破。而齿轮泵泵体制造工艺设计合理与否将直接影响齿轮泵的工作效率。制定合理的泵体制造工艺设计是很重要的。齿轮泵壳体对两个孔的加工精度有很高的要求，壳体孔加工精度的高低将会影响齿轮泵的工作效率，若精度达不到指定要求的话将会导致齿轮泵油液泄漏，达不到理想的润滑效果，如果用传统加工方法用通用车床和专用装备来加工的话，此种加工方法很难达到精度要求，所以可以从产品的设计、加工方法、工艺设备等方面进行改进，可以选用数控机床进行加工，即可以节省时间又可以提高生产效率。2 零件的测绘2.1 零件的基本尺寸 基本尺寸的测量长为114mm，宽为90mm，高为92mm,圆弧半径分别为R11;R22;R66孔直径分别为11; 7; 11;以及M8的螺纹孔2.2 孔轴配合2.2.1 有关尺寸的数据定义A 基本尺寸 ：D.d B 实际尺寸 ：C 极限尺寸 ：.2.2.2 有关尺寸偏差和公差的术语和定义D 上偏差：对孔：Es=-D 对轴：es= -d E 下偏差：对孔：EI=-D 对轴：ei=- dF 尺寸公差：对孔：=-=ESEI 对轴：=esei注意： .公差为正值，等于零则无意义 零值表示公差不存在，是不可能的。 极限偏差用于控制实际偏差，是判断加工 后零件尺寸合格性的依据。 公差的大小控制着同一批零件实际尺寸的差异程度。 对同一尺寸公差的大小反应其加工的难易程度。 即：加工精度的高低公差是制定加工工艺选择机床，刀具，夹具，量具的主要依据。而极限偏差则是调整机床时选择切削刀具与确定工件相对位置的依据。2.2.3 尺寸公差带 在尺寸公差带中代表上偏差和下偏差或最小极限尺寸，和最大极限尺寸的两条直线之间所围成的区域。大小和位置是公差带的两要素。大小由尺寸公差确定，位置由基本偏差确定。2.2.3 间隙和过盈 轴和孔相互配合时，当孔尺寸减去相配合的尺寸所得代数差值为正值时是间隙。用Xa表示为负值时是过盈，用Ya表示。 配合是指基本尺寸相同且相互配合时孔和轴公差之间的位置关系。 间隙配合：其变动的最大最小间隙配合分别为： =ES-ei=EI-es则配合公差为： 过盈配合：其最大最小过盈分别为： 配合公差为： 过度配合：其最大过盈，间隙分别为：由上可知 配合公差与孔轴公差的关系为2.3 公差 指确定尺寸精确度等级，分为20个等级，用IT表示与阿拉伯数字，其中IT01精度最高IT08精度最低。 T=ES(es)EI（ei） 且 T=IT 2.3.1 公差及极限偏差的运算 泵体内部两孔需要与座圈和齿轮轴配合，通过粗糙度样板比对确定，孔径的表面粗糙度为Ra0.8 上下表面的表面粗糙度为Ra0.4 ，前后表面的表面粗糙度为Ra3.2由机械制造技术查的孔的精度等级为IT8，选择基轴制。由公差与配合手册查得选用孔为44H8h7 极限间隙为Xmax=64 Xmax Xmin = Th + Ts =64由公差配合与测量查得 Th = 39 Ts = 250-0.025+0.0390由公差配合与测量查得 偏差为H8 h7 +0.0390 所以泵体内与座圈配合的孔为44 2.3.2 检验合格方法检验：已知Da daDmin<Da<Dmax; dmin<da<dmax;孔轴的实际尺寸合格该孔和轴装配后的实际间隙为Xs=Da-daXmin<Xa<Xmax;该配合是符合要求的 2.3.2形位公差与误差1. 形位公差形位公差的研究对象是构成零件的点·线·面统称为几何要素 2. 公差带形状指公差带所具有的最小包容区域的形状 3. 公差带方向 指公差带的宽度方向，通常表示检测方向，由框格指引线箭头指示。4. 形位公差A.平面度 用以限制实际平面的形状误差，限制平面变动的区域是; 两平行平面形成的包容区域。 即：本零件的形状可知零件高为24.查公差配合与测量表3.8可知平面度为0.02B. 平行度公差配合与测量表3.6可知其平行度为0.12.4 零件的作用题目给出的零件是液压齿轮泵的泵体，齿轮泵泵体在齿轮润滑系统中起支撑齿轮的作用，将两个齿轮装在壳体内，齿轮两侧有端盖，壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当齿轮旋转时轮齿相互啮合和脱开时，形成工作腔，将油液吸入和压出从而达到不断润滑油泵的作用，所以齿轮泵泵体在实现齿轮泵润滑过程中起着相当重要的作用，是整个润滑系统的承载基体，泵体制造精度对整个润滑系统有很大的影响，尤其是壳体上两个孔的精度要求比较的高，齿轮油泵在工作过程中存在着泄漏，其中齿轮外圆和壳体内孔间就是泄漏之一处，所以对壳体孔的加工精度有一定的精度要求。泵体的主要作用是支撑各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证泵体部件与底座正确安装。因此泵体的加工质量，不但直接影响齿轮泵泵体的装配精度，而且还会影响齿轮泵的工作精度、使用性能和寿命。齿轮泵由装在泵体内的一对齿轮、泵体及齿轮端面上的两个端盖所组成。当电机带动主动齿轮旋转时，从动齿轮也跟着旋转。这时由泵体、两个端盖和齿轮三者所形成的吸油腔工作空间的容积，随齿轮旋转牙齿逐渐分离面增加，吸油腔形成真空，将油箱中的液体在外界大气压力作用下吸进吸油腔，然后通过两个齿轮的齿槽送到压油腔。在压油腔里随着牙齿逐渐啮合，压油腔工作空间逐渐减小，把油液挤出输送到压力管道上。如此，随着两啮合齿轮的旋转连续不断地从油箱吸入油液并输送出去，这就是齿轮泵的工作原理。由此可见，齿轮泵的工作原理就是依靠两个互相隔离着的吸油腔与压油腔工作空间的容积变化进行工作的。2.5 绘制零件图2.5.1视图的选择 通过对零件作用的分析，发现该泵体上下面，左右面都有不对称的部分，所以仅用主、俯、左三个视图不能清晰的表达出零件的正确形状，所以应在主、俯、左视图的基础上加一个对底面C的向视图，绘制视图时，主视图选择阶梯剖视，左视图选择全部剖视，用以正确表达零件的具体形状，对零件进行测绘，并查阅有关标准将测绘结果绘制成零件二维图。为了更加准确的表示出泵体的各部分形状还要须画出一张三维图 3 零件的工艺分析 泵体零件图可知。此泵体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有四个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上，各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为四组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。3.1 结构的工艺性 不同的材料用不同的制造方法，在制造过程中应避免一些问题，比如在铸造过程中要注意分型面要力求简单，避免起模发生困难，力求铸造件的壁厚均匀等。3.2 技术要求分析 零件由于是铸件要进行时效处理以消除残余应力，要改善造毛坯组织，起到消振作用及良好的耐磨性，获得零件使用的性能，铸件表面应光洁，不得有气孔、疏松等缺陷影响零件的工作性能，铸件飞边、毛刺要铲平。3.3 生产类型 根据齿轮泵泵体零件图，按照中批量生产纲领，加工对象可以周期性的进行交换，采用专用刀具和量具，选用毛坯制造方法、机床种类、工具、加工和装配方法以及工艺过程要求。3.1.1 关于生产纲领 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产领。产品的生产纲领确定后，就可以根据各种零件在该产品中的数量，备品及允许的废品来确定零件的生产纲领。根据车间具体情况，每次投入或产出的产品（或零件）数量，称为生产批量。生产纲领的大小对加工过程和生产组织起着重要的作用，它决定了各个工序所需的专业化和自动化的程度，决定了所选用的工艺方法和机床设备。零件的生产纲领可按下式计算 N=Qn(1+)式中 N 零件的年产量，单位为件/年； Q 产品的年生产量，单位为台/年； n 每台产品中，该零件的数量，单位为件/年； 备品的百分率；废品的百分率。3.1.2 生产类型生产类型是指企业生产专业化程度的分类。一般分为单件小批量生产、中批生产和大批大量生产