RCB人字齿轮泵Word下载.docx

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同时，新型液压元件的应用，液压系统的计算机辅助设计，计算仿真和优化，微机控制等工作，也日益取得显著的成果。

我国的液压工业开始于上世纪50年代，其产品最初用于机床和锻压设备，后来又用于拖拉机和工程机械。

自1964年开始从国外引进液压元件生产技术，同时自行设计液压产品以来，我国的液压件生产已形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛使用。

目前，我国机械工业在认真消化，推广从国外引进的先进液压技术的同时，大力研究开发国产液压件新产品（如中高压齿轮泵，比例阀，叠加阀及新系列中高压阀），加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准和执行新的国标，合理调整产品结构。

对一些性能差的不符合国标的液压产品进行淘汰，可以看出，液压传动技术在我国的应用与发展已进入一个崭新的历史阶段。

（六）零件图内容

零件图一般包括四个以下方面的内容

1．图形

用一组图形包括局部视图，剖面图，局部放大图和简化画法等准确清楚和简便地表达出零件的结构形状。

2．尺寸

正确完整清晰合理地表达出组成零件各种形状的大小及相对位置尺寸。

即使提供制造和检验零件所需的主要尺寸。

3．技术要求

将制造零件要达到的质量要求（如表面处理等）。

用规定的符号数字或文字，准确简明地表达出来以便用代号标准在图中的技术要求，可用文字写在标题栏的上方或左右。

4．标题栏

标题栏在图样的右下面可以填写零件的名称、数量、比例、图号及设计审核，批准人员的签名、日期等

二、RCB人字齿轮油泵工作原理及技术参数

（一）工作原理

人字齿轮的两端皆由端盖罩住，泵体、端盖和齿轮之间形成了密封容腔，并由两个齿轮的齿面接触线将左右两腔隔开，形成了吸、压油腔。

当齿轮按顺时针方向旋转时，座车吸油腔内的轮齿相继脱开啮合，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油在大气压力作用下进入吸油腔，并被旋转的轮齿带入右侧。

右侧压油腔的轮齿则不断进入啮合，使密封容积减小，油液被挤出，通过压油口排油。

（二）技术参数:

人字齿轮油泵

型号

公称流量l/min

公称压力Mpa

转数

r/min

容积效率%

吸入高度mm

RCB-25

25

0.63

960

≥90

750

人字齿轮油泵装置（电动机）

功率kw

转数r/min

总量kg

Y90L-6

1.1

910

62.5

三、人字齿轮各参数确定

1.模数:

mt=（

0.4~0.6）

mt=2.5mm

mn=mtcos36°

=2.5×

0.81=2mm

扩大mn使mn=5mm以提高轮齿抗弯曲程度.

2.齿数:

Z=12

3.分度圆直径:

4.齿轮宽度:

b/d=Φd=（0.9~0.4）

b=67~30mm

取b=50mm

5.中心距:

6.齿顶圆直径:

da=d+2mn=74+10=84mm

7.齿根圆直径:

df=d-2df=74-2×

1.25mn=61.5

8.卸除困油沟槽尺寸:

C=C¯

mn=1.71×

5=8.55mm

Y=3×

10ˉ６×

5×

25×

960=0.36mm

9.齿轮油泵单位齿宽每转理论输油率

（cm³

/min）:

=89.15×

10ˉ³

×

5３=11.143cm³

/min

10.齿轮油泵理论输油率:

=bn

=50×

960×

11.43×

10ˉ１=54.86L/min

11.齿轮齿侧间隙:

△=0.08mn=0.08×

5=0.4mm

12.油泵驱动功率:

N=1.1kw

13.验算齿轮圆周速度是否在允许范围内:

V=ΠD1n/1000×

60=3.14×

84/1000×

60=4.22m/s（合格）

14.啮合角:

α=30°

15.螺旋角:

β=36°

单个斜齿轮主要参数如下:

mn

Z

d

b

a

da

df

β

α

5

12

74

50

84

61.5

36°

30°

三、各零件强度的校核及设计

（一）人字齿轮的校核

1．齿轮材料的确定∶

为了使传动结构紧凑，选用硬齿面的齿轮传动，齿轮材料为20CrMnTi渗碳淬火，HRC=58.因为是普通传动由表6-13（《机械设计基础》）选8级精度，要求齿面粗糙度Ra≤3.2~6.3μm.圆周速度v≤10m/s.

⑵．人字齿轮的强度校核

①校核齿面接触疲劳强度，按下面公式校核

δH=3.17ZE

≤[δH]

②许用接触应力[δH]

[δH]=

N/mm2

由图6-27查得δH=1500N/mm2

计算应力循环次数N1=1.5X108，由图6-28查得寿命系数ZN=1.1，由表6-10查得SH=1.25,由表6-7查得ZE=189.9

所以[δH]=

=

=1320N/mm2。

故δH=3.17Ⅹ189.9Ⅹ

=1010.98〈[δH]

斜齿轮圆周速度：

因此选用8级精度合适。

结构图见图3-1。

图3-1

（二）传动轴的设计及校核

⑴选择轴的材料并确定许用应力

选用45钢正火处理，由表12-1（《机械设计基础》）查得强度极限δB=600N/mm2，由表12-3查得起许用弯曲应力[δB]=55N/mm2

⑵确定轴输入端直径

按扭转强度估算走输入端直径

由表12-2取c=110,则d=11.5mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=11.5X（1+5%）=12mm

和联轴器相配合长度定为28mm

⑶轴的结构设计

1输入轴的设计及校核

2

第一段：

即和联轴器相配合长度为28mm，直径为12mm倒角C1=2mm，但因其穿过端盖，所以取其长为65mm。

第二段：

取其直径为18mm，车有螺纹，与之配合的是圆螺母GB810-88M18X1.5，考虑轴承于与螺母应有一定距离使之发生干涉的可能性消除，则取套筒长度为7mm，该段轴长度为20mm。

第三段：

取直径为25mm，长为7mm。

初选GB276-89深沟球轴承，其内径为25，宽为9mm。

第四段：

取直径为27mm，长为12mm

第五段：

取直径为30mm，长为98mm

第六段：

取直径为34mm，长为10mm

第七段：

取直径为25mm，长为7mm

第八段：

取直径为18mm，长为20mm

由上述轴各段长度可计算出轴的总长度为：

L=65+20+7+27+98+10+7+20+0=254mm

结构图见图3-2。

图3-2

（三）轴承的选择及校核：

⑴因人字齿轮只受径向载荷，所以可以选用深沟球轴承（GB276-89），查得Cr=5.65kn,Cor=3.68kn’

⑵计算当量动负荷p:

因为A=0，取fp=1，由式（11-1）得p=fpXR=1X1X211.04=211.04N

⑶计算轴承寿命Lh：

因轴承工作温度正常由式（11-5a）,可得轴承寿命Lh为:

Lh=

（

）3=333208h

轴承基本额定寿命大于预期寿命，可以不必重新选型。

（四）键的选择及校核

⑴平键的类型和尺寸的选择

a.对于第一段轴，根据轴直径d=12mm,从表12-4中查得键截面尺寸为b=4mm，h=4mm，L=20mm,t=2.5mm。

b.对于第五段轴，根据轴直径d=30mm,从表12-4中查得b=8mm,h=7,L=80mm.t=4mm

⑵校核挤压强度：

由式δp=

≤[δ]p

1对于第一段轴中的键l=L-b=20-4=16mm，由表12-5查得许用挤压应力[δ]p=100~120N/mm2，则δp=56.98N/mm2<

[δ]p

2对于第五段轴中的键l=L-b=80-8=82mm

δp=2.54N/mm2

故两键挤压强度足够

详见下表：

平键

输入轴

第二根轴

Ⅰ

Ⅴ

Ⅳ

bXhXLXt

4X4X20X2.5

8X7X80X4

（五）轴的尺寸参数的修订

因考虑装配精度及装拆轴上零件和定期检修轴承的需要，对原始人字齿轮泵的结构进行了一些改进，所以轴上的一些尺寸参数有些相应的修订，详细参数如下表：

输入轴参数

段号

Ⅱ

Ⅲ

Ⅵ

Ⅶ

Ⅷ

Ⅸ

直径

18

27

48

30

长度

65

20

7

21

4

97

22

（六）深沟球轴承的参数：

深沟球轴承（GB276-89）

轴承型号

D

B

Cr（kw）

Cor（kw）

1000905

42

9

5.65

3.68

（七）弹簧的设计及计算

选用热卷压缩弹簧（RY）GB1239.6-92,材料为60Si2Mn.

1旋绕比C的推荐值确定∶

C=

=5

2弹簧许用应力τp:

0.5δb=0.5X1422=711

③弹簧丝直径的确定∶

K=

+

=1.31

d≥1.61

=2.38

d取4。

④有效圈数的确定∶

n=

=7.5

⑤弹簧自由高度H0:

压缩弹簧两端磨平。

H0=pn+d=6.25X7.5+4=50.86

⑥总圈数n1的确定

H1=H0-f1=49.05

H1=H0-f2=50.86-5.7=45.16

⑨弹簧参数表如下∶±

弹簧（GB1239.6-92）

剖面直径（d）

弹簧中径（D）

有效圈数（n）

7.5

总圈数（n1）

9.5±

0.5

节距（p）

6.25

压缩到的高度

49.3

弹簧总高

55±

1

（八）泵体的结构设计

泵体是齿轮泵的主要零件，在它的内部装有主动齿轮轴、从动齿轮轴等零件、轴上装有齿轮；

泵体在主动齿轮轴的伸出端有填料盒，用压盖压紧；

另一端有泵盖等零件。

泵体的结构可分为泵体、进油口、出油口、从动轴支承、填料盒、底板等几个部分。

（1）泵体：

为了容纳两啮合齿轮与泵体相配合，泵体内腔作成中空圆柱体；

为了减少加工面，与泵盖接触的一面作成凸台，该面上配置八个螺钉孔连接泵盖，并用两个侧板定位。

泵体见图3-3。

图3-3

（2）进、出油口：

齿轮工作时，一边进油、一边出油，因此集油腔两侧要配置进出油口，其形状为中空圆柱体，用法兰连接。

进出油口见图3-4。

图3-4

（3）填料盒：

为了防止液体外溢和污物进入泵体，在主动齿轮轴伸出泵体外作一个填料盒，两旁有连接螺纹孔，内腔为圆柱孔，填料放与其中，经压盖压紧后起密封作用。

填料盒见图3-5，压盖见图3-6。

图3-5

图3-6

（4）底板：

泵体底部配置一块底板该板旁边有螺栓孔和沉孔，以便用螺栓把齿轮固定在机器上，底板呈长方形，底面中部有凹槽以减少加工面，并有长方形空腔，目的是减+轻重量，使壁厚不致相差太大。

底板见图3-7。

图3-7

⑸溢流阀：

溢流阀的主要功能是自动控制泵的卸荷或加载。

鉴于卸荷溢流阀的功用，要求卸荷压力与加载压力之间存在一定差别。

差值过小，则泵的卸荷与加载动作过于频繁；

差值过大，则系统压力变化太大。

（Pa） 

（5－24）

式中，Ac为先导阀座孔的面积（m2）；

Ky、Kx分别为主阀和先导阀弹簧的刚度（N/m）；

y0、x0分别为主阀和先导阀的预压缩量（m）；

y、x分别为主阀和先导阀阀口的开度（m）；

Ff为主阀与阀体间的摩擦力（N）；

G为主阀芯自重（N）。

溢流阀体见图3-8，3-9。

阀芯见3-10。

图3-8

图3-9

图3-10

四、参考文献

1、〈〈互换性与测量技术基础〉〉

-----中国计量出版社

2、〈〈机械加工工艺基础〉〉

-----高等教育传版社

3、〈〈热加工工艺基础〉〉

-----高等教育出版社

4、〈〈机械工程材料〉〉

5、〈〈液压传动〉〉

-----机械工业出版社

6、〈〈机械设计基础〉〉

7、〈〈机械设计手册〉〉

8、〈〈机械零件设计手册〉〉

-----冶金工业出版社

五、致谢

通过这次设计RCB人字齿轮油泵，使我对《液压传动》这门课有了进一步了解，同时对《机械设计基础》与《液压传动》的知识进行了一定的组合，对公差，材料及热加工的知识进行了进一步掌握，基本上做到了学以致用。

但在这次的设计中，我比较系统的学习了液压传动方向的知识。

液压传动是用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式。

液体传动按其工作原理的不同分为两类。

主要以液体动能进行工作的称为液力传动（如离心泵、液力变矩器等）；

主要以液体压力能进行工作的称为液压传动，而液压传动在本次设计中得到了主要的应用。

感谢指导老师辛苦的指导，让我学会了很多知识，对绘图软件等一些实用工具有了更多的理解，在设计方面更系统的梳理了所学过的知识，在老师的帮助下，可以更好的学以致用。

首先对在这次设计中指导我的辅导老师表达对她的真挚感谢。

在他的谆谆教导下使我学到了等多书本上学习不到的知识。

老师的指导监督让我获得了这次可以理论联系实际的设计经验。

对此我对学校的领导表达我的感激之情。

多谢你们的关心和培养，在本次设计中对帮助过我的同学和曾指导过我的老师也表示感谢。

在经过了10个星期的努力，完成了此次毕业设计。

这对于我本人来说是一次锻炼，也是一个机会，我会好好的利用这次机会，让它成为我人生路上成功的桥梁。