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外啮合齿轮泵的泵齿轮最佳参数的研究及CAD

司健  
【摘要】: 泵齿轮是齿轮泵中的核心零件,泵齿轮参数选取的合理与否对齿轮泵性能的高低影响极大。 本文认真、全面地分析了泵齿轮参数对齿轮泵性能的影响,确定了泵齿轮参数的最佳选取原则。以目前国内普遍使用的双圆弧头全齿高为2.5倍模数渐开线标准滚刀作为泵齿轮的加工刀具,通过对齿轮加工原理的分析,提出了欲使泵齿轮参数达到最佳,泵齿轮的齿顶高系数和齿根高系数都为1.125;对变位系数的确定应考虑到泵齿轮的根切、齿顶厚、重合度以及侧隙因素;泵齿轮为避免过渡曲线干涉,必然要存在根切现象。本文提供了完整的泵齿轮最佳参数的计算公式,计算方法既能使泵齿轮参数达到最佳,而且计算简单,工艺性也较好。 由于泵齿轮存在根切现象,并且顶隙极小,所以适用于标准顶隙的重合度公式对于泵齿轮付来说已不适用。本文提出了采用数值方法计算泵齿轮重合度的新方法。 根据以上结论本文编制了输入参数为齿数泵的排量以及工作压力和泵齿轮齿数,输出结果为泵齿轮各参数以及齿轮泵的流量脉动率,轴承径向力的C语言计算程序。为了方便测绘计算,输出的结果是满足齿轮泵性能要求的,并按泵齿轮中心距排列的多组泵齿轮最佳参数,供设计者根据现场要求选择使用。 本文利用AutoCAD2000专业绘图软件,实现了泵齿轮的参数化绘图。精确绘出泵齿轮的轮齿几何形状,尤其精确绘制出了标准齿轮滚刀切出的齿根过渡曲线,演示了国标双圆弧头标准滚刀加工泵齿轮的过程,并实现了泵齿轮副的啮合仿真,这些对检查轮齿干涉以及确定齿轮泵的卸荷槽位置和形状提供了依据。最后,该软件绘制出泵齿轮的三维实体,为齿轮泵的结构分析以及数控加工打下了基础。 本文通过完整的计算程序,参数化绘图,啮合仿真大大缩短了泵齿轮设计周期,降低了齿轮泵的研制成本,这对单台或小批量齿轮泵的研制国产化有积极的帮助。


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