齒輪泵的結構改進設計含開題及16張CAD圖
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課題來源
課題來源于工程生產實際。
齒輪傳動因其具有傳動功率大、效率比較高、結構相當緊湊、傳動比穩(wěn)定精確等優(yōu)點而應用在化工、汽車、船舶、航空、能源等國民經濟的重要領域中。齒輪泵是液壓傳動中一種廣泛應用的液壓機構。在液壓傳動與控制技術中占有很大比重，其主要特點是結構簡單、體積小、重量輕、自吸性好、耐污染、使用可靠、壽命較長、制造容易、維修方便、價格便宜。但漸開線型齒輪泵也有不少缺點，主要是流量和困油引起的壓力脈動較大、噪聲較大、排量不可變、高溫效率低等。這些缺點在某些結構經過改進的齒輪泵上己得到了很大的改善。近年來，齒輪泵的工作壓力有了很大提高，額定壓力可達到25Mpa，最高壓力可達31.5Mpa。另外，產品結構也有不少改進，特別是三聯(lián)、四聯(lián)齒輪泵的問世，部分地彌補了齒輪泵不能變量的缺點。而復合齒輪泵的出現(xiàn)使齒輪泵的流量均勻性得到了很大的改善。其使用領域也在不斷擴大，許多過去使用柱塞泵的液壓設備也已改用齒輪泵（如工程起重機等）。
科學依據(jù)（包括課題的科學意義；國內外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應用前景等）
由于齒輪泵在液壓傳動系統(tǒng)中應用廣泛, 因此, 吸引了大量學者對其進行研究。目前, 國內外學者關于齒輪泵的研究主要集中在以下方面: ( 1)齒輪參數(shù)及泵體結構的優(yōu)化設計; ( 2) 齒輪泵間隙優(yōu)化及補償技術 ; ( 3) 困油沖擊及卸荷措施 ; ( 4) 齒輪泵流量品質研究 ; ( 5) 齒輪泵的噪聲控制技術; ( 6) 輪齒表面涂覆技術; ( 7) 齒輪泵的變量方法研究; ( 8) 齒輪泵的壽命及其影響因素研究 ; ( 9) 齒輪泵液壓力分析及其高壓化的途徑 ; ( 10) 水介質齒輪泵基礎理論研究。
提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個發(fā)展方向, 而提高工作壓力所帶來的問題是: ( 1) 軸承壽命大大縮短; ( 2) 泵泄漏加劇, 容積效率下降。產生這2 個問題的根本原因在于齒輪上作用了不平衡的徑向液壓力, 并且工作壓力越高, 徑向液壓力越大。
目前, 國內外學者針對以上2 個問題所進行的研究是: ( 1) 對齒輪泵的徑向間隙進行補償; ( 2)減小齒輪泵的徑向液壓力, 如優(yōu)化齒輪參數(shù)、縮小排液口尺寸等; ( 3) 提高軸承承載能力, 如采用復合材料滑動軸承代替滾針軸承等。但這些措施都沒從根本上解決問題。
目前液壓傳動系統(tǒng)的發(fā)展目標是：縮小體積、快速響應、降低噪音。因此要想達到這個目的，齒輪泵除了要穩(wěn)住其在潤滑系統(tǒng)、中低壓定量系統(tǒng)的絕對優(yōu)勢地位，另外還需要向以下幾個方面縱深發(fā)展：(1)高壓化 (2)低流量脈動 (3)低噪音 (4)大排量 (5)變排量。
研究內容
1、收集齒輪泵的相關資料，確定方案。
2、完成齒輪泵的三維結構模型建模，并制作成二維圖。
3、根據(jù)收集的資料，制作不同齒廓的齒輪
4、借助有限元分析對不同齒廓的齒輪泵進行流體力學分析。
5、利用流體力學軟件fluent分析各類型齒輪泵的流體力學性能的優(yōu)劣。
6、選取綜合性能最好的齒輪泵，并提出優(yōu)化方案，
擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析
查閱各種資料，了解齒輪泵的工作原理、結構、流量計算方法和優(yōu)化設計方法。學會熟悉UG軟件對產品結構的設計，并了解齒輪泵的運動特性，對其不同齒廓進行有限元分析，比較不同齒廓的優(yōu)劣，在綜合性性能較好的齒輪泵上提出優(yōu)化方案。
研究計劃及預期成果
研究計劃：
2012年11月1日-2012年12月25日：按照任務書要求查閱論文相關參考資料，填寫畢業(yè)設計開題報告書。
2013年1月11日-2013年3月5日：填寫畢業(yè)實習報告。
2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改畢業(yè)設計開題報告。
2013年3月15日-2013年3月21日：學習并翻譯一篇與畢業(yè)設計相關的英文材料。
2013年3月22日-2013年4月11日：齒輪泵建模、有限元分析、比較優(yōu)劣。
2013年4月12日-2013年4月25日：齒廓設計、裝配圖和說明書。
2013年4月26日-2013年5月21日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。
預期成果：
工藝規(guī)程：有限元分析資料，齒輪泵總圖及主要零件圖，設計說明書
特色或創(chuàng)新之處
運用UG對產品完成三維建模，制作完成二維圖形，通過對二維圖形有限元結構分析，盡早發(fā)現(xiàn)產品設計的缺陷，及時更改問題和缺陷，并對其優(yōu)化，以提高齒輪泵的性能
已具備的條件和尚需解決的問題
在比較熟悉運用UG的基礎上制作齒輪泵的二維圖，能運用Gambit和Fluent軟件對不同齒輪泵的齒廓分析比較，總結出不同齒廓的優(yōu)劣，尚需解決的是，如果在硬件條件允許下，可以嘗試對三維的軟件進行流體分析，更能準確的了解不同齒輪泵的優(yōu)劣。
指導教師意見
指導教師簽名：
2012年11月10日
教研室（學科組、研究所）意見
教研室主任簽名：
年 月 日
系意見
主管領導簽名：
年 月 日
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編號：20477000
類型：共享資源
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上傳時間：2021-03-23
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齒輪泵
結構
改進
改良
設計
開題
16
cad
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齒輪泵的結構改進設計含開題及16張CAD圖,齒輪泵,結構,改進,改良,設計,開題,16,cad
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