齿轮油泵设计说明书.docx

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齿轮油泵设计说明书

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1-2b

3、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1-3b

5、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1-4b

6、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1-6

7、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1-8

10、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1-10b

2、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1-11

3、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1-13

4、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。

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。

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3-2b

2、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3-3

3、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3-4b

4、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3-5b

5、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3-6b

6、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3-8

7、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3-11

2、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3-12b

4、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3-13b

5、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3-14b

6、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5-2a图5-2b

2、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5-4

2、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。

孔直径10mm、深10mm。

如图5-5a所示。

图5-5a如图5-5b

3、调出“镜像特征”命令，镜像沉孔，得到如图5-5b

4、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；拉伸直径为的圆，拉伸距离；拉伸直径为15mm的圆，拉伸距离。

把拉伸图形都求和，结果如图6-3。

图6-3

2、再拉伸最大圆，距离为，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6-4b

3、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=3

z=14

d=m*z

a=20°

da=d+2*m

db=d*cos（a）

df=*m

t=0

s=pi*db*t/4

xt=db*cos（90*t）/2+s*sin（90*t）

yt=db*sin（90*t）/2-s*cos（90*t）

zt=0

2、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。

图7-2

3、以ac-yc平面建立草图。

如图7-3所示的齿顶圆和渐开线轮廓。

图7-3

二、拉伸

1、用“拉伸”命令拉伸齿顶圆轮廓直径为da的圆，拉伸高度为20mm。

得到如图7-4a所示。

再拉伸渐开线轮廓，拉伸高度为20mm，并在布尔运算中选择求差。

得到如图7-4b所示的图。

再用“实例阵列”命令阵列齿槽，阵列数目为14，阵列跨度为360度，矢量选择Z轴，得到如图7-4c所示。

图7-4a图7-4b图7-4c

2、再用“拉伸”命令，以齿轮的中心绘制直径为16mm的圆，拉伸求差得到如图7-5所示的最终结果。

第八节齿轮轴

齿轮油泵的齿轮轴如图8-1所示，具体建模步骤如下：

图8-1

一、建立齿轮

1、依照第7节中齿轮的创建方法创建同样模数m=3、齿数z=14、齿形角为20度的齿轮，得到如图8-2所示的齿轮。

图8-2

二、建立轴身

1、使用“设计特征”中“凸台”命令，输入直径为16mm、高度为14mm。

得到如图8-3a所示的凸台圆柱。

再用“凸台”命令，分别绘制直径为22mm、高60mm和直径16mm高16mm和直径为12mm、高22mm的凸台圆柱。

结果如图8-3b所示。

图8-3a图8-3b

2、使用“键槽”命令，绘制一个长10mm、宽5mm、深3mm的键槽，键槽与所在轴的右轴端的距离为3mm。

如图8-4所示，

3、用“开槽”命令，开一个宽5mm、深3mm的矩形槽。

再在齿轮右侧绘制一个宽2mm、深的槽。

得到如图8-5所示。

4、在最右端的轴上打一个直径为的通孔。

孔的中心与轴右端的距离为8mm。

如图8-6所示。

5、用“螺纹”命令把带孔的那段轴攻螺距为、螺纹长度为17mm、角度为60度的螺纹。

如图8-7所示

第九节传动齿轮

齿轮油泵的传动齿轮如图9-1所示。

具体建模如下：

图9-1

首先，输入斜齿轮的参数方程表达式：

m=3a=20度

pi=t=0

h’=1c’=

z=21b=20

bta=度r=*m*z

ak=36*tqk=tan（ak）*180/pi-ak

ra=r+h*mrf=r-（h’+c’）m

rb=r*cos（a）rk=rb/cos（ak）

xt=rk*cos（qk）yt=rk*sin（qk）

zt=0jdt=b*tan（bta）/r*180/pi*t

一、建立齿轮

1、使用“规律曲线”命令，建立写齿轮的渐开线轮廓。

如图9-2所示。

图9-2

2、建立草图；草图如图9-3所示。

得到齿轮齿顶圆和齿槽轮廓。

图9-3

3、拉伸草图中半径为ra的圆，距离为20.得到如图9-4所示。

4、绘制一根如图9-5a所示绿色表示的中心线，然后使用“扫掠”命令，以齿槽为截面、以绿色中心线为引导线，定位方法为“角度规律”，规律类型为“根据方程”。

参数为t、函数为jdt。

得到如图9-5b所示的斜槽

图9-5a图9-5b

5、对得到的斜槽进行阵列，以圆柱中心为中心点、跨角为360度、数量为21。

得到如图9-6a所示。

再对圆柱和得到的21个齿槽进行“求差”得到图9-6b所示的斜齿轮。

图9-6a图9-6b

6、打一个半径为30的孔。

得到如图9-6c所示

图9-6c

二、绘制轴

先隐藏绘制的斜齿轮

1、建立草图

所要得到的截面图形如图9-7a所示，所以在草图中绘制如图9-7b所示。

图9-7a图9-7b

2、完成草图。

点击“回转”命令，回转草图得到如图9-8所示的图形

图9-8

三、组合

1、把得到的斜齿轮和回转体进行求和，得到如图9-9所示。

2、用“键槽”命令在齿轮轴开一个宽5mm、深的键槽，得到如图9-10所示的斜齿轮。

图9-9

图9-10

第

三

章

装

配

图

第四章绘图心得

自2011年11月起，我们在冯少勇老师的带领下，开始了我们的设计课程，在绘制齿轮油泵的过程当中，我们遇到了很多的困难，而在冯老师的悉心指导下，所有问题都迎刃而解。

同时我们也学到了更多的知识，熟练的掌握了autoCAD和UG软件的运用。

在设计过程中，我们遇到的问题有如下：

1、看图纸过程中，对一些制图中有关标注的知识不够熟悉，例如键槽、开槽和倒角这些标注方式。

2、在用CAD绘图过程中，对于CAD的运用很不熟练，对于各种命令不了解，例如，cad中直径和逗号的符号如何键入。

3、用CAD绘图过程中，一些制图标准，还有尺寸的规格都不甚了解。

在标注过程，怎么修改标注样式。

4、对于螺母、螺钉的规格不了解

5、绘制装配图的技巧知识不够，如何装配图关键是要表达零件之间的装配关系。

6、如何表达螺栓连接部分的装配关系

7、如何绘制装配图的明细表。

8、在打印cad图纸的时候如何调整好图纸与图之间的比例和标注的比例因子。

面对这些问题，我们除了在教材中寻找答案，也冯老师的指导下一一解决了问题。

因此收获了很多知识。

我们熟知了制图中的各个命令，还有制图的标准，装配图的表达方法。

在完成这次设计课程的同时，我们也深深知道我们需要学习的还有很多，我们一定会继续努力，学习更多的知识来完善自己的学识。