CB-B16型外嚙合齒輪泵齒輪副參數(shù)設(shè)計(jì)及其繪制(唐柑培)解析

1、機(jī)械原理綜合實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)技術(shù)規(guī)格：CB-B設(shè)計(jì)題目:外嚙合齒輪泵的設(shè)計(jì)班級(jí):2013級(jí)材料一班班學(xué)號(hào)：201310112113學(xué)生:唐柑培指導(dǎo)教師:李玉龍起止日期:2015年5月11日至2015年5月22日成都學(xué)院（成都大學(xué)）機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械原理】綜合實(shí)訓(xùn)課程任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目CB-B16型外嚙合齒輪泵齒輪副參數(shù)設(shè)計(jì)及其繪制設(shè)計(jì)者專業(yè)及班級(jí)：2013級(jí)1班學(xué)號(hào)：201310112113姓名：唐柑培設(shè)計(jì)期限2015年5月11日至2015年5月22日工作原理及設(shè)計(jì)參數(shù)工作原理：一對(duì)齒輪相互嚙合，由于齒輪的的齒頂和殼體內(nèi)孔表面間隙很小，齒輪端面和泵蓋間隙很小，因而把吸油腔和壓油腔分開(kāi)，當(dāng)齒輪按

2、圖示方法旋轉(zhuǎn)時(shí)，以下兩個(gè)方面的動(dòng)作同時(shí)產(chǎn)生：1）嚙后點(diǎn)右側(cè)嚙合著的齒逐漸退出嚙合，同時(shí)齒間的油液由吸油腔帶往壓油腔，使得吸油腔間隙增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓作用下進(jìn)入吸油腔;2）齒間油液由吸油腔帶入高壓腔的同時(shí)，嚙合點(diǎn)左側(cè)的齒逐漸進(jìn)入嚙合，把齒間的油液擠出來(lái)，從壓油口強(qiáng)迫流出。這就是齒輪泵吸油和壓油的過(guò)程，當(dāng)齒輪泵不斷的旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵就不斷的吸油和壓油。設(shè)計(jì)參數(shù)：參閱附件CB-B16型號(hào)。設(shè)計(jì)任務(wù)要求給予學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)具體要求1. 掌握外嚙合齒輪泵工作原理，以及能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。2. 完成電機(jī)型號(hào)以及減速裝置的選型。3. 完成齒輪副參數(shù)的確定。4用解析法按計(jì)算間隔，進(jìn)行漸開(kāi)線齒廓計(jì)

3、算和繪制，直至完成整個(gè)齒輪的繪制（手工計(jì)算/繪制或者編程計(jì)算/繪制）。5. 設(shè)計(jì)齒輪副（只含齒輪），完成1張齒輪零件圖和1張包含齒頂嚙合、節(jié)點(diǎn)嚙合、退出嚙合的位置圖。6. 按時(shí)獨(dú)立完成任務(wù)，提交說(shuō)明書(shū)一份及相關(guān)圖紙。教師評(píng)閱建議指導(dǎo)教師簽名及評(píng)閱時(shí)間設(shè)計(jì)成績(jī)一、外嚙合齒輪泵工作原理二、電機(jī)型號(hào)以及減速裝置的選型三、齒輪副參數(shù)的確定四、齒輪繪制五、設(shè)計(jì)小結(jié)六、參考文獻(xiàn)一、外嚙合齒輪泵工作原理外嚙合齒輪泵簡(jiǎn)介圖1是外嚙合齒輪泵的工作原理圖。由圖可見(jiàn)，這種泵的殼體內(nèi)裝有一對(duì)外嚙合齒輪。由于齒輪端面與殼體端蓋之間的縫隙很小，齒輪齒頂與殼體內(nèi)表面的間隙也很小，因此可以看成將齒輪泵殼體內(nèi)分隔成左、右兩個(gè)密

4、封容腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)的齒輪逐漸脫離嚙合，露出齒間。因此這一側(cè)的密封容腔的體積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力的作用下經(jīng)泵的吸油口進(jìn)入這個(gè)腔體，因此這個(gè)容腔稱為吸油腔。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)齒間中的油液從右側(cè)被帶到左側(cè)。在左側(cè)的密封容腔中，輪齒逐漸進(jìn)入嚙合,使左側(cè)密封容腔的體積逐漸減小，把齒間的油液從壓油口擠壓輸出的容腔稱為壓油腔。當(dāng)齒輪泵不斷地旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵的吸、壓油口不斷地吸油和壓油，實(shí)現(xiàn)了向液壓系統(tǒng)輸送油液的過(guò)程。在齒輪泵中，吸油區(qū)和壓油區(qū)由相互嚙合的輪齒和泵體分隔開(kāi)來(lái)，因此沒(méi)有單獨(dú)的配油機(jī)構(gòu)。齒輪泵是容積式回轉(zhuǎn)泵的一種，其工作原理是：齒輪泵具有一對(duì)互相嚙合的齒

5、輪，齒輪（主動(dòng)輪）固定在主動(dòng)軸上，齒輪泵的軸一端伸出殼外由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪泵的另一個(gè)齒輪（從動(dòng)輪）裝在另一個(gè)軸上，齒輪泵的齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體沿吸油管進(jìn)入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個(gè)齒輪分別擠壓到排出空間匯合（齒與齒嚙合前），然后進(jìn)入壓油管排出。齒輪泵的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、造價(jià)低。但與其他類型泵比較，有效率低、振動(dòng)大、噪音大和易磨損的缺點(diǎn)。齒輪泵適合于輸送黏稠液體。二、電機(jī)型號(hào)以及減速裝置的選型CB-B系列齒輪泵，本系列齒輪泵為外嚙合容積式齒輪泵，有直齒和斜齒兩種，用以輸送粘度為18礦物油，油溫在10C60C，如液壓油、機(jī)械油、燃料油。廣泛用于機(jī)床、液壓機(jī)械、工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)，作

6、為系統(tǒng)的動(dòng)力源，也可用于稀油站、冶金、礦山、石油、化工、紡織機(jī)械等設(shè)備中作輸油泵、潤(rùn)滑泵、燃油泵用。電機(jī)齒輪泵組電機(jī)減速裝置CB-B齒輪泵4液壓能爆炸圖iw1098005o.0oc曰技術(shù)規(guī)格外形圖技術(shù)參數(shù)6泵殼密封件2固定壞3軸密封圏4前蓋5固定蝮釘8定位銷9從動(dòng)齒輪TSU泵殼11端蓋13主動(dòng)齒輪一4S技術(shù)規(guī)格：CB-B?滑動(dòng)軸承12固趣釘型號(hào)額走涼篁額走壓力額走轉(zhuǎn)速容稅效率總效率壓力脈動(dòng)噪聲值電機(jī)功率重里L(fēng)/nin肝且r/minn誡q-%MPa分貝kwkgCB-BN5257D630.3724CB-B44807262-6528CB-B660.5532CB-B10102.514500.2035C

7、B-B161690811.152CB-B202067-7054CB-B25251.555CB-B323294856.0CB-B40402.210.5CB-B505074-7711.0CB-B6363311.8CB-B80so417.6CB-B1D0100958678-8018.7CB-BL251255519.5型號(hào)CIH：CiJDDidEiTbKiCB-B2.57966962530035501235304M6z7/CB-B482CB-B686CB-B1094CB-B16ID；901323035tPaO0)650425H8訃zVzCB-B.20L1.1CB-B25115CB-B32121CB-B

8、4013210215435405580225552H8TVzVZCB-B50133CB-B63144CB-B80bfS1211864550070C|9503065658M8z/rTVCB-BLOOli-.cCB-BL25L74本次設(shè)計(jì)選用CB-B16，額定流量為16L/min,額定轉(zhuǎn)速為1450r/min.三、齒輪副參數(shù)的確定設(shè)計(jì)齒輪泵時(shí)，應(yīng)該在保證所需性能和壽命的前提下，盡可能使尺寸小、重量輕、制造容易、成本低，以求技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。我們已知潤(rùn)滑油泵工作壓差A(yù)p=25bar和排量q=6.897（ml/r）用Y132S-4電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵的正常工作。一定刀具角a和齒頂高系數(shù)fno米

9、用標(biāo)準(zhǔn)刀具，a=20，齒頂高系數(shù)f=1no二選齒數(shù)Z排量與齒數(shù)，查資料液壓文件中查得q=2兀Zm2Bx10-3（ml/r）（1-1）考慮到實(shí)際上齒間的容積比輪齒的有效體積稍大，所以齒輪泵的理論排量應(yīng)比按式（1-1）計(jì)算的值大一些，并且齒數(shù)越少差值越大?？紤]到這一因素，就在公式（1-1）中乘以系數(shù)K以補(bǔ)償其誤差，則齒輪泵的排量為q二2兀KZm2Bx10-3(ml/r)通常K=1.061.115，本次設(shè)計(jì)統(tǒng)一采用K=1.09即2訊二6.667.齒數(shù)少時(shí)取最小值(當(dāng)Z=6時(shí)，可取K=1.115，而當(dāng)Z=20時(shí)，可取K=1.06)反映齒輪泵結(jié)構(gòu)大小的尺寸-一齒輪分度圓直徑(Df=Mz).若要增大排量，

10、增大模數(shù)的辦法比增加齒數(shù)更為有利.若要保持排量不變，要使泵的體積很小，則應(yīng)增大模數(shù)并減少齒數(shù).減少齒數(shù)可減小泵的外形尺寸，但齒數(shù)也不能太小，否則不僅會(huì)使流量脈動(dòng)嚴(yán)重，甚至?xí)过X輪嚙合的重迭系數(shù)1,這是不允許的一般齒輪泵的齒數(shù)Z=630.用于機(jī)床或其它對(duì)流量的均勻性要求較高的低壓齒輪泵，一般取Z=1430；用于工程機(jī)械及礦上極限的中高壓和高壓齒輪泵，對(duì)流量的均勻性要求不高.但要求結(jié)構(gòu)尺寸小，作用在齒輪上的徑向力小，從而延長(zhǎng)軸承的壽命，就采用較少的齒數(shù)(Z=915)而近來(lái)新設(shè)計(jì)中高壓齒輪泵時(shí)，都十分注意降低齒輪泵的噪聲，因此所選齒數(shù)有增大的趨勢(shì)(取Z=1220).只有對(duì)流量均勻性要求不高，壓力有很

11、低的齒輪泵(如潤(rùn)滑油泵)才選用Z=68.所以我們初選齒數(shù)為Z=11.齒輪泵所用的兩個(gè)齒輪等大，固傳動(dòng)比i=1所以Z二iZ二1121三.確定齒輪的模數(shù)mB由齒寬與齒頂圓的比值，得B=3，即Bm(Z+C)Dee對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪C=2,對(duì)于“增一齒修正法”修正的齒輪C=3將B的表達(dá)式代入排量近似公式q=2兀KZm2x10-3得q=2兀KZm2(Z+C)x10-3所以m=3纟本次設(shè)計(jì)采用，Z=14，C=2式中K=1.061.1152兀kZg(Z+C)x10-3齒數(shù)少時(shí)取大值，齒數(shù)多時(shí)取小值.查資料知：表1Ap(bar)3570105140160Bg二De10.80.60.40.35得模數(shù)m4.08，經(jīng)查課本

12、機(jī)械設(shè)計(jì)中表2我們應(yīng)選取與該值接近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值m=4.5。四確定齒寬b=gm(Z+C)(mm)所以bm(Z+C)二79.2b二b二79.2112五確定齒輪的其它參數(shù)壓力角我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)值a選取標(biāo)準(zhǔn)值a=20。分度圓直徑dd=mZ=4.5x14=6311d=mZ=4.5x14=6322齒頂高h(yuǎn)ah=ha*m=1x4.5=4.5a1齒根高h(yuǎn)fh=(h*+c*)m=5.625f1a齒全高h(yuǎn)h=h+h=(2h*+c2)=10.1251a1f1a齒頂圓直徑dad=(Z+2h*)m=(14+2x1)x4.5=72a11ad=(Z+2h*)m=(14+2x1)x4.5=72a11a齒頂高系數(shù)h*二1a頂隙系數(shù)c

13、*=0.25四、齒輪繪制申=兀/z一2(inva-inva)iiinva=tga-a;a=acos(r/r)iiiibiinva=tga-ax=x+rsin(0.5申)i0iiy=y+rcos(0.5申)i0ii式中a為任意圓弧半徑iri處的壓力角計(jì)算出齒輪齒廓上幾個(gè)特殊點(diǎn)的坐標(biāo)值，1基本參藪齒形參發(fā)齒輪軸心橫坐標(biāo)齒輪軸心縱坐標(biāo)2模數(shù)4.5-i-fzrrsq%ITC.36003齒簸14節(jié)圓斗31.54齒貝咼糸數(shù)1基圓斗29.600317555頂隙系數(shù)0.254rrii：X25.8756壓力角0.34906678任意圓弧半徑珀對(duì)應(yīng)的壓力角任意圓弧對(duì)應(yīng)的齒形夾角鞏對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)xi對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)yi9

14、ra360.6054764050.0807476071.45306209835.97066319100.5*(ra+r)33.750.5011171040.1609346992.71284322633.6407934211r31.50.349065850.2243994753.52688099731.30193461120.5*(rb+r)30.550160.2500146550.2435224893.71064060530.3239731513rb29.6003200.2542082433.75220019929.36153594在Autocad軟件中，做出這5個(gè)點(diǎn)，然后生成擬合曲線，過(guò)渡圓

15、弧采用半徑為0.38m（m為模數(shù)）的圓弧，至此，生成齒輪的一側(cè)輪廓，采用對(duì)稱生成另一側(cè)輪由于齒輪泵主從動(dòng)齒輪的形狀完全一致，復(fù)制生成另一個(gè)從動(dòng)齒輪，然后通加上鍵槽：裝配圖eet。2旋轉(zhuǎn)&退出嚙合八困油區(qū)1區(qū)2|形卸荷槽I一塊配位置從動(dòng)齒鴕逬入嚙合V反向旋轉(zhuǎn)蠹詳轉(zhuǎn)空竺十觸鶯從動(dòng)齒輪退出嚙合計(jì)算部分如下s=s+r0進(jìn)入嚙合b裝配位置+r0進(jìn)入嚙合b裝配位置bu=rtana-0.25pbrtana-0.25p-s=-bb進(jìn)入嚙合裝配位置rbrtana-0.25兀mcosa-s得0=-b進(jìn)入嚙合裝配位置0.5mzcoscosa由進(jìn)入嚙合=2rtana-rtana，a為齒頂圓壓力角baau得0=tana

16、-tana-0.5兀/z裝配位置a由s=s+r0=rtana節(jié)圓嚙合進(jìn)入嚙合b節(jié)圓嚙合burtana-s得0=進(jìn)入嚙合節(jié)圓嚙合rb由s=2rtana-rtana,a為齒頂圓壓力角進(jìn)入嚙合bbaau得0=tana-tana節(jié)圓嚙合a由s=s+S=ztanx0.退出嚙合進(jìn)入嚙合b退出嚙合bU得S退出嚙合由s進(jìn)入嚙合rtanX-0.p5-s=_bab進(jìn)入嚙合rbtXan，X為齒頂圓壓力角aa得S退出嚙合=2ta(X-2tea-兀z=/S2裝配位置計(jì)算結(jié)果如下：8進(jìn)入嚙合01e裝即命W0.216037e節(jié)點(diǎn)嚙合0.32823618很出嘴合0.43207411進(jìn)入嚙合裝配位置節(jié)點(diǎn)嚙合退出嚙合五、設(shè)計(jì)小結(jié)在以前我們學(xué)習(xí)的只是書(shū)本上的知識(shí)，機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)使我深深的喜歡上大機(jī)械，課程設(shè)計(jì)使我們真正的接觸到機(jī)械設(shè)計(jì)，通過(guò)查閱知識(shí)，在老師的輔導(dǎo)下，我完成了我們的課程設(shè)計(jì)，可謂收獲頗多。首先，課程設(shè)計(jì)需要我們綜合的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往需要我們用到幾乎所有學(xué)過(guò)，甚至沒(méi)有學(xué)過(guò)的知識(shí)，在這段日子里，我查閱了我們之前的機(jī)械制圖，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及機(jī)械原理的書(shū)。通過(guò)這樣的課程設(shè)計(jì)，給了我一個(gè)獨(dú)立思考的過(guò)程，使我對(duì)書(shū)上的知識(shí)有了一個(gè)更神層次的理解。其次，通過(guò)獨(dú)立完成自己的任務(wù)，又培養(yǎng)了我主動(dòng)思考的能力，最后我們的課程設(shè)計(jì)完成的很好，