齿轮泵的参数化设计与装配及仿真分析

液压元件与系统综合训练综合训练一：液压泵的设计Q=60L/min n=1450rad/min p=班级：流体13-2班姓名：单德兴指导教师：魏晓华学号：1、外齿轮泵外齿轮泵的工作原理基本结构组成：齿轮（主动齿轮、从动齿轮）、泵体、吸入口、排出口。

装配关系：主动齿轮和从动齿轮分别安装在两根平行的转轴上；两根平行的泵转轴由泵体和端盖支承；两齿轮被安装在泵体内。

工作原理：KCB 齿轮式输油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。

A 为入吸腔，B 为排出腔。

泵运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿化从啮合到脱开时在吸入侧(A)就形成局部真空，液体被吸入。

被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧(B)，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵的排出口排出泵外2.齿轮泵的困油现象(也称齿封现象)齿轮泵的啮合过程中，同时啮合的齿轮对数应该多于一对，即重叠系数ε应大于1(ε=才能正常工作。

留在齿间的油液就被困在两对同时啮合的轮齿所形成的一个封闭空间内，这个空间的容积又将随着齿轮的转动而变化。

这就是齿轮泵的困油现象3.齿轮泵设计齿轮泵参数设计齿轮泵的流量Q 、压力p 为已知的设计参数。

1.确定泵的理论流量0Q 为V Q Q η/0= =ml 16.6395.060= （2—9）式中：V η——泵的容积效率 V η=。

2.选定转速：由原动机直接驱动，原动机的转速即为泵的转速，或将原动机减速后作泵的转速。

若采用交流电动机驱动，一般转速为1450r/min 。

3.选取齿宽系数K ：对于低压齿轮泵K=7,压力高取小值，压力低取大值。

4.选取齿数Z ：对于中低压齿轮泵：Z=13 5.计算齿轮模数m ： 当为标准齿轮时：28.4)27.013(6145014.321067)27.0(21036360=+⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯=Z nK Q m π =≈（mm ） 圆整后去6.校验齿轮泵的流量。

solidworks齿轮油泵课程设计摘要：一、齿轮油泵概述1.齿轮油泵的工作原理2.齿轮油泵的分类及应用领域二、SolidWorks 齿轮油泵课程设计1.SolidWorks 软件介绍2.使用SolidWorks 进行齿轮油泵设计的步骤3.齿轮油泵主要零部件的设计与建模4.齿轮油泵的装配与仿真三、齿轮油泵设计中应注意的问题1.材料选择2.参数设定3.性能优化四、结论1.SolidWorks 在齿轮油泵设计中的应用价值2.齿轮油泵设计对于相关行业的重要性正文：一、齿轮油泵概述齿轮油泵是一种通过齿轮的旋转来吸取和排放液体的泵。

其工作原理是利用两个相互啮合的齿轮，在齿轮旋转的过程中，将液体从进口吸入，然后通过齿轮的啮合将液体排放到出口。

由于齿轮油泵具有结构简单、体积小、流量稳定等优点，因此广泛应用于各种工业领域。

齿轮油泵主要分为外啮合齿轮油泵和内啮合齿轮油泵两大类。

其中，外啮合齿轮油泵又可分为径向齿轮油泵和轴向齿轮油泵；内啮合齿轮油泵则可分为双齿轮油泵和多齿轮油泵。

不同类型的齿轮油泵在结构、性能和应用领域上有所差别，需要根据实际需求进行选择。

二、SolidWorks 齿轮油泵课程设计SolidWorks 是一款功能强大的三维计算机辅助设计软件，广泛应用于机械、电子、航空航天等领域。

在齿轮油泵课程设计中，使用SolidWorks 软件可以方便地进行零部件的建模、装配和仿真，提高设计效率和质量。

使用SolidWorks 进行齿轮油泵设计的步骤如下：1.创建新文档，设置工作环境。

2.根据设计要求，绘制齿轮油泵的草图，包括泵体、进出口法兰、齿轮、轴承等零部件。

3.利用SolidWorks 的建模功能，将草图转化为三维模型。

4.对各零部件进行参数设置，如材料、尺寸等。

5.进行齿轮油泵的装配，将各零部件组合在一起。

6.利用SolidWorks 的仿真功能，对齿轮油泵进行性能分析，如流量、压力、温度等。

7.根据仿真结果，对齿轮油泵进行优化设计。

一、实训背景齿轮泵作为液压系统中一种重要的动力元件，广泛应用于各种机械设备中。

它具有结构简单、价格便宜、自吸能力强、抗油液污染能力强等优点。

然而，齿轮泵的寿命问题一直是困扰生产和使用者的难题。

为了提高齿轮泵的寿命，降低故障率，本次实训旨在通过组装自动齿轮泵，了解其结构和工作原理，并分析影响齿轮泵寿命的主要因素，提出相应的改进措施。

二、实训目的1. 熟悉自动齿轮泵的结构和工作原理。

2. 掌握自动齿轮泵的组装步骤和技巧。

3. 分析影响齿轮泵寿命的主要因素，并提出改进措施。

4. 提高液压系统故障诊断和维修能力。

三、实训内容1. 自动齿轮泵的结构分析自动齿轮泵主要由齿轮、泵体、轴承、轴封等部件组成。

齿轮是泵的核心部件，其啮合方式分为内啮合和外啮合两种。

泵体是齿轮的载体，起到支撑和引导齿轮运动的作用。

轴承用于支撑齿轮轴，保证齿轮的正常运转。

轴封用于防止泵体内部油液泄漏。

2. 自动齿轮泵的组装步骤（1）准备工具和材料：扳手、螺丝刀、油石、润滑油等。

（2）组装齿轮：将齿轮套装在轴上，注意齿轮的啮合间隙。

（3）安装泵体：将泵体与齿轮轴连接，调整齿轮啮合间隙。

（4）安装轴承：将轴承安装在泵体上，注意轴承的安装方向。

（5）安装轴封：将轴封安装在轴上，确保密封性能。

（6）组装其他部件：安装油管、接头、压力表等。

（7）试运转：检查齿轮泵的运行状态，调整齿轮啮合间隙。

3. 影响齿轮泵寿命的主要因素及改进措施（1）轴承损坏轴承是齿轮泵的关键部件，其损坏会导致齿轮泵过早报废。

改进措施如下：- 选择合适的轴承材料，如碳钢、合金钢等。

- 优化轴承的设计，提高其承载能力和耐磨性。

- 定期检查和更换轴承，确保其正常工作。

（2）齿轮磨损齿轮磨损是齿轮泵寿命缩短的主要原因。

改进措施如下：- 选择合适的齿轮材料，如合金钢、硬质合金等。

- 优化齿轮的加工工艺，提高其精度和表面光洁度。

- 定期检查和更换齿轮，确保其正常工作。

（3）油液污染油液污染会导致齿轮泵内部零件磨损加剧，缩短使用寿命。

基于ANSYS的齿轮仿真分析齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于工业生产中的各种机械设备中。

齿轮的工作性能直接影响着整个传动系统的性能和可靠性。

为了确保齿轮的正常工作和延长使用寿命，需要对齿轮进行仿真分析。

本文将介绍基于ANSYS软件的齿轮仿真分析方法和流程。

首先，进行齿轮的几何建模。

使用ANSYS软件中的几何建模工具，根据实际齿轮的参数进行几何建模。

包括齿轮的齿数、模数、齿宽等参数。

建立三维模型后，对齿轮进行网格划分，生成有限元模型。

接下来，进行材料属性的定义。

根据实际齿轮的材料，定义材料属性。

包括弹性模量、泊松比、材料密度等参数。

这些参数将被用于后续的载荷和刚度分析。

然后，进行齿轮的载荷分析。

齿轮在工作过程中受到来自外界的载荷作用，主要包括径向力、切向力和轴向力等。

通过ANSYS中的载荷工具，对齿轮进行载荷加载。

可以根据实际工况设置载荷大小和方向。

进行齿轮的接触分析。

齿轮的接触是齿轮传动中的重要性能指标之一、通过ANSYS中的接触分析工具，可以计算齿轮接触面上的应力分布、接触区域和接触压力等参数。

这些参数对于齿轮的寿命和工作性能有重要影响。

进行齿轮的动力学分析。

齿轮在传动过程中会产生振动和噪声。

通过ANSYS中的动力学分析工具，可以计算齿轮的振动模态、固有频率和振动幅度等参数。

这些参数对于齿轮的运行平稳性和噪声控制有重要意义。

最后，进行疲劳分析。

齿轮在长时间使用过程中，容易出现疲劳破坏。

通过ANSYS中的疲劳分析工具，可以预测齿轮的寿命和疲劳破坏位置。

通过疲劳分析结果，可以调整齿轮的设计参数，提高其工作寿命。

综上所述，基于ANSYS的齿轮仿真分析包括几何建模、材料属性定义、载荷分析、接触分析、动力学分析和疲劳分析等步骤。

通过这些分析，可以评估齿轮的工作性能，指导齿轮的设计和改进。

同时，齿轮仿真分析可以帮助优化整个传动系统的工作性能和可靠性，提高机械设备的制造水平和整体效益。

摘要齿轮油泵是一种借一对相互啮合的齿轮，依靠泵内齿轮咬合旋转达到输送流体，在低压液压系统中作为提供一定流量、压力的一种液压能源装置。

具有构造简单，自吸能力好，压力波动小，工作平稳可靠，噪声低，效率高等优点。

齿轮泵可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。

工作腔是齿轮上每相邻两个齿的齿间槽、壳体与两端端盖之间形成的密封空间；内啮合齿轮泵又可分为渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种。

外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵都属于定量泵，可作润滑油泵、重油泵、液压泵和输液泵，主要输送润滑性的油料介质液体，适用于石油、化工、运输、机械制造等行业。

本报告主要针对齿轮泵的组成和设计进行全面分析，内容包括齿轮泵的齿轮的设计与校核，轴承的设计与校核，泵盖的校核，键的选择，齿轮泵的安装，齿轮泵的维修与保养。

关键词: 外啮合齿轮油泵；齿轮；泵盖；设计；校核；组装AbstractGear pump is a equipment which uses a pair of mutually meshing gears,relying on the gear meshing rotary pump to achieve transmission fluid,In the low-pressure hydraulic system as a certain flow, the pressure of a hydraulic power unit.It has something good than other pumps.such as :With a simple structure, self-absorption capacity, small fluctuations in pressure, smooth and reliable, low noise and high efficiency.The gear pump can be divided into the external gear pump and gear pump,The working chamber is sealed space formed between each adjacent two teeth interdental groove shell with both ends of the end cap on the gear;The internal gear pump Gear Pump can be divided into involute and cycloidal gear pumps .The outer meshing gear pumps and internal gear pump to belong to the dosing pumps,Can be used as a lubricating oil pump, heavy oil pump, hydraulic pump, and infusion pumps, conveyor lubrication oil liquid medium,Applicable to the petroleum, chemical, transportation, machinery manufacturing and other industries.This report a comprehensive analysis of the composition and design of the gear pump. Include the design and checking of the design and checking of the gears of the gear pump, bearings, pumps cover the check, the choice of key, the installation of the gear pump, gear pump repair, and maintenance.Keyword ：Outer meshing gear pump；gear ；the cover Of the pump ；calculate ； check ；assemble目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1齿轮泵概述 (1)1.1.1齿轮泵的特点、现状 (1)1.1.2齿轮泵分类 (3)1.1.3齿轮泵的性能参数及其关系式 (3)1.1.4齿轮泵的性能 (7)1.2 本课题研究意义 (7)第二章外啮合齿轮泵结构及其工作原理 (10)2.1外啮合齿轮泵的结构 (10)2.1.1齿轮泵结构简介 (10)2.1.2外啮合齿轮泵的结构特点 (10)2.2外啮合齿轮泵工作原理 (13)2.2.1工作原理 (13)2.2.2排量和流量计算 (14)2.2.3外啮合齿轮泵的优缺点 (14)第三章齿轮泵总体设计 (16)3.1齿轮泵的设计要求 (16)3.1.1主要技术参数 (16)3.1.2主要设计要求 (16)3.2齿轮参数的设计与校核 (16)3.2.1.齿轮参数的确定原则： (16)3.2.2齿轮参数的确定 (16)3.2.3齿轮几何要素的计算 (19)3.2.4齿面接触强度校核 (20)3.2.5齿面弯曲强度校核 (24)3.3滑动轴承的计算 (25)3.4泵盖的计算与校核 (29)3.4.1泵盖的确定 (29)3.4.2泵盖的校核 (29)3.5卸荷槽的计算 (30)3.5.1两卸荷槽的间距a (30)3.5.2卸荷槽最佳长度c的确定 (30)3.5.3卸荷槽深度h (30)3.6齿轮泵进出口大小确定 (31)3.7轴的计算 (31)3.7.1轴最小直径计算 (31)3.7.2轴的强度计算 (32)3.7.3轴的扭转刚度 (32)3.7.4轴的弯曲刚度 (33)3.8螺栓组的连接强度计算 (34)3.8.1初步选择螺栓 (34)3.8.2对螺栓组进行拉伸强度校核 (35)3.9密封 (35)3.10弹性挡圈选用 (35)3.11键的选择 (36)3.11.1联轴器用键 (36)3.11.2齿轮用键 (36)3.11.3键槽 (36)3.12定位法兰选用 (36)3.13联轴器的选择及校核 (36)3.13.1联轴器类型选择 (36)3.13.2联轴器几何尺寸 (36)3.13.3载荷计算 (37)3.14齿轮泵的装配 (38)第四章齿轮泵的安装、维护及保养 (40)4.1齿轮泵的安装 (40)4.1.1安装要求 (40)4.1.2安装顺序 (40)4.2使用要求 (41)4.2.1齿轮泵设备使用环境 (41)4.2.2油液 (41)4.2.3滤清 (42)4.2.4吸油 (42)4.2.5传动 (42)4.3故障原因与排除方法 (42)4.4日常维护要求 (45)总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)第一章绪论1.1齿轮泵概述在液压系统中，液压泵是液压系统的动力元件，为执行元件提供压力油，也是一种能量装换装置，它将驱动电机的机械能转换为油液的压力能，以满足执行机构驱动外负载和的需要，在整个液压系统中起着极其重要的作用，是必不可少的核心元件。

第三章 电机泵用内啮合齿轮泵的分析与设计电机泵很大的一个优点是噪音低，内啮合齿轮泵自身噪音很低，成为电机泵的理想动力源。

国内目前内啮合齿轮泵还没有完整的设计理论和体系，本章内容结合目前国内的现状，参考国外先进产品的结构，力图在内啮合齿轮泵的设计理论方面做一些深入探讨，以提高国内内啮合齿轮泵的设计制造水平。

本章内容根据前述基本理论，参考外啮合齿轮泵的设计理论，主要分析内啮合齿轮泵关键零部件的受力分析，并给出基本设计依据。

内啮合齿轮泵的关键部件主要有内外齿轮、补偿侧板等零部件，主要的结构受力分析主是确定在工作过程中内外齿轮的受力大小和方向，为齿轮泵的结构设计和材料选择提供基本的理论依据。

3.1工作过程中齿轮所受径向力分析内啮合齿轮泵工作过程中，齿轮主要受到液压径向力、啮合力、支承反力和驱动力矩。

其中径向力对齿轮泵的性能影响最大，针对内啮合齿轮泵，外齿轮上的径向力会引起齿轮轴的弯曲变形，很大程度上决定了轴承的寿命；内齿轮上的径向力决定了内齿轮外圈的磨损；啮合力是齿轮泵工作过程中主从动齿轮啮合过程中产生，不仅影响齿轮表面的强度，并附加到径向力上，也影响到了泵的寿命；由于上述力合力的影响，对齿轮泵的寿命和性能影响很大，必须进行详细的分析，并采取合理的措施予以平衡解决。

作用在外齿轮轴承上的径向力R1F ，由沿齿轮圆周液体压力产生的径向力1P F 和由齿轮啮合产生的径向力1T F 所组成。

对外齿轮而言，沿圆周分布着三个压力区域，如图3-1所示，即对应吸油口的低压区域、对应排油口的高压区域，其包角为1α；两者之间的压力过渡区域，其包角为1β。

这三个区域的大小随着齿轮啮合角度的变化而变化，因此形成的径向合力方向也在变化。

从现在高压内啮合齿轮泵常采用的结构分析，考虑到齿顶的泄漏，过渡区一般由3个齿槽构成，压力排油区包含3到4个齿，其余范围对应着吸油低压区。

这三个区域随着齿轮啮合部位的变化在变化，计算比较复杂。

为了计算简化，设：（1）过渡区所有液压力作用在齿顶圆上；（2）泵在工作过程中两个齿轮及中间填充月牙块中严格保持图示的几何位置，不发生机械变形；（3）径向方向各处间隙均匀；（4）在压力过渡区域压力成线性降低。

外啮合齿轮泵内部流场的仿真与分析作者：杨森来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期摘要：采用fluent动网格计算模型，通过变化径向间隙，对外啮合齿轮泵进行内部流场分析。

结果表明，在两个齿轮啮合处，流体的压力周期性变化，并在相邻的啮合齿对间有显著的困油现象；在齿轮泵工作达到稳定状态后，径向间隙越大（小），出口处的平均速度就越大（小），进口处的的压力差就越大（小）；进口处的压力与径向间距呈现行正比关系。

关键词：外啮合齿轮泵；内部流场；动网格；数值模拟齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵，是液压传动中广泛应用的一种油泵，其具有结构简单、工艺性好，成本较低等优点。

外啮合齿轮泵的内部流场较为复杂，而齿轮泵的内部动态模拟有助于真实地反映其内部的变化，本文采用动网格技术模拟外啮合齿轮泵的转动过程中的动态流动，为泵结构的优化及新齿轮泵的设计提供参考。

1 外啮合齿轮泵内部流场的计算1.1 物理模型以某一型号的外啮合齿轮泵为例进行分析，该型号齿轮泵齿数较少，但可以更好地体现出其内部流场的相关特性。

绘制模数为3，齿数为10，压力角为24°及齿轮中心距为33mm的两个啮合齿轮，其径向间距为1mm的外啮合齿轮泵轮廓。

将绘制的外啮合齿轮泵模型导入GAMBIT中，通过布尔减运算得到计算区域，设置成三角形单元格类型，确定划分网格面的尺寸为0.2，共划分56132个网格。

1.2 流动控制方程1.2.1 质量守恒方程式中：分别为x、y、z、3个方向上的速度分量，m/s；t为时间，s；ρ为流体密度，kg/m31.2.2 动量守恒方程式中：分别为x、y、z3个方向的单位质量力，m/s2；μ为动力粘度，Pa·s；p为流体微元体上的压强。

1.3 湍流模型标准k-ε双方程模型式中：Gk为由平均速度梯度引起的湍动能；Gb为浮力影响引起的湍动能；YM为可压缩湍流脉动膨胀对总耗散率的影响；C1ε、C2ε、C3ε、C2、A0为经验常数，在Fluent中默认数值为C1ε=1.4，C2ε=1.9，C3ε=0.09，C2=0.9，A0=4.0；湍动能k与耗散率ε的湍流普朗特数分别为。

齿轮油泵零件分析报告机械设计 09机械1班夏文琪指导教师:王春摘要齿轮油泵是通过一对参数和结构相同的渐开线齿轮的相互滚动啮合，将油箱内的低压油升至能做功的高压油的重要部件。

是把发动机的机械能转换成液压能的动力装置。

齿轮油泵由于其结构简单、制造容易、成本低，因此在国内是应用相当广泛的能用机械产品，而以外啮合泵应用最广。

本分析报告中主要对油泵的齿轮、轴承、后盖、泵体进行分析，经过对零件的分析、测量和讨论，画出零件手绘图，；再经过查阅和分析有关参考书、手册、图表等技术资料，作出以下零件的功能、材料、尺寸、受力和生产方式的分析，从国外先进技术和经验中吸取长处、积极探索，在设计中培养自己分析问题、解决问题的能力，力争独立思考、勇于创新，为今后的工作打下一个良好的基础。

关键词齿轮轴承、油泵后盖、泵体、零件、分析ABSTRACT Gear pump is through a pair of the same parameters and the structure of the involute gear rolling engagement with each other, the pressure inside the oil tank can do work of high pressure oil rose to an important component. Is the engine's mechanical energy into hydraulic energy of the power plant. Gear pumps because of its simple structure, easy, low cost, so is the application of the domestic machinery products can be used quite widely, but the most widely used outside the pump engagement. The analysis is mainly on the oil pump gears, bearings, back cover, the body for analysis, after the part of the analysis, measurement and discussion, hand-drawn parts drawing,; go through inspection and analysis of relevant reference books, manuals, charts, etc. technical information, the following parts of the function, material, size, force and production analysis, advanced technology and experience from abroad to draw strengths, explore, develop their own analysis in the design and solve problems, think independently and strive to and innovation for the future work to lay a good foundation.KEY WORDS Gear bearings, oil pump cover, pump, spare parts, analysis目录1.前言 (3)2.油泵箱体 (3)2.1油泵箱体 (3)2.1.1功能分析 (3)2.1.2材料分析 (3)2.1.3尺寸分析 (4)2.1.4受力分析 (4)2.1.5生产方式分析 (4)3.油泵后盖 (4)3.1 油泵后盖 (4)3.1.1功能分析 (5)3.1.2材料分析 (5)3.1.3尺寸分析 (5)3.1.4受力分析 (5)3.1.5生产方式分析 (6)4. 齿轮+轴承 (6)4.1齿轮+轴承 (6)4.1.1功能分析 (6)4.1.2材料分析 (7)4.1.3尺寸分析 (7)4.1.4受力分析 (7)4.1.5生产方式分析 (8)4. 结论 (9)致谢 (9)参考文献 (10)附录：零件手绘图1.前言本报告是齿轮油泵零件的分析，通过对齿轮油泵的拆开和组装，通过老师讲解，自己动手拆和组装，共同讨论和研究的方法，主要分析了油泵的零件，有材料、尺寸、功能、受力和生产方式的分析，经过观察和了解，了解了齿轮油泵的相关构造和工作原理，通过思考，提出疑问对一些地方提出建议和改善；再通过查阅有关吗资料得到更多有关流体传动的知识。

------大学毕业设计（论文）题目：齿轮泵的设计及加工函授站：专业：机械设计制造及自动化学生姓名：指导教师：20 年月日摘要计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）是实现创新设计的关键手段，它在工程设计中的应用大大提高了设计质量，缩短了设计周期，减少了设计费用。

本课题以广泛应用于各种行业中的液压动力元件—外啮合齿轮泵为研究对象，在新产品的设计过程中，通过分析国内外现阶段的研究成果，以solidworks 绘图为主要绘图手段，解决以前手工绘图及二维CAD绘图难以解决的问题。

本文应用三维软件（solidworks）的绘图技术对产品的各零部件进行三维绘图，并对各零部件进行装配，使齿轮泵更直观的展现出来。

并通过图形分析和拟出加工工序，制作工序卡。

关键词：CAD；solidworks；齿轮泵；工艺目录1 绪论 (1)1.1课题的来源及意义 (1)1.2以常规方法为基础研究的工作 (1)1.3采用优化设计理论选择出齿轮泵的最佳参数 (2)2 外啮合齿轮泵的运动和几何尺寸设计 (3)2.1设计依据 (3)2.1.1齿轮泵的工作原理及主要结构特点 (3)2.1.2设计参数 (3)2.2主要零件的几何尺寸设计 (4)2.2.1齿轮的几何尺寸设计 (4)2.2.2轴的设计 (4)2.2.3轴承的选择及润滑 (5)2.4 齿轮泵的常见问题及解决措施 (6)2.4.1困油问题及解决措施 (6)2.4.2 径向不平衡问题及解决措施 (8)2.4.3泄漏油问题及解决措施 (8)2.4.4齿轮泵的噪声及降低的措施 (8)2.5 齿轮泵的噪声及其解决措施 (8)2.5.1 齿轮泵的噪声 (8)2.5.2 降低齿轮泵噪声的措施 (9)3 外啮合齿轮泵的泵体及端盖的设计及排量、流量的计算 (10)3.1泵体的设计 (10)3.2前端盖的设计 (10)3.3后端盖的设计 (11)3.4 排量和流量的计算 (12)4 外啮合齿轮泵的主要零部件加工工艺的设计 (14)4.1数控加工工艺简介 (14)4.1.1工件的装夹： (15)4.1.2 加工要求 (15)4.2齿轮的加工工艺 (16)4.2.1圆柱齿轮加工工艺过程的内容和要求 (16)4.2.2 齿轮加工工艺过程分析 (16)4.3轴的加工工艺 (18)4.3.1轴类零件的功用、结构特点及技术要求 (18)4.3.3轴的加工 (20)4.4泵体的加工工艺 (20)4.4.1 泵体的加工设备及装夹简介 (20)4.4.2 外啮合齿轮泵泵体孔的加工工艺规程 (21)4.5泵盖的加工工艺 (22)4.4.1泵盖简介 (22)4.4.2泵盖的工艺性分析 (23)4.4.3选择刀具和工艺卡片 (23)小结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)1 绪论1.1课题的来源及意义齿轮泵作为一种典型的液压元件，被广泛运用于机床工艺、农用机械、工程机械、航空航天和船舶工艺等众多工艺领域。

基于SolidWorks的齿轮油泵的三维建模和运动仿真本文以齿轮油泵为例，利用SolidWorks软件进行零件三维建模和运动仿真，重点介绍齿轮的建模及装配方法，为同类产品的虚拟设计提供有效参考，并为在校学生深入学习solidworks软件提供必要帮助。

标签：solidworks软件；齿轮建模；虚拟装配；运动仿真随着现代科学技术的发展，三维CAD 技术得到普及。

SolidWorks 作为主流机械设计软件，功能强大简便易学。

本文通过solidworks软件对齿轮油泵各组成零部件的实体造型、虚拟装配、拆装动画、运动仿真的描述，真实地展示了齿轮油泵的实际装配和工作过程，及时发现设计中存在的问题，从而降低成本，提高设计效率，缩短设计时间。

本文中所有实例均采用solidworks2012版完成。

1 齿轮油泵三维实体建模齿轮油泵是各种机械润滑和液压系统的输油装置。

是机械设计中基本部件。

由泵体、泵盖、主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、垫片、紧盖螺钉、填料、压盖、压盖螺母、定位销等十几个零件组成。

要实现齿轮油泵虚拟装配和运动仿真，首先要对组成零件进行实体造型。

在齿轮油泵的组成零件中，螺钉、螺母、垫片和定位销等为标准件，可从SolidWorks 标准件库存中直接调用；泵体、泵盖为铸造箱体类零件，齿轮轴为典型的回转体零件，这些都是机械零件中的典型结构，建模过程不再赘述。

对初学者或对SolidWorks软件不太熟悉的设计师来说，齿轮建模比较困难，下面介绍几种方便实用的建模方法。

1.1 方法1——利用GearTrax中文版齿轮插件GearTrax是一个SolidWorks常用插件，为机械工程师提供了一种简单方便用于精确齿轮及齿轮副的自动设计工具，可设计的圆柱齿轮、圆锥齿轮、齿形带轮、蜗轮蜗杆、花键、带轮等，方便快捷，且模型精确程度较高。

在GearTrax操作界面中按齿轮参数要求输入齿轮模数，齿数、齿面厚度、斜齿轮需输入螺旋角及左右旋向，点击完成按钮，使用时最好提前打开solidworks 软件并设置使用英文菜单，齿轮轮齿将在SolidWorks软件中自动完成，再自行建造齿轮轮毂、轮辐、键槽或销孔等结构即可完成齿轮建模。

80基于虚拟装配技术课堂案例应用——以齿轮泵为例彭贤峰（台州科技职业学院，浙江　台州　318020）摘　要：文章介绍了solidworks在机械制图零件图和装配图教学中的应用，采用三维虚拟建模技术建立齿轮泵各零件模型，并将各零件组装成装配体，同时导出爆炸视图和运动仿真视频，该教学方法对激发学生空间思维想象力，增强其识图和制图能力，有一定的指导意义。

关键词：齿轮泵；爆炸视图；运动仿真引言目前，随着高职教育改革向纵深推进，高等职业院校机械制图课程的教学过程中，“教、学、做一体化”的教学已成为常见的授课形式。

但是采用这种传统教学模式教学，会让部分学生跟不上课程的进度，尤其是机械基础知识比较薄弱、空间结构想象能力欠缺的学生。

鉴于机电设备结构复杂，即使购买真实设备，由于设备昂贵，场地有限，在实习过程中学生不爱护，造成拆装后的设备损坏率较高。

针对这种情况，各高校展开网络远程教育授课，本课程采用三维建模软件Solidworks参与机械装配图部分教学中设备原理讲解和结构拆装仿真，并以此开发教学资源，希望对机械类其他相关课程有一定的借鉴作用。

一、传统教学模式存在的问题机械制图作为一门专业基础课，在传统的教学模式中存在的主要问题有以下两点：（一）目前，我院专业主要包括机械、数控、模具、智控和飞行器制造技术等，生源参差不齐，有普高班、单考单招班、3+2班，成教班等。

课程教学时间安排紧凑，进度较快，有部分学生表示跟不上。

（二）部分学生基础知识薄弱，空间结构想象能力较差，对于后期的机械结构零件图和装配图，理解较为吃力，在教学过程中，师生之间互动程度少，学生容易失去学习动力。

基于上述问题，本课题以齿轮泵拆装作为教学案例，通过虚拟装配模拟传统拆装过程来解决传统教学出现的问题。

二、齿轮泵虚拟教学资源开发齿轮泵是应用最广泛的一种泵，它的工作原理如图1所示，主要零件由主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等组成。

泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。

solidworks齿轮油泵课程设计SolidWorks齿轮油泵课程设计一、设计要求本课程设计旨在通过使用SolidWorks软件完成齿轮油泵的设计以及相应的工程计算和分析。

设计要求如下：1. 设计一种能够满足工业应用需求的齿轮油泵，实现油液的输送和压力的增加。

2. 根据使用要求确定齿轮油泵的工作参数，如最大流量、最大压力、转速等，并进行相应的计算。

3. 进行齿轮油泵的零件设计，包括泵体、齿轮、轴等，考虑到泵体的结构强度和稳定性，齿轮的传动效率和噪音等方面。

4. 利用SolidWorks软件进行三维建模，并进行装配和运动仿真。

5. 进行齿轮油泵的性能分析，包括流量特性、压力特性以及功率特性等。

6. 完成齿轮油泵的工程图绘制，包括总装图、零件图以及工艺流程图等。

二、设计步骤1. 确定设计要求和参数通过分析工业场景和用户需求，确定齿轮油泵的设计要求和参数。

考虑到流量、压力、速度和功率等多种因素，合理确定齿轮油泵的工作参数。

2. 进行系统设计根据确定的工作参数，进行齿轮油泵的系统设计。

结合液体输送特性、泵体结构和齿轮传动等因素，设计齿轮油泵的主要部件，如泵体、齿轮、轴等。

3. 确定齿轮参数根据系统设计结果，确定齿轮的参数。

考虑齿轮的模数、齿轮比、齿数等因素，计算齿轮的几何参数和强度参数。

4. 进行三维建模和装配利用SolidWorks软件进行齿轮油泵的三维建模和装配设计。

根据设计结果，依次绘制泵体、齿轮、轴等零件，并进行装配。

5. 进行运动仿真对装配好的齿轮油泵进行运动仿真，验证设计的合理性和性能。

通过调整参数，观察齿轮油泵在不同转速下的流量、压力和功率特性。

6. 进行性能分析根据运动仿真结果，进行齿轮油泵的性能分析。

绘制流量特性曲线、压力特性曲线和功率特性曲线，并对其进行分析和评估。

7. 完成工程图绘制根据齿轮油泵的三维模型，进行工程图绘制。

包括总装图、零件图、工艺流程图等。

确保图纸符合工程规范和标准要求。

1齿轮泵设计步骤(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、主要技术参数根据任务要求，确定齿轮泵的理论设计流量q t .二、根据公式选定齿轮泵的转速n ，齿宽系数k b 及齿数z1.齿轮参数的确定及几何要素的计算确定设计的零件在工作时的工作介质的粘度，然后再由表一进行插补可得此 次设计的最大节圆线速度V 。

即：节圆线速度V ：601000V ⨯⋅⋅=n D π式中D ——节圆直径（mm ） n ——转速表 齿轮泵节圆极限速度和油的粘度关系流量与排量关系式为：n00P Q =0Q ——流量···P ——理论排量（ml/r ）2.齿数Z 的确定应根据液压泵的设计要求从流量、压力脉动、机械效率等各方面综合考虑。

从泵的流量方面来看，在齿轮分度圆不变的情况下，齿数越少，模数越大，泵的流量就越大。

从泵的性能看，齿数减少后，对改善困油及提高机械效率有利，但使泵的流量及压力脉动增加。

目前齿轮泵的齿数Z 一般为6-19。

对于低压齿轮泵，由于应用在机床方面较多，要求流量脉动小，因此低压齿轮泵齿数Z 一般为13-19。

齿数14-17的低压齿轮泵，由于根切较小，一般不进行修正。

3.确定齿宽。

齿轮泵的流量与齿宽成正比。

增加齿宽可以相应地增加流量。

而齿轮与泵体及盖板间的摩擦损失及容积损失的总和与齿宽并不成比例地增加，因此，齿宽较大时，液压泵的总效率较高.一般来说，齿宽与齿顶圆尺寸之比的选取范围为～，即：）（8.0~2.0B =aD20m 66.6q 1000Z B =Da ——齿顶圆尺寸（mm ）4.确定齿轮模数。

对于低压齿轮泵来说，确定模数主要不是从强度方面着眼，而是从泵的流量、压力脉动、噪声以及结构尺寸大小等方面。

通过对不同模数、不同齿数的齿轮油泵进行方案分析、比较结果，确定此型齿轮油泵的齿轮参数，最后得到齿轮的基本参数即模数m 齿数Z 齿宽b 。

一、主要技术参数根据任务要求，确定齿轮泵的理论设计流量q t .二、根据公式选定齿轮泵的转速n ，齿宽系数k b 及齿数z 1.齿轮参数的确定及几何要素的计算确定设计的零件在工作时的工作介质的粘度，然后再由表一进行插补可得此 次设计的最大节圆线速度V 。

即：节圆线速度V ：601000V ⨯⋅⋅=nD π式中D ——节圆直径（mm ） n ——转速表 齿轮泵节圆极限速度和油的粘度关系流量与排量关系式为：n 00P Q =0Q ——流量··· 0P ——理论排量（ml/r ） 2.齿数Z 的确定应根据液压泵的设计要求从流量、压力脉动、机械效率等各方面综合考虑。

从泵的流量方面来看，在齿轮分度圆不变的情况下，齿数越少，模数越大，泵的流量就越大。

从泵的性能看，齿数减少后，对改善困油及提高机械效率有利，但使泵的流量及压力脉动增加。

目前齿轮泵的齿数Z 一般为6-19。

对于低压齿轮泵，由于应用在机床方面较多，要求流量脉动小，因此低压齿轮泵齿数Z 一般为13-19。

齿数14-17的低压齿轮泵，由于根切较小，一般不进行修正。

3.确定齿宽。

齿轮泵的流量与齿宽成正比。

增加齿宽可以相应地增加流量。

而齿轮与泵体及盖板间的摩擦损失及容积损失的总和与齿宽并不成比例地增加，因此，齿宽较大时，液压泵的总效率较高.一般来说，齿宽与齿顶圆尺寸之比的选取范围为～，即：）（8.0~2.0B =aD20m 66.6q 1000Z B =Da ——齿顶圆尺寸（mm ）4.确定齿轮模数。

对于低压齿轮泵来说，确定模数主要不是从强度方面着眼，而是从泵的流量、压力脉动、噪声以及结构尺寸大小等方面。

通过对不同模数、不同齿数的齿轮油泵进行方案分析、比较结果，确定此型齿轮油泵的齿轮参数，最后得到齿轮的基本参数即模数m 齿数Z 齿宽b 。

得到齿轮的齿数后，若齿轮的齿数≥17则不会发生根切的现象，所以在这里不考虑修正，接下来按照标准公式计算齿轮的基本参数。