齿轮油泵的运动仿真设计

绪论一、课程设计内容根据齿轮油泵的工作原理和零件图，看懂齿轮油泵的全部零件图，并将标准件按其规定标记查出有关尺寸。

应用AutoCAD软件绘制所有正式零件图，装配图（A3图纸幅面1张），用UG绘制所有正式零件的三维图形。

二、齿轮油泵工作原理齿轮油泵示意图工作原理部分：齿轮油泵是依靠一对齿轮的传动把油升压的一种装配，泵体12内有一对齿轮，轴齿轮15是主动轮，轴齿轮16是被动轮，如下图所示。

动力从主动轮输入，从而带动被动轮一起旋转。

转动时齿轮啮合区的左方形成局部真空，压力降低将油吸入泵中，齿轮继续转动，吸入的油沿着泵体内壁被输送到啮合处的右方，压力升高，从而把高压油输往需要润滑的部位。

防渗漏：为使油泵不漏油，泵体和泵盖结合处有密封垫片13（垫片形状与泵体、泵盖结合面相同），主动轴齿轮伸出的一端处填料压盖防漏装置，由填料10、填料压盖9、螺栓组（件18、件8）组成。

连接与定位：泵体与泵盖之间用螺钉18连接，为保证相对位置的准确，用定位销11定位。

齿轮油泵工作原理拆装顺序：泵体---主动轴和被动轴---垫片、泵体—定位销—螺钉---填料---压盖三、齿轮油泵零件之间的公差配合1. 齿轮端面与泵体、泵盖之间为32K6；2. 齿顶圆与泵体内孔为Φ48H7/d7；3. 主动轴齿轮、被动轴齿轮的两支承轴与泵体、泵盖下轴孔为Φ16H7/h6；4. 填料压盖与泵体孔径为Φ32H11/d11。

四、齿轮油泵的其它技术要求1. 装配后应当转动灵活，无卡阻现象；2. 装配后未加工的外表面涂绿色。

第一章二维零件图第一章绘制三维零件图第一节、泵盖齿轮油泵泵盖如图所示。

具体建模步骤如下：图1-1 泵盖一、整体建模1、打开UG,新建模型。

在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“长方体”命令。

系统弹出“长方体”对话框。

如图1-2a所示。

2、在“类型”下拉表框中选择“两点和高度”选项,单击按钮弹出点对话框设置两点位置，相对于wcs坐标系第一点位置为（42，21,0）、第二点为（-42、-21、0），在“尺寸”选项中输入高度为10mm。

点击确定建立一个长84mm、宽42mm、高10mm的长方体，完成如图1-2b所示图1-2a 长方体对话框图1-3b3、在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“圆柱”命令。

系统弹出“圆柱”对话框。

如图1-3a所示。

4、在“类型”下拉表框中选择“轴、直径和高度”选项，指定轴矢量为zc，单击设置圆柱中心点，中心点的wcs坐标为（0,21,0）。

输入圆柱直径84mm、高10mm。

如图1-3b所示图1-3a 圆柱对话框图1-3b5、在菜单栏中选择“插入”\“特征操作”\“镜像特征”命令。

系统弹出“镜像特征”对话框。

选择刚画“圆柱“特征，以xc-zc平面镜像，得到如图1-4b所示。

图1-4a镜像特征对话框图1-4b6、调出长方体命令对话框，依旧选择“两点和高度”建立长方体，两点的wcs坐标分别为（15,21,10）、（-15，-21,10）。

在“尺寸”中输入高度为11mm。

单击确定得到如图1-5所示图1-5 图1-67、调出圆柱命令对话框，指定矢量为zc轴，原点wcs坐标为（0,21,10），在“尺寸”中输入圆柱直径为30mm、高11mm。

得到如图1-6所示。

8、调出镜像特征对话框，选择刚刚画的圆柱特征，以xc-zc平面为镜像平面，得到如图1-7所示。

9、在菜单栏中选择“插入”\“组合”\“求和”命令,点击前面所画的全部特征，单击确定确定完成求和。

如图1-8所示图1-7 图1-810、在菜单栏中选择“插入”\“细节特征”\“拔模”命令，弹出“拔模”对话框，如图1-9a所示，选择泵盖顶部的平面为固定面，选择端盖侧面为要拔模的面。

角度为10度。

点击确定得到如图1-9b所示图1-9a 拔模对话框图1-9b二、打孔1、在菜单栏中选择“插入”\“设计特征”\“孔”命令，弹出“孔”对话框，如图1-10a 所示。

沉孔的中心点wcs坐标为（21，35,10），沉头孔直径20mm、深1mm，孔直径10mm、深10。

布尔运算为求差。

单击确定得到如图1-10b所示。

图1-10a 孔对话框图1-10b2、在菜单栏中选择“插入”\“特征操作”\“阵列”命令，在弹出的对话框中选择选择圆形阵列，阵列结果如图1-11所示。

图1-113、在菜单栏中选择“插入”\“特征操作”\“镜像特征”命令，在弹出的对话框中选择选择三个沉孔特征，以zc-yc为镜像面镜像，得到如图1-12所示图1-12 图1-134、调出“孔”命令，打两个直径为4mm的小孔。

如图1-13所示。

5、最后再泵盖底面打两个孔，孔深14mm，如图1-14所示图1-14第二节垫片齿轮油泵的垫片如图2-1所示，垫片厚0.5mm。

具体建模步骤如下：图2-1一、草图建模1、选择菜单栏中“插入”\“草图”，选择xc-yc平面绘制草图。

绘制如图2-2所示，点击完成草图。

图2-2二、拉伸1、选择菜单栏中“插入”\“设计特征”\“拉伸”命令，拉伸高度为0.5mm。

完成效果如图2-3所示。

图2-3第三节泵体齿轮油泵的泵体如图3-1所示，图3-1齿轮泵建模步骤如下：一、整体建模1、调出“长方体”命令，建一个长90mm，宽110mm，高16mm的长方体。

如图3-2a所示，再用“倒角命令”倒4个半径为12mm圆角。

如图3-2b所示。

图3-2a 图3-2b2、用“圆柱”命令画一个直径为25mm、长93mm的圆柱体。

如图3-3所示。

图3-33、移动wcs坐标到点（24，-16,66）的位置，再沿-yc旋转90度，如图3-4a所示，用“长方体”命令建一个长42mm、宽84mm、高46mm的长方体，图3-4b所示。

图3-4a 图3-4b4、用“圆柱”命令在相对于wcs坐标（0，-21, 0）沿矢量zc做一个半径42mm、高46mm的圆柱如图3-5a所示。

再用“镜像特征”镜像圆柱体得到如图3-5b所示。

图3-5a 图3-5b5、在xc-yc平面建立草图，草图如图3-6a所示，完成草图，再用“拉伸”命令沿zc轴拉伸长度为54mm。

拉伸结果如图3-6b所示。

图3-6a 图3-6b6、用”长方体”建一个长42mm、宽48mm、高31mm的长方体并“求差”得到如图3-7所示。

图3-7 图3-87、用“圆柱”命令在相对于wcs坐标（0，-21, 0）沿矢量zc做一个直径48mm、高32mm的圆柱并求差。

再用“镜像特征”镜像得到如图3-8所示图形。

8、用“圆柱”命令在相对于wcs坐标（24，0, 0）沿矢量xc做一个直径25mm、高20mm的圆柱。

结果如图3-9所示。

图3-9二、打孔1、调出“孔”命令，在底座长方体打四个贯通沉孔，孔的直径为10mm，沉孔直径为20mm、深1mm。

再矩形阵列沉孔。

结果图3-10所示。

图3-10 图3-112、在底座上面的圆柱打一个沉孔，孔的直径12mm、深78mm，沉孔直径18mm、深14mm。

如图3-11所示。

3、在泵体右侧打与泵盖相对应的孔，效果如图3-12a。

在泵体突出部分打一个直径18mm、深18mm的孔。

如图3-12b所示。

图3-12a 图3-12b4、在泵体内部打一个孔，孔直径12mm、深18mm。

孔的中心与其上面的孔同轴。

如图3-13a所示，再在泵内画两个如图3-13b所示的孔。

左边孔直径为22mm、深22mm。

右边孔直径为16mm、深14mm的孔。

图3-13a 图3-13b5、在泵体背面打两个如图3-14a所示的孔。

孔的直径为8mm、深15mm。

接着打一个如图3-14b所示的孔，直径为32mm、深14mm、顶锥角为0度的孔。

图3-14a 图3-14b6、画一个长60mm、宽110mm、高3mm的长方体并求差，得到如图3-15a所示。

再按要求攻螺纹，得到图3-15b所示图3-15a 图3-15b第四节小轴齿轮油泵小轴如图4-1所示具体建模步骤如下：图4-1一、建立圆柱1、打开“圆柱”命令，在“类型”下拉菜单中选择“轴、直径和高度”。

指定xc轴为矢量，坐标原点为圆柱原点。

在“尺寸”选项中输入直径16mm、高度58mm。

点击确定得到如图4-2所示二、倒斜角1、打开“倒斜角”命令。

选择圆柱横截面，在横截面下拉选项中选择“偏置和角度”，倒角偏置距离为2mm、角度45度。

完成操作得到小轴如图4-3所示。

第五节压盖齿轮油泵的压盖如图5-1所示，具体设计步骤如下：图5-1一、草图建模1、单击菜单栏“插入”\“草图”。

建立草图。

建立如图5-2所示图5-2 a 图5-2b2、选择菜单栏“编辑”\“草图曲线”\“快速修剪”，对草图进行修剪。

单击完成草图，最后得到如图5-2b所示。

二、拉伸1、选择菜单栏中“插入”\“设计特征”\“拉伸”命令。

弹出拉伸对话框（图5-4a），在曲线规则下拉菜单选择“相连曲线”，外面曲线拉伸10mm，圆面曲线拉伸28mm。

完成拉伸草图如图5-3所示。

图5-3三、打孔1、调出“孔”命令，打一个直径为22mm的简单贯通孔，孔原点为坐标系原点，得到如图5-4所示。

图5-42、打沉头孔，用“孔”命令，沉头孔原点wcs坐标为(0,26,o),沉头孔直径为20mm、深2.5mm。

孔直径10mm、深10mm。

如图5-5a所示。

图5-5a 如图5-5b3、调出“镜像特征”命令，镜像沉孔，得到如图5-5b4、调出“倒斜角”命令，斜角偏置距离为5、角度为60度。

得到压盖如图5-6图5-6第六节带槽螺母齿轮油泵的带槽螺母如图6-1所示，建模步骤如下：图6-1一、建立草图1、以xc-yc平面建立如图6-2所示的草图，点击完成草图。

图6-2二、拉伸草图1、拉伸正六边形，拉伸距离10.5mm；拉伸直径为10.2mm的圆，拉伸距离15.5mm；拉伸直径为15mm的圆，拉伸距离10.5。

把拉伸图形都求和，结果如图6-3。

图6-32、再拉伸最大圆，距离为10.5mm，不要求和与求差，将拉伸的圆柱到距离为1mm的斜角，效果如图6-4a所示。

再与之前所拉伸的特征求差。

得到结果如图6-4b所示。

图6-4a 图6-4b3、调出“拉伸”命令，选择绘制一个槽型截面，在xc-yc平面绘制一个如图6-5a所示的截面，完成绘制，选择“对称拉伸”，拉伸距离为10mm，得到如图6-5b所示的槽。

4、调出“实例特征”命令，选择“环形阵列”对拉伸的槽进行阵列，得到总共6个槽口，如图6-6a所示。

在用螺纹命令制作螺纹，最终如图6-6b所示。

图6-6a 图6-6b第七节从动齿轮齿轮油泵的从动齿轮如图7-1所示具体建模如下：图7-1一、建立草图1、在菜单栏“工具”选项中用“表达式”方法输入从动齿轮的参数。

表达式如下：m=3z=14d=m*za=20°da=d+2*mdb=d*cos(a)df=d-2.5*mt=0s=pi*db*t/4xt=db*cos(90*t)/2+s*sin(90*t)yt=db*sin(90*t)/2-s*cos(90*t)zt=02、用“规律曲线”命令，用公式导入得到如图7-2所示的齿轮渐开线。