齿轮油泵安全装置设计及运动仿真.doc

1、任务书设计题目： 齿轮油泵安全装置设计及运动仿真 1设计的主要任务及目标根据齿轮泵的工作原理，并对现有齿轮泵的安全装置进行改良设计以解决齿轮油泵困油现象，增加油泵的安全性。利用三维软件对齿轮油泵的各零件建模，并装配实现运动仿真动画。 2.设计的基本要求和内容分析课题要求，查阅相关知识方面的论文，拟定开题报告；查找设计题目相关的资料；对设计中的主要参数进行计算；审核分析计算结泵；对修正后的模型进行三维建模及运动仿真并绘制齿轮油泵装配图一张 A1幅面，绘制组成各部件的零件图 ，编写设计说明书一份（约40页 18000字左右）3.主要参考文献1 液压传动与气压传动2 机械制造基础3 机械设计手册4

2、其他网络检索到的相关资料4进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1分析课题要求，拟定开题报告2013.12.1-2013.12.312查找设计题目相关的资料2014.1.1-2014.3.103对设计中的主要参数进行计算2014.3.10-2014.4.104对齿轮油泵的主要部件进行三维建模2014.4.10-2014.5.15对齿轮油泵进行装配及运动仿真2014.5.1-2014.6.1齿轮油泵安全装置设计及运动仿真摘要：齿轮油泵是应用最广泛的容积式液压油泵，具有体积小、重量轻、制造容易、 工作可靠、价格低廉、对油液不敏感、自吸能力强、维护方便等优点。但其困油现象引发压力造成振动和噪声

3、的问题比较严重，因而不宜用在要求平稳的固定设备上。因此通过改变卸荷槽的设计，来解决困油现象，对降低噪声、减少液压泵端面泄漏、提高容积效率和工作压力及延长使用寿命具有重要的意义。 本文对外啮合齿轮泵理论研究及困油原理进行详细介绍，对困油容积的变化规律进行理论分析，从而为齿轮泵的理论计算及设计提供理论依据，并且为齿轮泵卸荷槽的改进设计奠定基础。 最后基于实体建模软件Pro/E对齿轮泵进行三维实体建模。此项改进措施对降低液压泵的维护、维修费用，提高产品质量和系统运行精度以及使用寿命具有重要意义。关键词：齿轮泵；困油容积；卸荷槽；Abstract: The gear pump is a volume

4、type hydraulic oil pump to apply in the mostwidespread situation. It has many merits such as the size slightly, the weight light, themanufacture easy, the work reliable, the price inexpensive, to the fat liquor insensitive,self-absorption ability strong, maintenance convenience and so on. But the vi

5、bration andnoise problems, that caused by the trapped oil raises pulsation pressure, are more severe,so the gear pump should not be used in the equipment fixed on smooth requirements. Itis important to solve trapped oil phenomenon, reduce the noise and the leakage of hydraulic pump end, improve the

6、working pressure and volume efficiency and prolongservice life, by changing the design of unloading groove. This paper aims to improve and design the unloading groove, so that the outermeshing gear pump is running in a higher working pressure it will make less noise and more stable work. The improve

7、ment measure is great significance to reduce the maintenance of thehydraulic pump and maintenance costs, improve product quality and system operationaccuracy, and prolong service life.Key Words: gear pump;trapped oil;unloading groove; flow field simulation目 录1 绪 论-11.1研究背景和意义-21.1.1 国内外研究现状-4 1.2.1

8、国内研究现状-41.2.2 齿轮泵的发展趋势-62 齿轮轮油泵理论研究及困油容积分析-72.1 理论研究-72.1.1工作原理-72.1.2 瞬时流量特性分析-92.2困油的原因及危害-132.3 齿轮泵困油容积的变化规律-142. 3. 1困油容积变化规律分析-143 齿轮泵卸荷槽改进方案-183.1 侧板改进方案的设计-183.1 缓解困油现象的常用措施-194 齿轮油泵零件建模设计-224.1.1 齿轮油泵骨架的设计-234.1.2 齿轮油泵主体的设计-244.1.3 齿轮油泵左盖的设计-264.1.4 创建齿轮泵右侧盖的设计-284.1.5 齿轮轴的设计-284.1.6 其它零件的创建

9、-314.2齿轮油泵装配设计-324.2.1 虚拟装配设计-324.2.2 生成爆炸图-355 机构仿真及工作原理动画-365.1.1 齿轮油泵机构仿真设计-365.2齿轮油泵工作原理动画仿真-38总结-39参考文献-40致谢-411 绪 论齿轮油泵、叶片泵和柱塞泵都是泵送工作介质的动力泵，是液压系统中的三种主要的液压泵，其中齿轮油泵的历史最悠久，应用最广泛。而且齿轮油泵因其结构简单，体积小，重量轻，成本低，自吸性能好，污染敏感性小，使用过程中可靠性较高，工作寿命长，容易加工制造，维修方便等特点，被广泛应用于工程机械、汽车、船舶、冶金、建筑、轻工业等机械产品中。在液压系统中，液压泵作为整个系统

10、的心脏将系统输入的机械能转化为液压能。因此对高性能液压泵的设计研究，尤其在提高液压泵的工作效率和压力方面的研究是液压技术研究的重要内容。 齿轮油泵属于容积式泵，它是利用回转部件在泵壳中的回转，造成工作空间的容积变化，从而达到吸排液体的目的。齿轮油泵的吸油和排油的原理是其内部齿轮的啮合传动带动油液从吸油区到过渡区再到压油区，最终将油液挤压出齿轮油泵，其齿面主要有三种型式:直齿轮，斜齿轮和人字齿轮。其中，外啮合直齿轮油泵的结构最为简单，价格最低，更经济实用。据统计，目前外啮合齿轮油泵使用台件数约占液压泵总使用台件数的70%，但是齿轮油泵由于自身结构的原因也存在不足之处，主要有两齿啮合区域的困油现象、径向力不平衡和泄漏问题。齿轮油泵的泄漏包括轴向泄漏(占7580% ) ,径向泄漏(占1520%)和啮合泄漏(占45% )。齿轮油泵困油引发压力脉动造成振动和噪声的问题比较严重，使流量不均匀，在使用中都带来很多不便，不宜用在要求平稳的固定设备上，对齿轮泵工作性能和寿命都是有害的。 齿轮油泵的这三个主要问题，彼此是相互