齿轮油泵设计

1.设计课题 齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的 回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的 体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管 路中去。 吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。 齿轮泵的排出口的压力完全取决于 泵出处阻力的大小。 齿轮泵对油液的要求最低，最早的时候因为压力低，所以一般用在低压系统中，现随着 技术的发展，压力可以做到 25MPa 左右，常用在廉价工程机械和农友机械方面，当然在一般液 压系统也有用到，但是它的油液脉动大，不能变量，好处是自吸性能好。 2.设计内容

（1）齿轮泵各零件的设计(部分)； （2）齿轮泵的整体装配设计；

（3）齿轮泵部分零件的数控加工程序自动编制； 3 设计要求与任务

（1） 课题分析研究： 安装UG NX8.0 软件，收集、整理有关齿轮泵的整资料，以备设计时使用。

（2） 总体方案设计： 参考相关资料，设计齿轮泵各零件。 （3） 齿轮泵各零件实体造型： 根据设计的零件，利用UG软件进行齿轮泵各零件的实体造型。

（4） 齿轮泵的装配： 按装配设计要求，将齿轮泵各零件进行装配。

（5） 自动编程： 对于齿轮泵的主要零件进行加工仿真，自动生成数控加工程序。 （6） 编写设计说明书

二.所设计齿轮泵的用途、特点及适用对象 所设计齿轮泵的用途、 （一）.用途 适用于输送不含固体颗粒和纤维，无腐蚀性，温度不高于 80 度，粘度为 5×10ˉ ～1.5 3 ×10ˉ m/s（5－1500cSt)的润滑油和性质类似润滑油的其他液体以及用于 液压传动系统。 （二）.特点 特点：体积小，重量轻，结构简单，制造方便，价格低，工作可靠，自吸性能较好，对 油液污染不敏感，维护方便等。 缺点：流量和压力脉动较大，噪声大，排量不可变等。

（三）.适用对象 在输油系统中可以作传输，增压泵； 在燃油系统中可以作输送、加压、喷射的燃油泵； 在液压传动系统中可用作提供液压动力的液压泵； 在一切工业领域中，均可坐润滑油泵用。

短销

1. 新建部件文件

1）选择菜单命令【文件】/【新建】，弹出【文件新建】对话框。

2）在【文件新建】对话框中选择【建模】选项卡，并在“名称”文本框中输入“duanxiao”确定存放的路径为“E：/shixun”单击【确定】按钮，新建部件文件后进入建模模块。

2. 实体建模

1）在工具栏中单击【插入】按钮，选择【设计特征】/【圆柱体】，弹出圆柱对话框。

2）在弹出的圆柱对话框中【类型】中选择“轴、直径和高度” 3）在直径和高度尺寸中分别输入“6”和“20”单击【确定】按钮 4）在一端进行去除

3. 创建倒角

1）在【特征操作】工具栏中单击“倒角”，或选择菜单命令【插入】/【细节特征】/【倒斜角】，系统会弹出倒斜角对话框。

2）在【倒斜角】对话框的“横截面”下拉列表中选择“对称”选项. 3）在“距离”文本框中分别输入“0.5”，然后选取模型上表面的凌边，此时在绘图工作区可以预览倒角效果。

4. 保存部件文件

在【标准】工具栏中单击【保存】按钮，或者选择菜单命令【文件】/【保存】，完成部件文件的保存。

端盖

1. 新建部件文件

1）选择菜单命令【文件】/【新建】，或者单击新建按钮，弹出【文件新建】对话框。

2）在【文件新建】对话框中选择建模选项卡，并在“名称”文本框中输入“qianduangai”确定存放的路径为“E：/shixun”单击【确定】按钮，新建文件进入建模模块。

2. 绘制草图

1）选择菜单命令【插入】/【草图】或者在【成型特征】工具栏中单击“按钮，系统弹出【创建草图】对话框。

2）接受系统默认的设置，单击【确定】按钮，进入草图绘制操作环境 3）绘制草图曲线并对其进行几何约束和尺寸约束。 4）单击草图按钮，完成草图操作

”

3. 拉伸操作

1）在【成型特征】工具栏中单击按钮

2）在【拉伸】对话框的下拉列表中选择“单条曲线”

3）在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”分别输入“0”和“10”，并在绘图工作区的草图中选取出”R42”以外的所有草图曲线，单击【应用】按钮，前盖模型。 4）继续在绘图区的草图工作中选取R14为边界的草图曲线。在“开始”和“终点”分别输入“0”和“22”，并在【拉伸】对话框“布尔”下拉列表中选择“求和”项，单击【确定】按钮，完成拉伸操作

5）继续在绘图区的草图工作中选取Ø18圆草图拉伸，在“开始”和“终点”分别输入“9”和“10”，并在【拉伸】对话框“布尔”下拉列表中选择“求差”项，单击【确定】按钮，完成拉伸操作

6）继续在绘图区的草图工作中选取Ø9和Ø6圆草图拉伸，在“开始”和“终点”分别输入“0”和“10”，并在【拉伸】对话框“布尔”下拉列表中选择“求差”项，单击【确定】按钮，完成拉伸操作。

4. 创建边倒圆

1）单击【插入】/【细节特征】/【边倒圆】弹出边倒圆对话框， 2）【边倒圆】对话框中输入“2”点击【确定】按钮，其他默认系统生成的。

5. 保存部件文件

在【标准】工具栏中单击【保存】按钮，或者选择菜单命令【文件】/【保存】，完成部件文件的保存。

齿轮轴

1. 新建部件文件

1）选择菜单命令【文件】/【新建】，或者单击新建按钮，弹出【文件新建】对话框。

2）在【文件新建】对话框中选择建模选项卡，并在“名称”文本框中输入“congdongchilunzhou”确定存放的路径为“E：/shixun”单击【确定】按钮，新建文件进入建模模块。

2. 输入齿轮函数公式，画齿轮

1）在【成型特征】工具栏中单击【工具】/【可表达式】弹出可表达具栏，在工具栏中输入以下公式。

2）在【成型特征】工具栏中单击【插入】/【曲线】/【规律曲线】弹出规律曲线对话框，选择“根据方程”然后一直确定，弹出“规律曲线”对话框选择“点构造器”默认系统生成的坐标点，然后点击【确定】按钮，自动生成曲线。

3）画出齿轮各个圆，分度圆d、齿根圆df、齿定圆da、基圆db。如下图所

示

4）画出齿轮的基本轮廓线，【插入】/【曲线】/【直线】

5）单击【编辑】/【变换】弹出对话框，在“选择对象”中选择“与X轴重

合的直线，和生成的规律曲线”单击【确定】选择【通过一直线镜像】/【确定】/【复制】最后单击【取消】按钮，自动生成镜像曲线。

6）修剪成齿轮的外形曲线，单击【编辑】/【曲线】/【修剪】弹出修剪对话框，

3. 实体建模

1）在工具栏中单击【插入】按钮，选择【设计特征】/【圆柱体】，弹出圆柱对话框。

2）在弹出的圆柱对话框中【类型】中选择“轴、直径和高度” 3）在直径和高度尺寸中分别输入“48”和“32”单击【确定】按钮

4. 拉伸操作

1）在【成型特征】工具栏中单击按钮

2）在【拉伸】对话框的下拉列表中选择“单条曲线”，选取“齿轮的外轮廓曲线”

3）在【拉伸】对话框的在“开始”和“终点”分别输入“0”和“32”，单击【应用】按钮，生成齿轮模型。。

5. 实体阵列

1）单击【插入】/【关联复制】/【实例特征】弹出“实例特征”对话框，单击【圆形阵列】弹出对话框，然后单击【确定】按钮。

弹出对话框选择“基准轴”单击【确定】按钮，选择“Z轴”，弹出对话框“创建实例”单击“是”,生成如图所示。

6. 实体建模圆柱

1）在工具栏中单击【插入】按钮，选择【设计特征】/【凸台】弹出“台话”对话

2）在弹出的“凸台”话框中，在直径、高度尺寸和拔锥角中分别输入“14” “2” 和“0”单击【确定】按钮，选择以“点到点”定位，弹出“设置圆弧位置对话框”点击“圆弧中心”单击【确定】按钮。

继续在次面创建凸台直径、高度尺寸和拔锥角中分别输入“16” “12” 和“0”单击【确定】按钮。其余操作同上。

在另外一面建凸台直径、高度尺寸和拔锥角中分别输入“20” “2” 和“0”单击【确定】按钮。其余操作和以上操作一样。

3）同上，分别创建直径、高度、拔角为22、62、0：16、16、0：8、2、0：10、20、0的凸台，创建完凸台后的模型如图

7. 创建倒角圆

1）在【特征操作】工具栏中单击“倒角”，或选择菜单命令【插入】/【细节特征】/【倒斜角】，系统会弹出倒斜角对话框，在“横截面”和“距离”中分别输入“对称”和“0.5”然后单击【确定】按钮。

8. 创建基准平面

1）单击菜单栏中的“插入”/“基准/点”/“基准平面”命令。

2）在“类型”下拉列表框中选择“自动判断”单击需要创建基面的平面，单击“应用”按钮。

3）同上依次选择需要创建基面得平面，单击“应用”按钮，完成基面得创建。

4）在“类型”下拉列表框中选择“成一角度”，选择一基准平面，然后选择一个轴，单击“应用”按钮，完成基面得创建。

5）在“类型”下拉列表框中选择“距离”，选择上一部创建的基准平面平行，距离输入“5”，完成创建的基准平面，如图所示。

基面5

9. 创建键槽特征

1）在工具栏中单击【插入】按钮，选择【设计特征】/【键槽】弹出命令，打开“键槽”对话框。

2）在键槽类型中选择“矩形”，单击“确定”按钮。

3）打开“键槽”放置面对话框，选择基面4作为键槽的放置平面，并选择XC轴作为正方向作为键槽创建方向，单击“确定”按钮，接受默认边。。

4）打开“水平参考”对话框，选择Z轴作为参考方向。 5）打开“矩形键槽”参考设置对话框，如图所示

6）打开“定位”对话框，选择“

”定位方式，选择与基面4垂直的基面

作为目标边，选择腔体的段中心线作为工具边，打开“创建表达式”对话框，在文本中输入“8”，单击“应用”按钮。

7）在定位，选择Y轴，然后选择矩形腔体的长中心线作为工具边，打开“创建表达式“对话框，在文本框中输入“0”，单击“确定”按钮，完成矩形键槽特征的创建。如图所示。

10. 创建小孔特征

1）在工具栏中单击

按钮，分别在“直径”、“深度”和“定锥角”文本

框中输入“3.5”、“15”、“0”

2）选择基面5作为孔放置面，如图，单击“确定”按钮。

3）打开“定位”对话框，单击对话框（垂直）按钮，选择与基面3垂直距离是“6”，再选择Y轴垂直距离是“0”，单击“确定”按钮。

11. 创建螺纹特征

1）在工具栏中单击【插入】按钮，选择【设计特征】/【螺纹】弹出命令，打开“螺纹”对话框。

2）选择要创建“螺纹”的圆柱，弹出“螺纹”对话框，如图

3）接受系统默认的设置，单击“确定”完成螺纹创建，完成整个从动轴创建如图所示。

垫圈

1. 新建部件文件

1）选择菜单命令【文件】/【新建】，弹出【文件新建】对话框。

2）在【文件新建】对话框中选择【建模】选项卡，并在“名称”文本框中输入“dianquan”,确定存放的路径为”E:\\shixun\\”进入建模模块。

2. 实体建模

1）选择菜单命令【插入】/【设计特征】/【圆柱】，系统将弹出【圆柱】对话框，如图所示。

2）在弹出的对话框中，在直径和高度尺寸中分别输入16、1.6.后单击【确定】按钮。

3）选择菜单命令【插入】/后单击【确定】按钮。【设计特征】/【圆柱】，系统将弹出【圆柱】对话框。

4)在直径和高度尺寸中分别输入9和1.6，在【布尔】中选择“求差”，然后单击【确定】按钮完成实体建模。

3. 保存部件

在【标准】工具栏中单击按钮，完成部件文件的保存。

螺母

1. 新建部件文件

1）选择菜单命令【文件】/【建模】，弹出【文件新建】对话框。

2）在【文件新建】对话框中选择【建模】选项卡，并在“名称”文本框中输入“luomu”,确定存放的路径为“E:\\ shixun\\”进入建模模块。

2. 实体建模

1）选择菜单命令【插入】/【曲线】/【多边形】，系统将弹出【多边形】对话框。如图所示。

2）单击【确定】按钮，绘制六边形，其外接圆半径为7.5.如图所示

3. 拉伸操作

1）在【成型特征】工具栏中单击

按钮，系统将弹出【拉伸】对话框。

2）在【拉伸】对话框的下拉列表中选择“相连曲线”。

3）在【拉伸】对话框的“开始”和“终点”文本框中分别输入“0”和“7.9”。单击【确定】按钮，完成拉伸操作。

4. 插入圆柱

1）选择菜单命令【插入】/【设计特征】/【圆柱】，系统将弹出【圆柱】对

话框。如图所示。

2）按上图所示单击【确定】按钮完成插入圆柱的操作。

5. 创建倒斜角特征

1）选择菜单命令【插入】/【细节特征】/【倒斜角】，系统将弹出【倒斜角】对话框。

2）在“横截面”下拉列表框中选择“偏置和角度”选项，在“距离”和“角度”文本框中分别输入“2”和“30”。

3）在绘图窗口中选择圆柱体的上端圆弧作为倒斜角边。 4）在【倒斜角】对话框中单击【确定】按钮。

6. 布尔差操作

1）选择菜单命令【插入】/【联合体】/【求差】，打开【求差】对话框。 2）在绘图窗口中选择目标体和工具体，单击【确定】按钮，使其结果如下图所示

7. 拉伸操作

1）同步骤3），完成对六边形的拉伸操作，拉伸长度为7.9mm.

8. 镜像操作

1）单击菜单栏中的“编辑”/“变换”命令，打开“类选择”对话框。 2）在“类选择”对话框中单击“用平面做镜像”按钮。

3）打开“平面”对话框，选择“XC-YCplane”选项，在“距离”文本框中输入“3.95”，单击“确定”按钮。

4）打开变换类型结果对话框，单击“复制”按钮，生成一个镜像模型，单击“取消”按钮，关闭对话框。

9. 布尔差操作

对实体模型进行求差操作，生成螺母基础模型，如图所示。

10. 创建孔特征

1）单击“特征”工具栏中的按钮，打开“孔”对话框。

2）在“孔”对话框的“类型”选项组中选择“简单孔”按钮，并分别在“直径”、“深度”和“顶锥角”文本框中输入“7”、“50”、“118”。

3）选择拉伸实体上端面作为孔的放置面。单击“确定”按钮，打开“定位”对话框。

4）在“定位”对话框中单击“点到点”按钮，选择模型上表面圆弧。 5）打开设置弧对话框，单击“圆弧中心”按钮完成孔特征的创建。

11. 创建内螺纹

1）单击菜单栏中的“插入”/“设计特征”/“螺纹”命令，打开“螺纹”对话框。 2）选择绘图窗口中圆孔的内表面作为螺纹的放置面，激活对话框中的各选项。 3）接受系统默认值，单击“确定”按钮生成内螺纹，完成螺母模型的创建。如下图所示。

螺栓

1. 新建部件文件

1）选择菜单命令【文件】/【建模】，弹出【文件新建】对话框。

2）在【文件新建】对话框中选择【建模】选项卡，并在“名称”文本框中输入“luozhu1”,确定存放的路径为“E:\\shixun\\”进入建模模块。

2. 实体建模

1）选择菜单命令【插入】/【设计特征】/【圆柱】，系统将弹出“圆柱”对话框。如图所示

2）按上图输入尺寸，单击“确定”按钮，完成圆柱创建。

3. 创建倒斜角特征

1）选择菜单命令【插入】/【细节特征】/【倒斜角】，系统将弹出【倒斜角】对话框。

2）在“横截面“下拉列表框中选择“对称”选项，在“距离”文本框中输入“0.5”。

3）在绘图窗口中选择圆柱体的两端圆弧作为倒斜角边。

4）在“倒斜角”对话框中单击“确定”按钮，完成倒斜角操作。

4. 创建螺纹特征

1）单击菜单栏中的“插入”/“设计特征”/“螺纹”命令，打开“螺纹”对话框。

2）在“螺纹类型“中选择“详细”。

3）在绘图窗口中选择圆柱体外表面作为螺纹的放置面，单击“确定”按钮，生成螺纹特征如图。

4）最后完成螺栓的创建

泵体

1. 创建泵体底座

1）进入草图环境，在长方体的下表面绘制长90、宽60的长方形通过拉伸做出如下图所示的槽。

2）创建沉头孔单击工具栏中的孔命令，按其数据设置沉头孔的参数，选择长方体的上表面作为沉头孔的创建面，完成沉头孔的创建。

2、创建泵体上腔

1）打开草图对话框，以长方体的侧面为草图界面，创建草图。单击工具栏中的

【拉伸】命令，，创建如图所示的腔体。

2）进入草图环境，以长方体的另一侧面为草图界面，创建草图。单击工具

栏中的【拉伸】命令，选择所示的图形，创建凸起。命令【插入】【设计特

征】【凸台】，打开凸台对话框，按对话框中的数据设置参数，选择凸起所在的面

作为放置面，完成凸台的创建。

3）命令【插入】【组合】【求和】，选择所创建的实体进行求和，单击“确定”完成各实体的求和。

4）创建圆柱体上的沉头孔，单击工具栏中的“

孔”命令，在类型中选

择“沉头孔”，选择圆柱体的端面，作为沉头孔的创建面，点击“确定”完成沉

头孔的创建如下图所示。

5）创建圆周上的螺纹孔及简单孔，单击工具栏中的“型中选择“简单孔”。

孔”命令，在类

6）最后完成剩余部分

NC代码 %0001 N010 T1M6 N020 G17 N030 G0Z8.000

N040 G0X0.000Y0.000S3000M3 N050 G0X72.343Y10.420Z8.000 N060 G1Z-1.000F50.0 N070 G1X87.657Y10.420F10.0

N080 G3X122.000Y24.000I-7.657J69.580 N090 G1X38.000

N100 G2X24.000Y38.000I42.000J56.000 N110 G1X136.000

N120 G3X144.156Y52.000I-56.000J42.000 N130 G1X108.566Y52.000

N140 G3X117.470Y66.000I-28.566J28.000 N150 G1X148.586

N160 G3X150.000Y80.000I-68.586J14.000 N170 G1X120.000

N180 G3X117.470Y94.000I-40.000J-0.000 N190 G1X148.586

N200 G3X144.156Y108.000I-68.586J-14.000

N210 G1X108.566

N220 G3X80.000Y120.000I-28.566J-28.000 N230 G3X51.434Y108.000I0.000J-40.000 N240 G1X15.844

N250 G3X11.414Y94.000I.156J-28.000 N260 G1X42.530

N270 G3X40.000Y80.000I37.470J-14.000 N280 G1X10.000

N290 G3X11.414Y66.000I70.000J0.000 N300 G1X42.530

N310 G3X51.434Y52.000I37.470J14.000 N320 G1X15.844Y52.000 N330 G0Z8.000

N340 G0X24.000Y122.000 N350 G1Z-1.000F50.0 N360 G1X136.000F10.0

N370 G3X122.000Y136.000I-56.000J-42.000 N380 G1X38.000

N390 G2X72.343Y149.580I42.000J-56.000 N400 G1X87.657

N410 G3X80.000Y150.000I-7.657J-69.580 N420 G3X10.000Y80.000I0.000J-70.000

N430 G3X80.000Y10.000I70.000J0.000 N440 G3X150.000Y80.000I-0.000J70.000 N450 G3X87.657Y149.580I-70.000J-0.000 N460 G0Z8.000

N470 G0X80.000Y120.000 N480 G1Z-1.000F50.0

N490 G2X120.000Y80.000I-0.000J-40.000F10.0 N500 G2X80.000Y40.000I-40.000J0.000 N510 G2X40.000Y80.000I0.000J40.000 N520 G2X80.000Y120.000I40.000J-0.000 N530 G0Z8.000 N540 G0X0.000Y0.000 N550 G0Z8.000 N560 G0X0.000Y0.000 N570 M30

心得体会

选择虎钳部件作为这次的UG建模课程设计，是因为这个课题接近我们的专业范畴，作为机械设计制造专业的学生，必须懂得运用3D立体软件去获得设计的更进一步发展。这个建模选取的装备的零件量很大，这给建模带来很大的工作量。同时，虽然工作量是比较大，但能接触到很多零件的画法，对熟悉使用UG 软件有很大的帮助。比较困难的算是装配，零件多的装配在装配上比较棘手，因为设计的时候一定要有一个总体的装配尺寸的设计，所以在尺寸上要做很大的功夫，尺寸不对或中途修改都会带来很大的改动。所以这次的装配我是分开几个部分来装配，然后进行总装。虽然有时候觉得是比较简单的工件装配，但是真的要很顺利地装配起一个装备起来，尝试的次数要很多，通常要6~7次左右才能正确地装配起来。

通过 UG 课程设计，使得自己深刻理解了 UG 加工本质，掌握了基本 UG 数控操作 的基本方法。虽然自己私下学过零件的建模，也可以自己建模，但不知该零件实际的一 些参数，所以就直接找了一个零件，因此课程之余还应加强 UG 建模的学习。对于 UG 里面的很多操作方法，自己虽然可以完成，但是在什么时候应用不是很清楚，课后还应 多多学习。

另外，自己发现 UG 里面有很多参数，有些参数不太清楚其含义，不知如何设计。 UG 是个强大的软件，我们现在学习的只是冰山一角。自己以后还得花时间学习，而不 单单是 UG 数控、建模，像 UG 装配、运动仿真、热力学分析、有限元分析等这些等着我去学习。