畢業(yè)設計----基于solidworks的齒輪泵仿真

1、<p><b>　　XX學院</b></p><p>　　畢 業(yè) 設 計</p><p>　題目基于Solidworks的齒輪泵仿真 </p><p>　系別</p><p>　專業(yè)</p><p>　班級</p>&

2、lt;p>　姓名</p><p>　學號</p><p>　指導教師</p><p>　日期</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　設計題目：</b></p><p>　　基于Solidworks的齒輪泵仿真

3、</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　1.對齒輪泵的工作參數（流量、效率、轉速）、幾何參數(齒數、模數、齒寬)、主要部件參數（分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑等）進行設計和確定。</p><p>　　2.運用solidworks對齒輪泵的各個零部件（泵蓋、泵體、齒輪軸、緊固件等）進行建模，熟練掌握solidwo

4、rks的建模方法。</p><p>　　3.運用solidworks對齒輪泵進行裝配，掌握solidworks的裝配方法。</p><p>　　4.對裝配體進行干涉檢查，對其進行運動分析。</p><p><b>　　設計進度要求：</b></p><p>　　第一周到第四周下達任務書，查閱、收集相關資料。</p&

5、gt;<p>　　第五周到第七周，進行齒輪泵的工作參數，幾何參數等進行設計和確定。</p><p>　　第八到十周，用solidworks進行齒輪泵的零件建模及裝配體建模。</p><p>　　第十周到十二周，撰寫論文，對論文進行排版修改。</p><p>　　指導教師（簽名）： </p><p>

6、<b>　　摘　　要</b></p><p>　　SolidWorks是一款功能強大的三維設計軟件，具有強大的參數化建模功能。在SolidWorks的標準菜單中包含了各種用于創(chuàng)建零件特征和基準特征的命令。通過運用這些特征造型技術可以很方便的設計出需要的實體特征。應用SolidWorks軟件，可以建立出齒輪泵各個零部件的三維模型，進行裝配后建立齒輪泵虛擬樣機。</p><p

7、>　　參數化造型設計是SolidWorks軟件核心功能之一，包括曲面和實體造型以及基于特征的造型等。它提供尺寸驅動的幾何變量，用交互式方法檢查模型變化的結果，其模型可智能化。參數化造型虛擬技術通過記錄幾何體間的所有依存關系，自動捕捉設計者的意圖。</p><p>　　此設計中主要利用三維設計軟件SolidWorks，建立了齒輪泵的虛擬樣機模型，并在此基礎上利用SolidWorks軟件對齒輪泵進行運動仿真、基

8、體受力分析等。建立運動機構模型，進行機構的干涉分析，跟蹤零件的運動軌跡，分析機構中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等，并用動畫、圖形、表格等多種形式輸出結果，其分析結果可指導修改零件的結構設計或調整零件的材料。設計的更改可以反映到裝配模型中，再重新進行分析，一旦確定優(yōu)化方案，設計更改就可直接反映到裝配模型中。此外還可以將零部件在復雜運動情況下的復雜載荷情況直接輸出到主流有限元分析軟件中以作出正確的強度和結構分析。</p&

9、gt;<p>　　關鍵詞： SolidWorks，參數化造型，建立模型</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘　　要II</b></p><p><b>　　目　　錄III</b></p><p><b>　　1

10、齒輪泵的設計1</b></p><p>　　1.1 齒輪泵概述1</p><p>　　1.2齒輪泵設計要求2</p><p>　　1.2.1 齒輪泵工作參數要求2</p><p>　　1.2.2 齒輪幾何參數的要求3</p><p>　　1.3 齒輪泵主要部件參數的確定5</p>

11、<p>　　1.4 Solidworks建模6</p><p>　　1.4.1 齒輪軸建模6</p><p>　　1.4.2 泵體建模10</p><p>　　1.4.3 Solidworks建模基本原則12</p><p>　　1.4.4 裝配體初步建模與泵蓋建模13</p><p>　　1.4.

12、5 連接件的選擇和螺紋生成16</p><p>　　1.4.6 密封件的選擇18</p><p>　　2 齒輪的校核21</p><p>　　3 齒輪泵的閉死容積和卸荷槽25</p><p>　　3.1 閉死容積25</p><p>　　3.2 卸荷槽25</p><p><b

13、>　　4 結束語27</b></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　1 齒輪泵的設計</b></p><p><b>　　1.1 齒輪泵概述</b&

14、gt;</p><p>　　齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的液壓泵，有外嚙合和內嚙合兩種結構形式。齒輪泵的主要優(yōu)點是結構簡單，制造方便，體積小，重量輕，轉速高，自吸性能好，對有的污染不敏感，工作可靠，壽命長，便于維護修理以及價格低廉等；主要缺點是流量和壓力脈動較大，噪聲較大（只有內嚙合齒輪泵噪聲較?。帕坎豢烧{。 </p><p>　　齒輪泵是靠相互嚙合旋轉的一對齒輪輸送液體，分為外嚙合齒輪

15、泵和內嚙合齒輪泵。泵工作腔由泵體、泵蓋及齒輪的各齒槽構成。由齒的嚙合線將泵吸入腔和排出腔分開。隨著齒輪的轉動，齒間的液體被帶至排出腔，液體受壓排出。</p><p>　　齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒的液體，可作潤滑油泵、重油泵、液壓泵和輸液泵。所輸送液體的粘度范圍為,齒輪泵結構簡單，維修方便。</p><p>　　齒輪泵的工作原理如圖1.1。齒輪泵泵體內腔容納一對齒數相同的外嚙合漸開線齒輪

16、，齒輪兩側由端蓋蓋?。▓D中未出示）。泵體、端蓋和齒輪之間形成了密封腔，并由兩個齒輪的齒面接觸線將左右兩腔隔開，形成了吸、壓油腔。當主動齒輪軸逆時針帶動從動齒輪順時針方向轉動時，這對傳動齒輪的嚙合右腔空間壓力降低而產生局部真空，油池內的油在大氣壓力作用下進入泵的吸油口。隨著齒輪的轉動，齒槽中的油不斷被帶至左邊的壓油口，把油壓出，送至機器中需要潤滑的部位。</p><p>　　圖1.1 齒輪泵的工作原理圖</p

17、><p>　　1.2齒輪泵設計要求</p><p>　　1.2.1 齒輪泵工作參數要求</p><p><b>　?。?）流量</b></p><p>　　外嚙合齒輪泵在沒有泄露損失的情況下，每一轉所排出的液體體積叫做泵的理論排量，以q表示。外嚙合齒輪泵，一般兩齒輪的齒數相同，所以</p><p>&

18、lt;b>　　(1)</b></p><p><b>　　式中： b——齒寬</b></p><p><b>　　D——齒頂圓直徑</b></p><p>　　a——齒輪中心距</p><p><b>　　t——基圓節(jié)距</b></p>&l

19、t;p>　　——基圓柱面上的螺旋角</p><p>　　不修正的標準直齒圓柱齒輪的齒輪泵的理論排量：</p><p><b>　　(2) </b></p><p>　　式中：m——齒輪模數</p><p><b>　　z——齒輪齒數</b></p><p><b&

20、gt;　　а——齒輪壓力角</b></p><p><b>　　理論流量： </b></p><p><b>　　(3)</b></p><p>　　式中n——泵轉速，單位 （r/min）</p><p><b>　　實際流量：</b></p><

21、;p><b>　　(4)</b></p><p>　　式中——泵的容積效率，一般取0.750.9，小流量泵取小值。</p><p><b>　?。?）轉速</b></p><p>　　齒輪泵的轉速不宜過高，由于離心力的作用，轉速高液體不能充滿整個齒間，以至流量減小并引起氣蝕，增大噪聲和磨損，對高粘性液體的輸送影響更大

22、，轉速可按表1.1選取。</p><p><b>　?。?）效率</b></p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　表1.1 流體粘度與齒頂圓線速度</p><p>　　式中：P——泵進出口壓力差</p><p><b>　　Q——流量<

23、/b></p><p><b>　　——軸功率</b></p><p>　　齒輪泵的能量損失主要是機械損失和容積損失，水力損失很小，可忽略不計。容積損失主要是通過齒輪端面與側板之間的軸向間隙，齒頂與泵體內孔之間的徑向間隙和齒側接觸線的泄露損失，其中軸向間隙泄露約占總泄露量的75%―80%。機械效率，大流量泵低。</p><p>　　1.2

24、.2 齒輪幾何參數的要求</p><p>　　(1) 齒數z、模數m和齒寬</p><p>　　齒數多，泵的外形尺寸大，但壓力和流量脈動小。中低壓齒輪泵對壓力和流量脈動要求較嚴，通常取z=1225，高壓泵為減小外形尺寸，一般取z=614，對流量脈動要求不高的粘性液體輸送泵可取z=68。</p><p>　　中低壓齒輪模數按表1.2選取。對工作壓力大于10mP的高壓泵

25、，應考慮齒輪強度，需適當增大模數。</p><p>　　齒寬按表1.3確定。</p><p>　　表1.2 流量與模數</p><p><b>　　(2) 齒輪修正</b></p><p>　　齒輪泵采用壓力角標準漸開線齒輪，齒數少于17時均有根切現象產生，使齒輪強度減弱，工作情況變壞，須作齒輪修正，修正方法與通常的齒輪

26、修正方法略有不同，兩齒輪的刀具移距取正值（即離開中心），修正后節(jié)圓處的齒側間隙為0.08m,刀具切入齒輪的深度即齒高h=2.3m(ξ0.5)m，修正齒輪的主要數據見表1.4。</p><p>　　表1.3 工作壓力與齒寬</p><p>　　表1.4 齒輪修正幾何參數</p><p>　　1.3 齒輪泵主要部件參數的確定</p><p>　　

27、本設計將設計一個直齒圓柱中低壓齒輪泵由以上要求，綜合考慮現初步確定一對嚙合的齒輪齒數z=20,模數m=2.5,齒寬定為b=20,電機轉速2000r/min，2500r/min，工作壓力P=10。以上參數可能由于不符合（1）中要求。現回代以驗證： </p><p>　　由公式（2），（3），（4）：</p><p>　　流量、排量和模數的關系符合表2的要求。</p><p

28、><b>　　齒輪分度圓直徑</b></p><p>　　由表1.4可得：齒頂圓直徑</p><p><b>　　故頂圓點的線速度</b></p><p>　　要想通過表1.1確定是否符合要求，就要先確定液壓油的型號。</p><p>　　在液壓泵、液壓控制閥、液壓缸（液壓馬達）以及油管等連接

29、起來的密封液壓系統(tǒng)中，能量的傳遞是通過液壓油在流動過程中壓力、流量變化來實現的。國內外的統(tǒng)計資料表明，液壓系統(tǒng)的故障70%85%是由于液壓油方面的原因引起的。在液壓系統(tǒng)中，液壓油的主要作用是：作為對系統(tǒng)中的能量進行控制、轉換和傳遞的工作介質。此外，液壓油還具有其他一些重要作用：潤滑液壓元件、減少機器的摩擦和磨損、防銹、傳熱、沖洗粉末等作用。</p><p>　　一般情況下，液壓設備選用液壓油時，應從工作壓力、溫度

30、、工作環(huán)境</p><p>　　液壓系統(tǒng)及元件的結構和材質、經濟性等方面綜合考慮。</p><p>　　對于本設計中的液壓油的選定：</p><p>　　依據以上確定的工作參數，可以看出比較符合市場上的CBG1016液壓泵，只不過CBG1016液壓泵的工作壓力為16，高于設計的工作壓力，所以選擇CBG1016的液壓油可以很好滿足工作要求。依據手冊可以確定液壓油的型號

31、：</p><p>　　HM46，推薦黏度20，適當減小黏度值可以大致符合表1對于齒頂圓最大線速度的要求。</p><p>　　齒寬的驗證可以直接從表中看出符合要求。</p><p>　　1.4 Solidworks建模</p><p>　　1.4.1 齒輪軸建模</p><p>　　齒輪建模有三種方法，這三種建模方法

32、的特點是：</p><p>　　1)描點法是構建齒輪參數化模型通用的方法。它可以推廣至各種不同齒廓曲線齒輪的建模。需要建立相應的齒廓曲線的數學模型，利用計算軟件求得一系列離散點的坐標值，在三維造型軟件中描點繪出齒廓曲線草圖后，進行拉伸或切除等命令即可得到齒輪的三維模型。其過程較為繁瑣。優(yōu)點是只要建立精確的數學模型，多取些型值點就可以獲得較高的曲線精度，從而提高三維模型的精度。   &

33、#160; </p><p>　　2)參數法需要有相應的模版文件。模版文件將描點法中的分析曲線、建立數學模型、計算型值點坐標等過程編寫好程序，將程序內置，界面通常比較簡單。對常用的標準齒輪建模，如直齒輪、錐齒輪和渦輪等。如果精度要求不是很高，用這種方法是很方便的。用戶只需輸入參數，就可以方便而迅速地建立需要的模型了。  </p><p>　　3)利用插件法也是

34、一種便捷的建模方法，但必須獲得開發(fā)商授權。這三種在SolidWorks中建立漸開線齒輪三維模型的方法具有很強的實用性，實際使用時可根據情況靈活應用。對進一步進行齒輪有限元分析、齒輪嚙合運動學和動力學分析等具有重要意義。</p><p>　　這里采用第一種建模方法。</p><p>　　新建一零件圖命名為“大齒輪軸”，用"拉伸"特征生成一個圓柱，如圖1.2所示。其直徑等于

35、齒根圓直徑。用上面做出的齒槽的齒廓曲線草圖在圓柱上應用"拉伸切除"特征切出一個齒槽，"陣列"特征即可得到標準直齒圓柱齒輪的三維模型，如圖1.3所示。</p><p>　　圖1.2大齒輪軸拉伸特征</p><p>　　圖1.3 大齒輪軸齒輪段</p><p>　　本設計中齒輪為齒輪軸，如圖1.4所示。</p>&l

36、t;p>　　與其嚙合的小齒輪軸建模同上，如圖1.5所示。</p><p><b>　　圖1.4大齒輪軸</b></p><p><b>　　圖1.5 小齒輪軸</b></p><p>　　1.4.2 泵體建模</p><p>　　第二步是泵體的設計，參照齒輪的尺寸，并按照通常齒輪泵泵體的形狀設

37、計如下：草圖如圖1.6所視，然后建立“拉伸”特征，這里用了選擇拉伸的方法，選擇一定的輪廓進行拉伸，并且在不同的輪廓處選擇不同的拉伸高度。這樣可以用一個草圖建立不同的拉伸特征組合起來。在后面上繪制草圖，并建立拉伸切除特征,深度尺寸為齒輪厚度。 如圖1.7所示。</p><p><b>　　圖1.6 泵體草圖</b></p><p><b>　　圖1.7 泵體&

38、lt;/b></p><p>　　1.4.3 Solidworks建模基本原則</p><p>　　基于三維設計的Solidworks采用全相關技術，并在設計思路上支持自下而上和自上而下的方式。傳統(tǒng)的設計方法往往從零件開始設計，畫零件圖，然后按尺寸把零件圖畫入裝配體圖，若設計零件較多，則尺寸數據太多容易出錯。當零件在裝配體中不合理時，需要返回更改，工作量很大，且容易有疏漏?；赟ol

39、idworks的設計可以這樣進行：</p><p>　　首先大致確定裝配體形狀和其中的主要關鍵零件，初步設計出表現裝配體形狀的基體零件，比如箱體，基座等零件，然后初步設計出關鍵零件，如本設計中的齒輪。</p><p>　　運用Solidworks的虛擬裝配功能把以上初步設計的零件裝配起來。然后在裝配體中確定剩余零件的粗略尺寸和數量。</p><p>　　在新建的零件

40、圖中作出零件模型，導入裝配體中，在裝配體中編輯零件尺寸和特征，使各部分配合完善，然后通過干涉檢查確認各尺寸的配合是否干涉。以上操作均可視化,非常直觀方便,省去了頭腦中建模和圖紙中表達這一間接過程，直觀準確且不易出錯。</p><p>　　1.4.4 裝配體初步建模與泵蓋建模</p><p>　　按照以上思路，新建一個裝配體，命名為“裝配體”，把泵體設為固定零件，然后把齒輪裝入裝配體，如圖1

41、.8 所示。在這之后設計出齒輪泵體的泵蓋，新建一個零件草圖，命名為“泵蓋6”，并保存。建立一個較大的拉伸形成的矩形板并保存。把泵蓋插入裝配體中，并建立平行配合。</p><p>　　圖1.8 初步裝配圖</p><p>　　在裝配體中編輯“泵蓋6”草圖，選定箱體相平行面上的輪廓，單擊“轉換實體引用”按鈕即可在草圖上繪制和箱體配合的輪廓相同的草圖。退出草圖，然后從新編輯拉伸的輪廓就可生成需要

42、的形狀的輪廓。然后在泵蓋的另一面繪制草圖并拉伸特征，最終完成零件的建模。單擊“編輯零件”按鈕退出零件編輯，并且注意及時保存，彈出的對話框提示確認裝配體中相關聯的零件已修改，見圖1.9。</p><p><b>　　圖1.9</b></p><p>　　這里體現了全相關設計的優(yōu)點和特征，在設計中任一處關于零件或裝配體的修改都將保存在相應的零件或裝配體中，無需逐個修改，這

43、保證了準確性和快捷性，省去了反復修改的枯燥和易出現的疏漏。</p><p>　　新建一零件圖，命名為“泵蓋1” ，泵蓋的設計參照泵體的設計參數。草圖如圖1.10所視，然后建立“拉伸”特征，這里用了選擇拉伸的方法，選擇一定的輪廓進行拉伸，并且在不同的輪廓處選擇不同的拉伸高度。這樣可以用一個草圖建立不同的拉伸特征組合起來。在后面上繪制草圖，并建立拉伸切除特征。如圖1.11所示。</p><p>

44、;　　圖1.10泵蓋1草圖</p><p><b>　　圖1.11 泵蓋1</b></p><p>　　1.4.5 連接件的選擇和螺紋生成</p><p>　　在各棱處建立“圓角”及“倒角”特征，以完成圓角和倒角。</p><p>　　下面選擇連接件[6]：</p><p>　　1．內六角螺釘：螺

45、釘 。</p><p><b>　　3．銷：銷 。</b></p><p>　　進行泵蓋前螺塞的設計。如圖1.12所示</p><p><b>　　圖1.12 螺塞</b></p><p>　　內六角螺釘的設計。與前面方法相同，先建立草圖，然后進行特征建立，如圖1.13所示。</p>

46、<p>　　圖1.13 內六角螺釘</p><p>　　緊固件銷如圖1.14所示。</p><p><b>　　圖1.14 銷</b></p><p>　　1.4.6 密封件的選擇</p><p>　　最后進行密封件的設計。密封裝置歷來是液壓傳動設備中的關鍵部分，密封裝置的作用是用來阻止壓力工作介質的泄漏和

47、外界灰塵污垢和異物的侵入，液壓系統(tǒng)原件中，工作介質的內泄漏會迅速降低容積效率，惡化設備的技術性能甚至被迫停止工作。工作介質的外泄漏導致工作介質的浪費，污染環(huán)境，造成危險。</p><p>　　當今世界，液壓技術的設計理論和金屬加工工藝設備均十分成熟，金屬液壓元件的加工精度已不再成問題。所以液壓設備的壓力等級、檔次、可靠性及使用壽命的提高在很大程度上起決定作用的是密封裝置和密封件。</p><p

48、>　　實際上，密封件是通用基礎元件，大多數類型產品的尺寸系列、公差、材質以及安裝溝槽尺寸與公差及設計計算均已標準化，在使用前可根據相應的國家或行業(yè)標準選擇。為了勝任密封件耐壓、耐高溫、耐摩擦的要求，具有彈性等良好性能的合成橡膠一直是用量最多的主要密封材料。由于工程中用于高壓高溫的場合日益增多，因此，在超過合成橡膠的耐用溫度、壓力時，合成樹脂（塑料）如聚四氟乙烯、尼龍、聚甲醛、工程塑料是較為理想的密封材料?？紤]密封需要注意零件是靜密

49、封還是動密封，這是決定所選密封的基本原則。靜密封只需要考慮壓力等因素，而動密封的要求更高，要求密封件與運動件之間的良好配合。</p><p>　　本設計中，主要有兩處需要密封，一是泵蓋和泵體之間的密封，二是軸和泵體軸孔之間的密封?，F分別討論之。</p><p>　　泵蓋與泵體之間的密封采用常見的紙墊圈密封。</p><p>　　軸與箱體軸孔之間的密封采用軟填料密封，

50、軟填料材料通常有：油浸石棉、聚四氟乙烯石棉、塑料、半金屬盤根。這里選用氈圈。</p><p>　　把以上各確定的零件裝配起來，如圖1.15，并用移動和旋轉零部件的方法調整零部件使各部件之間不發(fā)生干涉。見圖1.16。</p><p><b>　　圖1.15 裝配體</b></p><p>　　圖1.16 干涉檢查</p><p

51、><b>　　2 齒輪的校核</b></p><p>　　設齒輪泵功率為，流量為Q，工作壓力為P，則</p><p><b>　　(6) </b></p><p>　　由齒輪泵的工作形式可知其中的流場大致是對稱的，主動齒輪和從動齒輪所在流場流動情況大致相同，而流體所獲得的能量是由齒輪提供的，這就是說兩個齒輪大致提供了

52、相同的能量給流體，兩齒輪的能量又最終由電機提供。由以上分析可知能量傳遞情況，見表2.1。</p><p><b>　　故，每個齒輪功率為</b></p><p><b>　　(7)</b></p><p>　　現考慮一個齒輪的受力情況，轉矩</p><p><b>　　(8)</b&

53、gt;</p><p>　　切向力： (9)</p><p>　　手冊中齒輪校核方法主要是校核其強度條件，見表2.2。</p><p>　　表2.1 齒輪泵能量分析</p><p>　　表2.2 齒輪校核條件</p><p><b>　　表2.3 使用系數<

54、/b></p><p><b>　　下面確定幾個參數。</b></p><p>　　使用系數表示齒輪的工作環(huán)境（主要是振動情況）對其造成的影響，使用系數的確定：</p><p>　　液壓裝置一般屬于輕微振動的機械系統(tǒng)所以按表2.3中可查得可取為1.35。</p><p>　　齒輪精度選為6、9較為合理，此處取7。&

55、lt;/p><p>　　動載系數表示由于齒輪制造及裝配誤差造成的不定常傳動引起的動載荷或沖擊造成的影響。動載系數的實用值應按實踐要求確定，考慮到以上確定的精度和輪齒速度，偏于安全考慮，此設計中取為1.1。</p><p>　　齒向載荷分布系數是由于齒輪作不對稱配置而添加的系數，此設計齒輪對稱配置故取1。</p><p>　　一對相互嚙合的齒輪當在嚙合區(qū)有兩對或以上齒同時

56、工作時，載荷應分配在這兩對或多對齒上。但載荷的分配并不平均，因此引進齒間載荷分配系數以解決齒間載荷分配不均的問題。對直齒輪及修形齒輪，取=1</p><p>　　彈性系數 單位——，數值列表見表2.4</p><p><b>　　表2.4 彈性模量</b></p><p>　　此設計中齒輪材料選為40，調質后表面淬火，由上表可取。</p&

57、gt;<p><b>　　(10)</b></p><p>　　表2.2中的校核系數過于復雜?？砂础稒C械設計》中的方法簡化為具體過程：</p><p><b>　　(11)</b></p><p><b>　　(12)</b></p><p><b>　

58、　(13)</b></p><p>　　對接觸疲勞強度計算，由于點蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動增大，并不立即導致不能繼續(xù)工作的后果，故可取疲勞強度安全系數=1。</p><p><b>　　壽命系數：</b></p><p><b>　　(14)</b></p><p>　　其中，n——

59、齒輪轉速</p><p>　　j——齒輪每轉一圈時，同一齒面嚙合的次數。</p><p>　　——齒輪的工作壽命，此處定為4500h。</p><p>　　根據所選齒輪材料查表可得</p><p><b>　　(15)</b></p><p><b>　　由以上數據可得</b>

60、;</p><p><b>　　(16)</b></p><p><b>　　代入校核公式中得</b></p><p><b>　　(17)</b></p><p>　　所以，按齒面接觸疲勞強度校核，所選齒輪參數符合要求。按齒根彎曲疲勞強度校核亦符合，在此不在贅述。</p

61、><p>　　到此，齒輪泵關鍵零件齒輪的校核已完成。</p><p>　　連接件的校核省略，因為所選零件在裝配體中虛擬裝配時尺寸都較盈余，能很寬裕地符合力學要求。下面來討論與齒輪泵本身特點密切相關的一些結構和現象。</p><p>　　3 齒輪泵的閉死容積和卸荷槽</p><p><b>　　3.1 閉死容積</b><

62、/p><p>　　為保證齒輪泵能連續(xù)輸液，必須使齒輪的重疊系數ε>1，即要求在一對齒嚙合行將脫開前，后面一對就進入嚙合，因此在一段時間內同時嚙合的就有兩對齒，留在齒間的液體被困在兩對嚙合齒后形成一個封閉容積（稱閉死容積）內，當齒輪繼續(xù)轉動時，閉死容積逐漸減小，直至兩嚙合點處于對稱于節(jié)點P的位置時，閉死容積變至最小，隨后這一容積又逐漸增大，至第一對齒開始脫開時增至最大。</p><p>　

63、　當閉死容積由大變小時，被困在里面的液體受到擠壓，壓力急劇升高，遠大于泵排出壓力，可超過10倍以上的程度。于是被困液體從一切可以泄露的縫隙里強行排出，這時齒輪和軸承受到很大的脈沖徑向力，功率損失增大，當閉死容積由小變大時，剩余的被困液體壓力降低，里面形成局部真空，使容解在液體中的氣體析出，液體本身產生氣化，泵隨之產生噪聲和振動，困油現象對齒輪的工作性能和壽命均造成很大的危害。</p><p><b>　

64、　3.2 卸荷槽</b></p><p>　　為消除困油現象，可在與齒輪端面接觸的兩側板上開兩個用來引出困液的溝槽，即卸荷槽。卸荷槽有相對于節(jié)點P對稱布置和非對稱布置兩種。它的位置應保證困液空間在容積達到最小位置以前與排出腔相連，過了最小位置后與吸引腔相連通。</p><p>　?。?）對稱布置卸荷槽尺寸，卸荷槽間距</p><p><b>　

65、　(18)</b></p><p>　　本設計卸荷槽采用對稱布置。</p><p>　　當，中心距為標準值時：</p><p><b>　?。?9）</b></p><p><b>　　（20）</b></p><p><b>　?。?1）</b&

66、gt;</p><p><b>　　卸荷槽最小寬度：</b></p><p><b>　?。?2）</b></p><p>　　式中ε——齒輪重疊系數，此處取一般機械制造業(yè)中的值1.4 。</p><p>　　一般c>2.5m，以保證卸荷槽暢通，取卸荷槽寬度為6.85mm 。</p>

67、;<p>　　對標準齒輪，卸荷槽深度見表3.1。</p><p>　　表3.1 卸荷槽深度</p><p>　　用插值法取卸荷槽深度值為1.25mm 。</p><p>　?。?）非對稱布置卸荷槽尺寸</p><p>　　齒側間隙很?。ń咏鼰o齒側間隙）時，采用非對稱布置卸荷槽，其位置向吸入腔一方偏移一段距離，這樣不僅可以解決困液

68、問題，還可以回收一部分高壓液體。非對稱布置的卸荷槽尺寸，除了外，其尺寸的計算公式與對稱布置相同。</p><p><b>　　4 結束語</b></p><p>　　本設計根據外嚙合齒輪泵的工作原理，運用Solidworks繪制了齒輪泵的零件，進行了虛擬裝配，并采用傳統(tǒng)方法進行了校核。結果表明：該設計過程具有可視化、生成模型快捷、虛擬裝配精確、在裝配中對零件可以直接編

69、輯、對模型直接進行的各種力學和運動學分析等特點，大大簡化了傳統(tǒng)設計中的繁復工作并且能在實際產品造出之前完成優(yōu)化設計，極大地節(jié)約了成本，減少了資源的浪費。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經過幾個月的學習，現在畢業(yè)設計終于完成了！在這幾個月的時間里，謝謝XX老師給我的幫助，使我對與設計有關的知識有了深入的了解。在設計的過程中我遇到了許多

70、困難，并且常常有不知所措的沖動，因為涉及行業(yè)標準和知識，單憑自己的直觀理解和做法常常會出錯犯下不合實際的荒唐錯誤。而這種想法也往往會束縛設計人員的思維，因此機械設計確實是一項考驗人的工作。老師給我提出了很多非常寶貴的建議，讓我受益匪淺，也改變了我以前對機械設計的淺薄認識。</p><p>　　在運用Solidworks進行機械建模的應用方面，讓我體會到在機械設計中應用Solidworks所帶來的巨大便利和快捷。這

71、將會對我以后從事設計工作有極大的幫助。在設計期間，很多老師和同學給了我很大的幫助，在這里向他們表示衷心的感謝。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 濮良貴，紀名剛.機械設計.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[2] 刑啟恩.Solidworks2007零件設計與案例精粹.北京：機械工業(yè)出版

72、社，2006</p><p>　　[3] 王蘭美.機械制圖.北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　[4] 機械設計手冊編委會．機械設計手冊第二卷．北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[5] 王守城．液壓元件及選用．北京：化學工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[6] 鄭竹林. 液壓與氣動. 成都：電子科技大