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    齿轮油泵设计及工艺分析.doc

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    齿轮油泵设计及工艺分析.doc

    毕业设计(论文)题 目 齿轮油泵设计及工艺分析 专 业 精密机械 班 级 学 号 2 姓 名 指导教师 年 月 日 学生姓名专业班级 联系方式指导老师 指导老师职称 联系方式课题名称齿轮油泵设计和工艺分析课题任务要求一、设计的技术要求(或论文的主要内容):(1)完成齿轮油泵相关技术资料的查阅,收集与课题相关的信息;(2)分析齿轮油泵的工作原理与结构;(3)完成齿轮油泵的装配图和重要零件的零件图;(4)设计齿轮油泵的三维立体图形。(5)按学校要求独立撰写毕业设计论文。二、实施操作的技能要求:1、技能要求:(1)学会查阅技术文献和资料;(2)掌握齿轮油泵的工作原理与结构;(3)熟练运用AUTOCAD进行绘图;(4)熟练运用UG软件进行三维实体建模;(5)掌握撰写论文的方法和能力。2、内容要求(1)完成设计图纸一套(包括装配图一套;零件图2-3张);(2)三维效果图一份;(3)开题报告及论文各一份三、时间安排与要求:2014年9月23日-10月6日 准备阶段 2014年10月7日-11月10日 开题阶段 2014年11月11日-12月8日 课题阶段设计 2014年12月9日-12月29日 论文撰写阶段 2014年12月30日-1月5日 答辩阶段专业组审批意见专业负责人(签字) 年 月 日二级学院审批意见分管院长(签字) 年 月 日指导教师(签字) 年 月 日(此表一式3份,1份上交机电工程学院教学科,1份下达至学生,1份存指导老师处。)齿轮油泵设计摘要 齿轮泵是液压系统中最重要的动力源,在液压传动系统中应用广泛, 因此, 吸引了大量学者对其进行研究,其主要部件是内部相互啮合的一对齿轮。齿轮油泵主要用于各种机械设备中的润滑系统中输送润滑油,适用于输送粘度为5×10-61.5×10-3m2/s (5-1500cSt),温度在300以下的具有润滑性的油料。不锈钢齿轮泵,可输送无润滑性的油料、饮料、低腐蚀性的液体。配用铜齿轮可输送低内点液体,如汽油、苯等。现代机械工程对齿轮泵提出很多新要求,如压强高、排量大、脉动低、噪音低等,所以对齿轮泵的性能分析与改进成为了很重要的课题。本课题以齿轮泵为研究对象,总结了齿轮泵的特点,深入研究了齿轮泵整体结构及其原理,并利用UG三维建模软件对其进行实体建模,依据齿轮油泵的装配图为基础进行完善设计,应用UG进行了总体造型和部分零件的造型测绘及分析,以及使用Autocad2007进行了两个重要齿轮油泵组成零件的绘制,完成了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、粗糙度及其技术条件与原则综合分析。对机械零部件的绘制进行了详细的测绘和说明。关键词:测绘分析 零件设计 齿轮计算 装配图 零件图ar pump designGeAbstract Gear pump is the most important source of power, the hydraulic system is widely used in hydraulic transmission system, therefore, attracted a large number of scholars to study, the main components are internal meshing pair of gears. Gear oil pump is mainly used for all kinds of mechanical equipment of conveying lubricating oil in the lubricating system, suitable for conveying viscosity of 5 x 10-6-1.5 x 10-3 m2 / s (5-1500 CST), the temperature is below 300 with lubrication oil. Stainless steel pump, can transport without lubrication oil, beverage, low corrosive liquid. With copper gear can handle liquid in low point, such as gasoline, benzene, etc. Modern mechanical engineering put forward many new requirements of gear pump, such as high pressure, large displacement, low ripple, low noise, so the performance analysis and improvement of the gear pump has become a very important topic. This topic to gear pump as the research object, summarizes the characteristics of gear pump, the further study of the overall structure and the principle of gear pump, and by using UG three-dimensional modeling software for solid modeling, based on the basis of the gear oil pump assembly drawing to perfect the design, has carried on the overall application of UG modelling and modelling of surveying and mapping and analysis of parts, and use Autocad2007 two important composition parts of gear pump, completed the design of the important parts, gear pump map out the gear oil pump parts. And calculation of the selection of material of gear oil pump, gear, tolerance, roughness and technical conditions, and the principle of comprehensive analysis. The drawing of mechanical parts and instructions of surveying and mappingKeywords: mapping analysis component design gear calculation assembly parts diagram 目录绪论7第一章 齿轮泵的工作原理及三维建模91.1 外啮合液压齿轮泵的工作原理91.2 齿轮泵分类、用途、应用范围91.2.1 齿轮泵的分类91.2.2 齿轮泵的用途及应用范围101.3 齿轮泵的三维建模10第二章 齿轮泵中齿轮的运算公式15第三章 齿轮油泵各组成零件的选材分析163.1材料的选择原则163.2材料的选择方法163.2.1以综合力学性能为主时的选材。163.2.2以疲劳强度为主时的选材。163.2.3以磨损为主时的选材。16第四章 齿轮油泵右端盖工艺分析204.1齿轮油泵右端盖的材料和毛坯204.2右端盖的工艺分析204.2.1零件图工艺分析204.2.2选择加工方案204.3确定加工顺序及加工路线204.4切削用量选择214.5工艺路线的安排中应注意三个问题21第五章 齿轮油泵故障举例225.1油泵内部零件磨损225.2油泵壳体的磨损225.3油封磨损,胶封老化225.4机油泵供油量不足或无油压22第六章 齿轮油泵的维修236.1主动轴与衬套磨损后的修复236.2润滑油泵壳体的修理壳体裂纹的修理236.3主动轴衬套孔与从动轴孔磨损的修理236.4泵壳内腔的修理236.5泵盖的修理23设计小结24致谢25参考文献25绪论1.齿轮泵的研究内容及意义在21世纪,节约能源使我们亘古不变的话题,在工业中也一直提倡能源的节约,动力源是液压系统中最重要的部分,这个动力源也包含齿轮泵,所以我们要对齿轮泵的齿轮优化设计,以达到提高齿轮泵的效率和节约能源的问题,最主要的部件是内部相啮合的一对齿轮,在结构上可分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵两大类。由于它具有结构简单、加工方便、体积小、自吸能力强且重量轻等特点,使它在机械、国防、能源、冶金、交通、石化、轻工、食品等领域得到广泛的应用。现在齿轮泵的制造已经很成熟,我们可以对齿廓加已修理,对齿轮泵进行改良设计,所以齿轮的工作原理我们是必须要掌握的,然后利用相关CAD/CAM软件建立计算机实体模型,借助有限元分析法进行详细的受力和变形分析,依据机构运动分析法进行实际的动作仿真,并将根据分析和仿真结果指导该齿轮装置进行修正,结合现代自动控制理论对齿轮装置进行有效的控制,最后尽可能考虑装置和有关零部件的标准化和参数化。优化好齿轮后,效率就能提高,从而可以节约能源。当大家在倡导可持续发展的时候,节约能源就变得越来越重要了。随着技术的不断进步,齿轮泵产品必将向环保、节能、智能化方向发展。2. 齿轮泵国内外的发展概况由于我国工业基础溥弱,齿轮油泵行业起步较慢,但其发展速度比较快。齿轮油泵在发展的过程中,存在相当严重的问题。综合多方面原因,陈列出如下几条:1、国家缺乏对机械基础件齿轮油泵行业有力的政策支持;2、企业基础薄弱:机械基础件行业基础差,底子薄,科技投入少,开发力量薄弱;经由二十余年消化吸收国外提高前辈技术以及自主立异。我国齿轮油泵设备制造行业有了奔腾发展。齿轮油泵的进一步发展得靠多方面的支持,国家政策的支持,科研技术的大量投入,机械基础件工艺行业的提高等等。齿轮油泵行业2010年全国业标准化发展规划,齿轮油泵全国协会提出了全面建设小康社会的宏伟目标,明确了21世纪前20年我国经济建设和改革的主要任务。“十一五”时期,是全面建设小康社会承前启后的关键时期,“十一五”规划,是全面建设小康社会的第一个五年规划。标准作为经济建设和行业发展的技术支撑,是“十一五”规划不可缺少的重要组成部分,是指导生产、实施产业政策、行业规划、规范市场秩序、进行宏观调控和市场准入的重要基础。为此,根据机械科学研究院的要求,特编制“十一五”全国泵行业标准化发展规划。 齿轮油泵行业及其产业基本情况概述1、齿轮油泵行业及其主要产业的内涵和构成齿轮油泵行业主要由生产各类离心油泵、重油煤焦油泵,渣油泵,导热油泵,自吸油泵、输油泵、旋涡泵、回转式容积泵、往复式容积泵和水环真空泵等企业构成。在这些泵类产品中,按台份计,离心泵约占接近70%,回转式容积泵和往复式容积泵约占18%。全国具有一定规模的泵制造厂约有2000家,产品种类约有450个系列,5000多个品种。2002年统计,在这些泵制造厂中,较大的699家泵制造厂共生产2663万台,总产值约为208亿元。这些泵被广泛用于国民经济各部门,基本满足了我国经济发展对泵的需要,其中也包括具备为各种大型成套装置提供配套用泵的能力。据不完全统计,约有21%的电机用于驱动各类泵,在能源中约有近五分之一的能源用于驱动各类泵。在火电和核电业中,泵已成为最重要的辅机,在石化业中泵已成为重要的设备之一,泵在通用机械中已成为最量大面广的产品,已经成为装备制造业重要的装置之一。2、国外齿轮油泵行业及其主要产业发展现状和发展趋势世界泵业一直在不断发展,近几年的增长率平均4.5%左右,2002年泵业产值约270亿美元,约有近万家制造厂,其中10大家泵制造厂的产值约占世界泵业总产值的31%。这10家泵制造厂中,美国4家,德国2家,日本、英国、丹麦、瑞士各1家。世界泵业的发展趋势:(1)竞争和垄断进一步加剧,跨国齿轮油泵业公司的垄断势头进一步加剧。如世界泵业最大的前五家泵制造厂垄断着世界泵业总产值22%。世界泵业中的一些主要制造厂的制造技术已达到相当成熟和完善的水平,其产品有极高的知名度,在特定的领域中有很高的市场占有率;(2)世界齿轮油泵业中泵制造厂家数量会不断减少,自2000年以来,世界泵业已有80起大的合并和收购,通过这种集团化的合作发展战略,不仅可以得到最大的经济规模,还有利于利用原来的商标和知名度,实现持续发展;(3)世界齿轮油泵业会持续发展,预计今后35年中,世界齿轮油泵业将会以每年5.5左右的增长率发展;(4)不断开拓新的市场范围和领域,中国加入WTO后,世界各大泵制造厂都非常关注中国的用泵市场,世界泵业前20家制造厂绝大多数都准备或已经在中国建制造分厂。3、国内泵行业及其主要产业现状和发展趋势泵行业现状:(1)通过执行国家提出的“以市场换技术”合作生产的方式,使我国泵业中具有极高技术水平的关键用泵的技术水平与国外发达国家的同类泵产品水平接近;(2)近几年,齿轮油泵类产品的产值皆以11%12%的速率发展;(3)股份制和民营制造厂在我国泵业中占主导地位;(4)齿轮油泵制造厂都在进行产品结构调整和技术改造,企业都在做强、做大,每年新增泵制造厂的数量明显减少;(5)市场竞争更激烈,齿轮油泵产品中的普通泵供大于求的局面没有改变,单台泵的利润率在逐年降低。由于材料涨价等因素影响,泵制造厂的利润增长率明显降低。发展趋势:(1)由于执行“以市场换技术合作生产”的方式,关键用泵,如:百万级核电用泵、火电用泵、大型输水泵,近几年会快速增长;(2)在经济全球化、市场国际化形势的影响下,对贯彻国际标准和执行国外先进标准的意识会强烈和自觉;(3)随着我国装备制造业的快速发展,我国泵业还会以高出我国机械工业增长速度2-3%的速度持续发展;(4)泵制造厂的合并和联合必然增多,向集团化发展是趋势。今后我国的泵制造厂的数量将逐年减少;(5)我国2002年出口齿轮油泵为4.73亿美元(同年进口泵为7.76亿美元),今后几年出口泵会明显增加,尤其是通用泵的出口量会更快增加。第一章 齿轮泵的工作原理及三维建模1.1 外啮合液压齿轮泵的工作原理 图2.1 外啮合齿轮泵工作原理图图2.1 是外啮合齿轮泵的工作原理图。由图可见,这种泵的壳体内装有一对外啮合齿轮。当齿轮按图示方向旋转时,右侧的齿轮逐渐脱离啮合,露出齿间。因此这 一侧的密封容腔的体积逐渐增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油 口进入这个腔体,因此这个容腔称为吸油腔。随着齿轮的转动,每个齿间中的油液从右侧被带到 了左侧。在左侧的密封容腔中,轮齿逐渐进入啮合,使左侧密封容腔的体积逐渐减小,把齿间的油 液从压油口挤压输出的容腔称为压油腔。当齿轮泵不断地旋转时,齿轮泵的吸、压油口不断地吸油 和压油,实现了向液压系统输送油液的过程。1.2 齿轮泵分类、用途、应用范围 1.2.1 齿轮泵的分类按其结构分:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵;按其压力分:低压泵、中压泵、中高压泵、高压泵和超高压泵;按其输出流量能否调节分:定量泵和变量泵;按齿轮泵按齿轮啮合形式分:外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵;按工作压力分:低压齿轮泵、中高压齿轮泵、高压齿轮泵;按齿轮采用的齿形分:直齿齿轮泵、螺旋齿齿轮泵、人字齿齿轮泵、摆线齿齿轮泵;按泵工作齿轮对数分:一对齿齿轮泵、多对齿齿轮泵;按泵的结构形式分:单级齿轮泵、多级齿轮泵、双联齿轮泵; 1.2.2 齿轮泵的用途及应用范围齿轮泵利用两齿间空间的变化来输送液体,用于输送粘性较大的液体,如润滑油和燃烧油,不宜输送粘性较低的液体(例如水和汽油等),不宜输送含有颗粒杂质的液体(影响泵的使用寿命),可作为润滑系统油泵和液体系统油泵,广泛用于发动机、汽轮机、离心压缩机、机床以及其他设备。齿轮泵工艺要求高,不易获得精确的匹配。1.3 齿轮泵的三维建模该课题使用软件UG,此软件具有强大的实体造型和装配的功能。齿轮泵的主要零件有机座、前端盖、后端盖、长齿轮轴(主动轮)、短齿轮轴(从动轮)等。机座、前端盖和后端盖都是齿轮泵的主要部分,机座内有吸油孔和出油孔 ,内部是油泵能够增压的关键部分,通过齿轮在其中的啮合从而改变齿轮两侧的内部体积,使得出油孔一侧内部压力增大,达到增压的效果。机座的下面一部分是机架部分,主要起到固定齿轮泵位置的作用。具体的三维建模如下图: 图2.2 机座的三维模型 图2.3 后端盖的三维模型图2.4 前端盖的三维模型前端盖与长齿轮轴的一段配合(基孔制),一段接输入装置,齿轮的齿数为10,模数为3,压力角为20。短齿轮轴一端与前端盖基孔制配合,一端与后端盖基孔制配合。长动齿轮和短动齿轮的三维建模如下图:图2.5 长齿轮轴的三维模型图2.6 短齿轮轴的三维模型除了以上五个主要部件,还需一些附加部件,如下面的齿轮泵装配图:图2.7 齿轮泵装配图 如图所示为本设计齿轮油泵装配完成后的外部观察图,从图中我们可以看出底部有两个通孔,用于将齿轮油泵的泵体固定在某处固定板上,左右也为两个通孔,此孔是用于连接输送管而设计,用于输送润滑油。前端为一个主动轴,用于连接动力来源如图所示为本设计齿轮油泵的总装爆炸图,从中我们可以看出一个完整的齿轮油泵是由压紧螺母、压盖、填料、螺钉、垫片、传动齿轮轴、泵盖、主动齿轮轴、泵体这九个零部件组成。本产品设计的齿轮油泵的特点及应用: (1)结构紧凑,使用和保养方便。 (2)具有良好的自吸性,故每次开启装置前无需灌入液体。 (3)润滑是靠输送的液体而自动达到的,所以不需要另外添加润滑剂。 齿轮油泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金及国家防御科研等行业。齿轮油泵适用于输送不含固体颗粒和纤维,无腐蚀性、温度不高于150、粘度为5-1500cst的润滑油或性质类似润滑油的其他液体。试用各类在常温下有凝固性及高寒地区室外安装和工艺过程中要求高温的场合。下面简单介绍一下本设计齿轮油泵的工作原理 图2.8齿轮油泵工作原理图 图2.9齿轮工作原理图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1内有一对齿轮,轴齿轮4是主动轮,轴齿轮8是被动轮。动力从主动轮输入,从而带动被动轮一起旋转,转动方向参见下图。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。 为使油泵不漏油,泵体和泵盖结合处有密封垫片9(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5、填料压盖7、压紧螺母6组成。泵体与泵盖之间用螺钉10连接,为保证相对位置的准确,用定位销3定位。 拆装顺序:泵体-主动轴和被动轴-垫片、泵体定位销螺钉 -填料-压紧螺母 齿轮油泵装配示意图第二章 齿轮的运算公式分度圆直径: d=mz齿顶高:ha=ha*m齿顶高系数:ha* 正常齿:ha*=1 短齿制:ha*=0.8齿根高:hf=(ha*+c*)m顶隙系数:c* (顶隙c=c*m) 正常齿:c*=0.25 短齿制:c*=0.3全齿高: h=ha+hf=(2ha*+c*)m齿顶圆直径:da=d+2ha=(z+2hz*)m齿根圆直径:df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 第三章 齿轮油泵各组成零件的选材分析3.1材料的选择原则 1.材料的力学性能:材料性能能够满足零件的工作需求,尽量使零件耐用,安全可靠。为此,根据零件的材料、功能、受力状况、工作环境等,分析零件失效的形式和原因来确定材料抵抗失效应力具备的重要性能,根据主要性能来选择材料。 2.材料的工艺性:材料工艺性指的是零件在制作过程中,材料能够适应冷、热加工工的性能包括:铸造性-锻造性-焊接性-切削加工性-热处理工艺性。 3.材料的经济性:在满足使用性能要求的前提下,尽量采用便宜的材料,把零件的总成本降低到最低,以获得最大的经济利益。3.2材料的选择方法3.2.1以综合力学性能为主时的选材。 在机器制造业中,相当大的一些的机械零件,如轴类,杆类。工作时受到不同程度的载荷和工作环境的约束,要求零件具有较高的强度和良好的塑性。因此根据零件的受力情况的大小,选用中碳钢或者合金钢材料(如45号钢、40Cr等),并进行正火或调质处理以满足使用需求。零件受力越大,零件选用的材料的综合力学性能也应该越高。 3.2.2以疲劳强度为主时的选材。 交变载荷作用下的零件容易出现疲劳破坏,同时应力集中也会导致零件疲劳破坏,如发动机的曲轴、齿轮等零件,应选用疲劳强度较高的材料制作,合理的设计结构形状,并且制定正确的加工工艺来减少应力集中。3.2.3以磨损为主时的选材。 在工作条件下,磨损较大,受力小的零件,如各种量具,钻套等,选用高碳合金钢或者高碳钢,进行淬火+低温回火来获得高硬度的回火马氏体组织,满足耐磨需求。 同时承受磨损和交变应力的零件,应该选择合适表面淬火、渗碳或者氮化后的钢材进行热处理。 表 1钢材料分类名称牌号应用举例说明碳素结构钢Q215AB金属结构件、拉杆、套圈、铆钉、短轴、心轴、垫圈,渗碳零件及焊接件等。“Q”为碳素结构钢屈服点“屈”字的首位拼音字数,后面的数字表示屈服点数值,如Q235A表示碳素结构钢屈服点为235Mpa。屈服点是表征材料受力后改变与未改变原有力学性能的临界点。Q235ABCD金属结构件,心部强度要求不高的渗碳零件,拉杆、汽缸、齿轮、螺栓、螺母、连杆、轮轴及焊接件。Q275轴、刹车杆、螺栓、螺母、齿轮以及其他强度较高的零件。优质碳素结构钢08F1020303540455060可塑性好的零件,如管子、垫片、渗碳件、拉杆、冲模锻件、轴套、钩、螺钉、连接器、连杆、横梁、摇杆、键、销、螺栓齿轮、齿条、凸轮、曲柄轴齿轮、联轴器、衬套、轮轴、偏心轮、轮圈、弹簧等。牌号中的两位数字表示平均含碳量,45号钢即表示平均含碳量0.45%,平均含碳量0.25%的为低碳钢;平均含碳量0.25%0.6%之间的为中碳钢;含碳量质量分数大于0.6%的为高碳钢;在牌号后面加符号“F”表示沸腾钢。30Mn40 Mn50 Mn螺栓、杠杆、制动板、用于承受疲劳载荷零件:轴、曲轴、万向联轴器、用于高负荷下耐磨的热处理零件,如齿轮、发条等。锰的质量分数较高的钢,须加注化学元素符号“Mn”。合金结构钢铬钢15Cr20 Cr30 Cr40 Cr渗碳齿轮、凸轮、活塞销、离合器、较重要的渗碳零件的重要的调质零件(如轮轴、齿轮)较重要的调质零件(如进气阀、轴、)强度及耐磨性高的轴、齿轮、螺栓等。钢中加入了一定的合金元素,提高了钢的力学性能和耐磨性,也提高了钢在热处理时的淬透性,保证金属能在较大截面上获得良好的力学性能。铬锰钛钢18CrMnTi30CrMnTi40CrMnTi汽车上的重要渗碳件,如齿轮汽车、拖拉机上强度特高的渗碳齿轮强度高、耐磨性高的大齿轮、主轴铸造碳钢ZG230-450 ZG310-570铸造平坦的零件,如机座、机盖、机体、工作温度在450下的管路附件等,各种形状的机件,如齿轮、齿圈、重负荷的机架。ZG230-450表示工程用铸钢,屈服点为230MPa抗拉强度450Mpa。 表2灰铸铁材料名称牌号特性和用途说明灰铸铁HT100外罩,手把,手轮,底板等形状简单,对强度无要求的零件,铸造应力小,不用人工时效处理,减震性良好,铸造性能好。HT”为“灰铁”的汉语拼音的首位字母,后面的数字表示抗压强度(Mpa),如HT250表示抗拉强度为250N/m的灰铸铁HT150用于强度要求不高的一般铸件,如端盖、轴承座、管子及管路附件,手轮。不用人工时效处理,减震性优良,铸造性能好。HT200用于强度、耐磨性要求较高的零件,如汽缸、齿轮、机体、飞轮、齿条。有较好的耐热性和减震性,铸造性较好,需进行人工时效处理。HT250基本性能同HT200,但强度较高,用于阀壳、汽缸、联轴体、机体、齿轮、齿轮箱外壳、轴承座。 综上所述及从表1、表2中我们可以知道,轮轴类零件应该选择高强度耐磨性材料,因此可以选择45号钢作为材料。而压紧螺母、填料压盖及垫圈可选择心部强度要求不高的材料Q235。由于泵体于泵盖只起到了固定其他零件及容纳液体的作用,可以使用HT200灰铸铁比较合适。所以做出以下表3中各齿轮油泵零部件的材料的选择。(个人看法) 表3 零件材料匹配表零件名称材料泵体HT200泵盖HF200传动齿轮轴45主动齿轮轴45压紧螺母Q235填料压盖Q235垫圈Q235填料石棉绳 第四章 齿轮油泵右端盖工艺分析4.1齿轮油泵右端盖的材料和毛坯齿轮油泵右端盖采用灰铸铁HT200,它具有容易变形,吸振性好,耐磨性及切削性好的特点。结构特点为:结构形状稍微复杂,内部呈空腔,箱壁较厚且不均匀,其上有很多精度要求很高的轴承孔和装配用的基准平面。此外,还有一些精度要求不高的紧固孔和次要平面。因此,齿轮油泵右端盖要加工的部位较多,加工难度也较大。齿轮油泵右端盖是齿轮油泵的基础零件之一,用手将一些轴承和齿轮等零件组装在一起,使其保持正确的相互位置,并按照一定的传动关系协调的运动。组装后的齿轮油泵,用端盖的基准平面安装在机器上。因此,齿轮右端盖的加工质量对箱体部件装配后的精度有决定性的影响。当生产批量不大时齿轮油泵右端盖毛坯采用木模手工造型,制作简单但毛坯精度较低,余量较大,大批、大量生产时则采用金属模机机器造型。毛坯精度高,余量可适当减少。在单件生产时,有时采用焊接件做毛坯,以缩减短生产周期。4.2右端盖的工艺分析泵盖类零件,材料为HT200,小批量生产4.2.1零件图工艺分析 铸件技术要求:1.产品材料:HT200。2.产品数量:小批量生产。3.未标注粗糙度均为12.5该零件主要由平面,外轮廓及孔系组成,孔的表面粗糙度要求较高,为Ra1.6m,该零件材料为铸铁,切削加工性能较好。4.2.2选择加工方案上、下表面的粗糙度要求Ra6.4m,可选择粗车-精车的方案。孔加工方案的选择:孔加工前,为便于钻头引证,可先用中心钻加工中心孔,再进行钻孔。内孔表面加工方案,很大程度取决于内孔本身的尺寸精度和粗糙度。对于精度较高,粗糙度值较小的表面一般不能加工到规定尺寸,而划分加工阶段逐步进行加工。孔系加工方案选择:孔表面粗糙度为1.6,选择“钻-粗镗-半精镗-精镗”方案。孔的表面粗糙度为0.8选择“钻-粗铰-精铰”。表面粗糙度为6.3选择“钻-半精镗-惚孔”4.3确定加工顺序及加工路线1零件表面采用车工加工,选择适当的切入切出长度,提高加工加工精度,并减少相邻两次进给之间的接刀的痕迹。2切槽刀选取与槽同宽的刀具直径3孔加工各工步的刀具直径根据加工余量和孔径来确定。4.4切削用量选择该零件切削性能较好,车削平面及外圆时留0.5mm精车余量;孔加工精镗余量留0.2-0.3mm,铰余量0.1mm 4.5工艺路线的安排中应注意三个问题1.工件的时效处理对于盖类零件,在铸造时,因其部件各部位厚度不均匀,铸造内应力较大,为消除内应力消除变形,则必须要进行人工时效处理。对于本泵盖,因其精度要求一般,则可利用粗、精加工工序间的自然停放和运输时间,得到自然时效的效果。但自然时效的时间越长越好,否则会影响泵盖精度的稳定性。对于特别精度的泵盖,在粗加工和精加工工序间应该安排一次人工时效,以消除铸造内应力,提高精度稳定性。2加工工艺的顺序应先面后孔作为泵盖上的主要两类加工表面-平面和孔,从定位稳定可靠角度分析,平面比孔要优越得多,同时还可以使孔加工余量均匀。从加工难度上分析平面比孔好加工。从有利加工进行分析,平面加工后,在加工分布在平面上的孔,由于铸件表面是凹凸不平和夹砂等缺陷已被切除,大大有利于孔加工的进行。3加工阶段粗、精分开泵盖为灰铸铁,加工余量留的较多,在粗加工中切削余量较大,夹紧力、切削力较大,且削热较多,因此对加工精度影响也较大。再加上粗加工是切削毛坯表面金属,工件内应力重新分布,也会引起工件变形。为此粗、精加工分为两个加工阶段,有利于把粗加工后,由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来,在精加工阶段得以消除。另外,清洗一步也十分重要。清洗工件对保证机器装配质量延长机器使用寿命均有重要意义,尤其是对那些紧密配合件、密封件更为重要。清洗的目的是除去零件表面上的油污及杂质。常用的清洗液有煤油、汽油、碱液及化学清洗液等。清洗时可用擦洗、浸洗、喷洗超声波清洗等方法。第五章 齿轮油泵故障举例发动机在其使用过程中齿轮油泵容易出现以下故障:5.1油泵内部零件磨损油泵内部零件磨损会造成内漏。其中浮动轴套与齿轮端面之间泄漏的面积比较大,是造成内漏的主要部位。这部分漏损量占全部内漏的50%70%左右。磨损内漏使齿轮泵的容积效率出现下降,油泵输出功率远低于输入功率。其损耗全部转换为热能,因此会引起油泵过热。若将结合平面压紧,因工作时浮动轴套会有少量运动而造成磨损,结果就是使农具提升缓慢或不能提升,这样的浮动轴套必须更换或修理。5.2油泵壳体的磨损 主要是浮动轴套孔的磨损(齿轮轴与轴套的正常间隙是0.090.175mm,最大不得超过0.20mm)。齿轮工作受压力油的作用,齿轮尖部靠近油泵壳体,磨损泵体的低压腔部分。另一种磨损是壳体内工作面成圆周般的磨损,这种磨损主要是添加的油液不净所致,所以必须添加没有杂质的油液。5.3油封磨损,胶封老化卸荷片的橡胶油封老化变质,失去弹性,对高压油腔和低压油腔失去了密封隔离作用,这时会产生高压油腔的油压向低压油腔,称为“内漏”,它大大的减弱了油泵的工作压力和流量。CB46齿轮油泵的正常工作压力为100到110kg/平方厘米,标准的卸荷片橡胶油封是57×43。油封如果它损坏或年久失效,空气便从油封与主轴轴颈之间的缝隙或者从进油口接盘与油泵壳体结合处被吸入油泵,经过回油管进入油箱,在油箱内产生大量气泡。这时会造成油箱中的油液减少,发动机油底槽中油液增多现象,使的农具提升缓慢或不能提升。油泵的卸荷片和密封环务必装在ksq7bv进油腔,两轴套才能保持平均。卸荷片密封环应具有0.005cm的预压量;这时我们应该及时更换油封才可以排除故障。5.4机油泵供油量不足或无油压 现象:工作装置工作时提升缓慢,提升时发抖或者不能提升;油管或油箱内存在气泡;提升时液压系统发出“唧、唧、唧”声音;比如拖拉机刚刚启动时工作装置能够提升,但是工作一段时间后,油温升高则出现提升缓慢或不能提升;轻负荷时能提升,重负荷时不能提升。 故障原因:(1)液压油箱油面过低;(2)没按季节使用液压油;(3)进油管被脏物严重堵塞;(4)油泵主动齿轮油封损坏,空气进入液压系统;(5)油泵进、出油口接头或弯接头“O”形密封圈损坏,弯接头的紧固螺栓或进、出油管螺母未上紧,空气进入液压系统;(6)油泵内漏,密封圈老化;(7)油泵端面或主、从动齿轮轴套端面磨损或刮伤,两轴套端面不平度超差;(8)油泵内部零件装配错误造成内漏;(9)“左旋”装“右旋”油泵,造成冲坏骨架油封;(10)液压油过脏。 第六章 齿轮油泵的维修6.1主动轴与衬套磨损后的修复 齿轮泵主动轴与衬套磨损后,其配合间隙增大,必将影响泵油量。遇此,可采用修主动轴或衬套的方法恢复其正常的配合间隙。若主动轴磨损轻微,只需压出旧衬套后换上标准尺寸的衬套,配合间隙便可恢复到允许范围。若主动轴与衬套磨损严重且配合间隙严重超标时,不仅要更换衬套,而且主动轴也应用镀铬或振动堆焊法将其直径加大,然后再磨削到标准尺寸,恢复与衬套的配合要求。6.2润滑油泵壳体的修理壳体裂纹的修理体裂纹可用铸508镍铜焊条焊补。焊缝须紧密而元气孔,与泵盖结合面平面度误差不大于0.05毫米6.3主动轴衬套孔与从动轴孔磨损的修理主动轴衬套孔磨损后,其配合间隙增大,可采用修主动轴或衬套的方法恢复其正常的配合间隙。若主动轴磨损轻微,只需压出旧衬套后换上标准尺寸的衬套,配合间隙便可恢复到允许范围。,若主动轴与衬套磨损严重且配合间隙严重超标时,不

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