齒輪油幫浦的設計（solid edge v18）
組員：張志波***楊元***何健200910301326
講解：楊元
摘要：本課題是依據齒輪油幫浦的裝配圖為基礎進行完善設計，應用進行了solid edge v18總體造型和部分零件的造型測繪及分析，以及齒輪油幫浦組成零件的繪製，並且完成了齒輪油幫浦重要零件的設計，繪製出齒輪油幫浦的零件圖。並對齒輪油幫浦材料的選擇、齒輪的計算、公差配合、粗糙度及其技術條件與原則綜合分析。
對機械零部件的繪製進行了詳細的測繪和說明。
關鍵詞：零件設計齒輪計算裝配圖零件圖
一、引言
進入資訊時代的今天，齒輪油幫浦的設計人員早已經利用計算機技術來進行產品的開發設計（如cad. solid edge v18 的利用）大大提高了設計本身的速度，縮短了齒輪油幫浦技術設計的週期。而在生產為主的製造當中，以數控技術cam為代表的製造技術業已深人到幫浦的生產當中。
齒輪油幫浦主要用於各種機械裝置中的潤滑系統中輸送潤滑油，適用於輸送粘度為5×10-6～1.5×10-3m2/s (5-1500cst)，溫度在300℃以下的具有潤滑性的油料。不鏽鋼齒輪幫浦，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點液體，如汽油、苯等。本系列不鏽鋼幫浦除配置普通電機外，還可根據使用者需要配置同規格的防爆電機。齒輪油幫浦適用範圍在輸油系統中可用作傳輸、增壓幫浦；在燃油系統中可用作輸送、加壓、噴射的燃油幫浦；在一切工業領域中，均可作潤滑油幫浦用。
齒輪油幫浦內在特性的提公升與追求外在特性。所謂齒輪油幫浦的內在特性是指包括產品效能、零部件質量、整機裝配質量、外觀質量等在內的產品固有特性，或者簡稱之為品質。而幫浦在實際當中所處的執行點或執行特徵，我們稱之為幫浦的外在特性或系統特性。
課題選擇動機：當今社會需要具有與本專業相適應的文化素質和職業道德及開拓創新精神的應用型人才，掌握本專業的技術知識。通過綜合實踐培養學生綜合應用理論知識解決實際問題的能力。
本課題通過對齒輪油幫浦的零件設計及造型，綜合應用機械製圖、機械製造、工程材料等課程理論，使我們了解機械產品的造型設計過程,鞏固solidedgev18的應用，掌握零件圖、裝配圖的繪圖的國家標準並能讀懂圖紙，有利於知識的鞏固，為今後複雜的零件設計打下一定的基礎。在原有的課堂學習的基礎上更深一層次的了解本專業的知識，擴充知識面。
二、齒輪油幫浦solid edge v18**造型
主要由調節螺釘、螺栓、主動軸、齒輪、皮帶輪等21個零件構成。
本產品設計的齒輪油幫浦的特點及應用：
（1）結構緊湊，使用和保養方便。
（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達到的，所以不需要另外新增潤滑劑。
齒輪油幫浦廣泛應用於石油、化工、船舶、電力、糧油、食品、醫療、建材、冶金及國家防禦科研等行業。齒輪油幫浦適用於輸送不含固體顆粒和纖維，無腐蝕性、溫度不高於150℃、粘度為5-1500cst的潤滑油或性質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計齒輪油幫浦的工作原理
齒輪油幫浦是依靠一對齒輪的傳動把油公升壓的一種裝配，幫浦體1內有一對齒輪，軸齒輪4是主動輪，軸齒輪8是被動輪。動力從主動輪輸入，從而帶動被動輪一起旋轉，轉動方向參見下圖。轉動時齒輪嚙合區的左方形成區域性真空，壓力降低將油吸入幫浦中，齒輪繼續轉動，吸入的油沿著幫浦體內壁被輸送到嚙合處的右方，壓力公升高，從而把高壓油輸往需要潤滑的部位。
為使油幫浦不漏油，幫浦體和幫浦蓋結合處有密封墊片9（墊片形狀與幫浦體、幫浦蓋結合面相同），主動軸齒輪伸出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。幫浦體與幫浦蓋之間用螺釘10連線，為保證相對位置的準確，用定位銷3定位。
拆裝順序：幫浦體---主動軸和被動軸---墊片、幫浦體—定位銷—螺釘
填料---壓緊螺母
三、其他零件solid edge v18的造型設計
（調節螺釘）
（螺栓）
（從動軸）
（幫浦體上）（壓蓋螺母下）
（鎖緊螺母）
注：此處只列舉了部分零件結構圖。
四、齒輪油幫浦各組成零件的選材分析
（一）材料的選擇原則
1、材料的力學效能：材料效能應滿足零件的工作需求，盡量使零件經久耐用，安全可靠。為此，必須根據零件的功用、受力狀況、工作環境等，分析零件失效的形式與原因來確定材料抵抗失效應力具備的重要效能，根據主要效能來選擇材料。
2、材料的工藝性：材料工藝性指的的是零件在製作過程中，材料適應冷、熱加工工的效能包括：鑄造性--鍛造性--焊接性--切削加工性--熱處理工藝性。
3、材料的經濟性：在滿足使用效能要求的前提下，應盡量採用便宜的材料，把零件的總成本降低到最低，以獲得最大的經濟利益。
（二）材料的選擇方法
1、以綜合力學效能為主時的選材。
在機器製造業中，相當的機械零件，如軸類，杆類。工作時受到不同程度的載荷和工作環境的制約，要求零件具有較高的強度和良好的塑性。因此根據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鋼等），並進行正火或者調質處理滿足使用需求。
零件受力越大，零件選用的材料的綜合力學效能也應越高。
2、以疲勞強度為主時的選材。
交變載荷作用下的零件容易出現疲勞破壞，同時應力集中也是導致零件疲勞破壞的重要零件，如發動機的曲軸、軸承、齒輪等零件，應選用疲勞強度高的材料製作，並合理設計結構形狀，制定正確的加工工藝來減少應力集中。
3、以磨損為主時的選材。
在工作條件下，磨損較大，受力小的零件，如各種量具，鑽套等，選用高碳鋼或者高碳合金鋼，進行淬火，低溫回火來獲得高硬度的回火馬氏體組織，滿足耐磨需求。
同時承受磨損和交變應力的零件，應選合適表面淬火、滲碳或者氮化後的鋼材進行熱處理。
綜上所述及從表1、表2中我們可以看出，輪軸類零件應選擇高強度耐磨材料，因此可選擇45號鋼作為材料。而壓緊螺母、填料壓蓋及墊圈可選擇不耐磨的心部強度要求不高的材料q235。由於幫浦體於幫浦蓋只起到了固定其他零件及容納液體的作用，因此使用ht200灰鑄鐵比較合適。
所以做出以下表3中各齒輪油幫浦零部件的材料的選擇。
五、產品重要零件solid edge v18繪圖
（一）主動軸是軸類零件，軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件。軸類零件是旋轉體零件，其長度大於直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔及相應的端麵所組成。
根據結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等，本設計產品中的軸屬於階梯軸。
主動軸的結構設計是確定主動軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。它由主動軸上安裝零件型別、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質、方向、大小及分布情況，軸承的型別與尺寸，主動軸的毛坯、製造和裝配工藝、安裝及運輸，對主動軸的變形等因素有關。可根據主動軸的具體要求進行設計，以下是一般軸類零件結構設計原則：
1、節約材料，減輕重量，盡量採用等強度外形尺寸或大的截面係數的截面形狀。
2、易於軸上零件精確定位、穩固、裝配、拆卸和調整。
3、採用各種減少應力集中和提高強度的結構措施。
4、便於加工製造和保證精度。
主動軸結構圖：
（二）主動軸的尺寸分析
零件在設計、製造和檢驗時，計量尺寸的起點為尺寸基準。根據基準的作用不同，分為設計基準、工藝基準、測量基準等。
設計基準：設計時確定零件表面在機器中位置所依據的點、線、面。
工藝基準：加工製造時，確定零件在工具機或夾具中位置所依據的點、線、面。
測量基準：測量某些尺寸時，確定零件在量具中位置所依據的點、線、面。
（三）表面粗糙度的選定
表面粗糙度是表徵零件表面在加工後形成的由較小間距的峰谷組成的微觀幾何形狀特徵的。表面粗糙度越小，則表面越光滑。表面粗糙度引數值的大小對零件的使用效能和壽命都有直接影響。
查表4，主動軸於幫浦體幫浦蓋配合的表面精度要求較高，表面粗糙度選用ra1.6,與圓柱銷配合表面的粗糙度選ra3.2。
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