基于solidworks的齿轮油泵设计

中国矿业大学银川学院本科毕业设计

（2014 届）

题目基于solidworks的齿轮油泵设计

系别机电动力与信息工程系

专业机械工程及自动化

年级10级机械2班

学生姓名张为林

指导教师张超

2014年4月14日

设计任务书

设计题目：

基于Solidworks的齿轮油泵设计

设计要求：

1.收集关于齿轮油泵的资料，并详细了解齿轮油泵的各个组成部分及其作用；知道齿轮油泵的工作原理；

2.了解三维软件Solidworks的发展历程，并能熟练运用Solidworks进行零件建模设计，装配设计，仿真设计；

3.提交毕业论文，完成毕业设计。

设计进度要求：

一：选择课题，勾勒基本的设计思路

二：查找与其有关的资料，确定总体方案设计

三：进行齿轮油泵的设计和计算

四：写出草稿，画出草图，让老师检查

五：撰写毕业论文

六：修改论文、定稿、打印

七：提交论文并准备答辩

八：参加答辩

指导教师（签名）：

摘要

本课题是依据齿轮油泵的装配图为基础进行完善设计，应用SolidWorks进行总体造型和部分零件的造型测绘及分析以及使用Autocad2007进行两个齿轮油泵组成零件的绘制，完成齿轮油泵重要零件的设计，绘制出齿轮油泵的零件图，并对齿轮油泵材料的选择，齿轮的计算，公差配合，粗糙度及技术条件与原则综合分析，对机械零部件的绘制进行详细的测绘和说明。

SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量，并已经成功地应用为最广泛的中、高端CAD产品，逐步成为其他三维CAD软件追赶和仿效的标准。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。

本论文就是以齿轮油本为理论支撑，以计算零部件尺寸为主要内容，应用SolidWorks对齿轮油泵各零件进行三维建模，充分利用SolidWorks的参数、关系式、零件库等知识对各组成零、部件进行建模，再完成各部件装配和总装配，最后对总体机构进行运动仿真。通过一系列操作的完成，真实地模拟实现齿轮油泵的工作，对零部件的设计有很大的帮助。

关键词：齿轮油泵，Solidworks，齿轮，参数化齿轮计算零件设计

目录

设计任务书 (Ⅰ)

摘要 (Ⅱ)

1齿轮油泵的概述 (2)

1.1齿轮油泵的发展形势 (2)

1.2齿轮油泵的工作原理 (2)

2齿轮油泵的反求设计 (4)

2.1绘制装配示意图 (4)

3齿轮油泵的设计要求 (6)

3.1齿轮油泵的工作参数要求 (6)

3.2齿轮几何参数的要求 (8)

3.3齿轮泵的工艺材料及要求技术 (9)

3.4齿轮泵主要部件参数的确定 (10)

4齿轮泵结构的几个问题 (13)

4.1困油现象 (13)

4.2卸荷措施 (13)

4.3径向作用力不平衡 (14)

4.4泄漏 (14)

5齿轮油泵建模的设计 (16)

5.1齿轮泵体的设计 (16)

5.2后端盖的设计 (21)

5.3传动轴的设计过程 (28)

5.4其他零部件的设计 (30)

5.5装配体的实现 (32)

结论 (35)

致谢 (36)

参考文献 (37)

1 齿轮油泵概述

1.1 齿轮油泵的发展形势

齿轮油泵是一种常见的液压泵。它的主要优点是：结构简单，制造方便，造价低，外形尺寸小，重量轻，自吸性好，对油的污染不敏感，工作可靠。由于齿轮泵中的啮合齿轮是轴对称的旋转体，故允许转速较高。其缺点是流量不均匀和困油现象比较突出，噪声高，排量不能调节。

齿轮油泵是机械中常用的一种传动机构，其传递功率大，传动效率高，可以传递任何两轴之间的动力和运动。齿轮油泵是借一对相互啮合的齿轮，将原动机输出的机械能换为液压能的转换装置，分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，在低压液压系统中作为提供一定流量，压力的液压能源。它结构简单，工作可靠，自吸能力好，在低压液压系统中被广泛采用。适用于塑料橡胶加工工业,纺织印染工业,涂料工业,木材加工工业,食品工业、造纸印刷等液态热载体加热等各种工业，齿轮泵结构简单，方便维修。

泵工作腔由泵体、泵盖及齿轮的各齿槽构成。由齿轮的啮合线将吸入腔和排出腔分开，随着齿轮的转动，齿间的液体将被带至排出腔，液体受压排出。

现在我国的油泵油嘴虽然有了较大的发展，但整体产品水平与国外同类产品相比存在较大的差异。主要表现在产品的可靠性，使用寿命低，制造工艺落后，装备精度低，自动化程度低等。正是出于产品的可靠性差，因此经常发现某些零件出现早期失效导致整个油泵无法正常工作。本论文是针对这一问题进行研究，其目的是找出齿轮轮轴断裂的原因并采取相应的措施，最终解决齿轮轮轴断裂的问题。由于齿轮轴的受力情况比较复杂，国内外对齿轮轴的失效分析甚少，且分析的不全面。本文将对齿轮轴的受力情况及断裂情况运用失效分析学作一全面的分析，以找齿轮轴的断裂原因，从而提高产品质量，保证柴油机的正常运转。

1.2 齿轮油泵的工作原理

齿轮泵的概念是很简单的，即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中