齒輪泵的研究與三維造型設(shè)計(jì)本科畢設(shè)論文

1、齒輪泵的研究與三維造型設(shè)計(jì)第一章 概述上至翱翔藍(lán)天的飛機(jī)和直沖云霄的人造衛(wèi)星、宇宙飛船下到地下的鉆井、礦藏的開采；從地上奔馳的火車、坦克,到海上航行的艦船和海底的潛艇;從茫茫田野作物的灌溉，到城市生活和生產(chǎn)中的給排水,乃至科學(xué)實(shí)驗(yàn),凡是要讓液體(甚至固體)流動的地方，就有泵在工作。目前,我國制造的水泵最大直徑6米,足可吞進(jìn)一條大船,每小時的工作量可達(dá)35萬立方米，大有使河水倒流之勢。而最小微型泵的流量還不如常用注射劑，每小時只有幾十毫

2、升以下，真是大得洶涌澎湃，小似一點(diǎn)一滴。其工作壓可以從常壓一直升高到l000個大氣壓以上，隨著離心泵的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)日益完善，揚(yáng)程直接迭選3000米以上的高度易如舉手之勞，輸送液體的溫度變化范圍更大，可輸?shù)偷?00℃以下的液態(tài)氧、氫等低溫液體,亦可輸高達(dá)800℃以上的液態(tài)金屬和液體，泵輸進(jìn)液體介質(zhì)種類很多，再把泵僅作抽水的工具來理解,顯然已很不全面。當(dāng)今的泵既可以輸送常溫清水，也可以輸送油液、酸堿液、乳化液和易燃易爆有毒的液體，并已發(fā)展

3、到輸送帶有直徑可以大至幾百毫米的煤、礦石、魚、甜菜等固體顆粒的渣體,不產(chǎn)生堵塞,不破壞其本來形狀。盡而泵被列為通用機(jī)械，它是發(fā)展現(xiàn)代化工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防技術(shù)必不可少的機(jī)器之一。1.1 泵的發(fā)展歷史泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。泵主要用來輸送的液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。 水的提升對于人類生活和生產(chǎn)都十分重要

4、。古代就已有各種提水器具，例如埃及的鏈泵(公元前 17 世紀(jì))，中國的桔槔(公元前 17 世紀(jì))、轆轤(公元前 11 世紀(jì))和水車(公元 1 世紀(jì))。比較著名的還有公元前三世紀(jì)，阿基米德發(fā)明的螺旋桿，可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提至幾米高處，其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用。公元前 200 年左右，古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火泵是一種最原始的活塞泵，已具備典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出現(xiàn)了蒸汽機(jī)之后才得到迅速發(fā)展。與一般齒輪轉(zhuǎn)動的彎曲應(yīng)力及

5、接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算是有區(qū)別的；(8)齒輪泵的變量方法研究 ；(9)齒輪泵的壽命及其影響因素；(10)齒輪泵高壓化的途徑，而提高工作壓力所帶來的問題是： 軸承壽命大大縮短； 泵泄漏加劇，容積效率下降。產(chǎn)生這兩個問題 ○ 1 ○ 2的根本原因在于齒輪上作用了不平衡的徑向液壓力，且工作壓力越高，徑向液壓力越大。目前國內(nèi)外學(xué)者針對以上兩個問題所進(jìn)行的研究是：(1)對齒輪泵的徑向間隙進(jìn)行補(bǔ)償；(2)減小齒輪泵的徑向液壓力，如優(yōu)化齒輪參數(shù)，縮小排液

6、口尺寸等；(3)提高軸承承載能力，如采用復(fù)合材料滑動軸承代替滾針軸承等,但這些方法都沒有從根本上解決問題。1.3 齒輪泵的發(fā)展趨勢 液壓傳動系統(tǒng)正向著快響應(yīng)、小體積、低噪聲的方向發(fā)展。為了適應(yīng)這種要求，齒輪泵除積極采取措施保持其在中低壓定量系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等的霸主地位外，尚需向以下幾個方向發(fā)展：(1)高壓化高壓化是系統(tǒng)所要求的，也是齒輪泵與柱塞泵、葉片泵競爭所必須解決的問題。齒輪泵的高壓化工作已取得較大進(jìn)展，但因受其本身結(jié)構(gòu)的限制，要想

7、進(jìn)一步提高工作壓力是很困難的，必須研制出新結(jié)構(gòu)的齒輪泵。這方面，多齒輪泵將有很大優(yōu)勢，尤其是平衡式復(fù)合齒輪泵。 (2)低流量脈動 流量脈動將引起壓力脈動，從而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪聲，這是與現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的要求不符的。降低流量脈動的方法，除了前面所介紹的措施外，采用內(nèi)嚙合齒輪泵及多齒輪泵(如復(fù)合齒輪泵)將是一種趨勢 。(3)低噪聲 國外早就有“安靜”的液壓泵之說。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng) 對齒輪泵的噪聲要求也越來越嚴(yán)格。齒輪泵的噪聲主要由兩

8、部分組成，一部分是齒輪嚙臺過程中所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，另一部分是困油沖擊所產(chǎn)生的液壓噪聲 前者與齒輪的加工和安裝精度有關(guān)，后者則主要取決于泵的卸荷是否徹底。對于外嚙臺齒輪泵，要實(shí)現(xiàn)完全卸荷是很困難的，因此進(jìn)一步降低泵的噪聲受到一定的限制。在這方面．內(nèi)嚙合齒輪泵因具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無困油現(xiàn)象、噪聲低等特點(diǎn)，因此今后將會有較大發(fā)展。 (4)大排量對于一些要求快速運(yùn)動的系統(tǒng)來說，大排量是必需的。但普通齒輪泵排量的提高受到很多因素的限制。這方面，平衡式