摆线齿轮泵外转子加工工艺及主要工装设计㊣精品文档值得下载

摆线齿轮泵外转子加工工艺及主要工装设计

主动轮，外转子为从动轮，在设计中要求外转子精度高，同时考虑到经济成本，在设计加工工艺时，尽量采用既高精度又经济的方式。而且还介绍了在单件生产纲领下，进行摆线齿轮泵外转子曲面磨削的方法。确定了磨削参数及工艺装备。本加工方法具有传动链短，砂轮修磨简单，可稳定的保持加工精度。关键词摆线齿轮外转子工艺结构设计工装设备成形拉刀目录摘要第章绪论.齿轮泵概述.齿轮泵发展趋势.外转子设计的基本要求第章外转子的加工工艺设计.零件的分析零件的作用零件工艺分析.工艺规程设计确定毛坯的制造形式基面的选择制定工艺路线机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定第章夹具设计.拉胎问题的提出定位基准的选择定位误差分析夹紧力胎具结构.磨胎问题的提出定位基准的选择夹具结构.磨头.打磨砂轮工具第章内曲面成形拉刀设计.粗拉刀设计切削部设计校准部设计其它部分及拉刀总长度拉刀强度计算及拉削力的校验.精拉刀设计参数选择校核最大拉削力拉刀强度校验拉刀总长度结束语致谢参考文献第章绪论.齿轮泵概述随着现代科学技术和国民经济生产的发展对泵的条件越来越特殊，对特殊泵的需求越来越多，发展特殊泵是泵类产品发展的个主要趋势。近年来，为了提高齿轮泵的性能，国内外正在进行些特殊齿形齿轮泵的研究，并已取得了定的进展。但目前我国石化行业使用的高粘度齿轮泵多属于国外进口产品，为了研究开发适合我国石化生产条件的高粘度齿轮泵，对此类泵的进步研究成为当前齿轮泵技术发展的个重要课题。国外对特种齿轮泵及高参数聚合物输送用卤轮泵进行了大量的研究开发工作。美国瑞士德国日本等国家先后开发出了各自的系列产品，特种齿轮泵以美国内啮合齿轮泵和日本大晃株式会社的外啮合齿轮泵比较著名。高参数聚合物输送用齿轮泵以美国的聚合物设备公司．和瑞士玛格公司的不带同步齿轮的产品居国际领先水平。这些聚合物齿轮泵应用于高温高压高粘度的液体物料的输送。目前国内生产的特殊齿轮泵主要有型内啮合齿轮泵七型特殊齿形高粘度齿轮泵以及型外啮合齿轮泵。但国内产品性能与国外同类产品相比，还有不小的差距。开发新的齿轮泵，以提高齿轮泵的性能，更好的满足啮合和输送介质的要求，也是促进齿轮泵的发展满足现代工业的需要。而我国特殊齿形齿轮泵转子的型线设计原则啮合特性的分析制造加工技术等还没有建立较为完善的理论体系。所以这些方面的研究对提高我国齿轮泵设计制造水平具有重要意义。.齿轮泵发展趋势齿轮技术的历史可追溯到年前，而作为齿轮在工业中应用的种重要装置齿轮泵的雏形只能追溯到世纪，但它是所有类型泵中最古老的种。通常将抽吸输送液体和使液体压力增加的机器统称为泵，齿轮泵是其中容积式回转泵的种，它是种使用非常广泛的流体机械。齿轮泵的主要特点是结构简单体积小重量轻自吸性能好转速范围大不容易咬死对污染不敏感使用可靠寿命较长便于制造便于维修，成本低。齿轮泵在高速低速甚至手摇时，都能可靠地进行抽吸液体，因此它广泛应用于机床轻工农林冶金矿山建筑船舶飞机汽车石化机械等行业，特别是输送粘度较大的液体，例高粘度聚合物润滑油燃烧油等。例如齿轮泵在液压泵中占．。而且齿轮泵的使用领域还在不断扩大，许多过去用轴向柱塞泵的液压设备也已改用齿轮泵如工程起重机等。齿轮泵借助于对齿轮副轮齿脱开啮合侧和进入啮合侧在密封壳体内形成的工作容积的周期性变化来实现液体的输送。根据齿轮传动形式的不同，可以把齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两大类按齿轮泵的用途不同分为普通泵和特殊泵，普通泵大多用于输送油类液体或用于液压传动系统，常称为油泵或液压泵，特殊泵则多用于石油化工等输送粘稠物料的行业按齿轮泵转子型线不同可分为普通渐开线型线和特殊型线齿轮泵。典型齿轮泵的结构如图所示，主要由两转子，以及容纳它们的泵体和前后泵盖所组成。特殊结构的泵有非对称渐开线多齿泵三齿轮外啮合齿轮泵复合齿轮泵等，这些泵克服了普通齿轮泵的流量和压力脉动大噪声大径向力不平衡轴承磨损严重等缺点，使泵的流量成倍增加，寿命大幅度提高，具有设计先进结构新颖性能优越效率高等优点，为变革传统的二齿轮式齿轮泵提供了种创新思路。近十几年来，齿轮泵行业取得了长足的发展。很多新型齿廓齿轮泵的相继出现使齿轮泵的性能得到了很大的改善，齿轮泵的工作压力有了很大提高，产品结构有了不少改进，变量泵的研究也在进行。齿轮泵技术正朝着设计多样化进步推广技术和发展无密封泵等方向发展生产朝多品种小批量发展产品发展以控制泄漏减少污染减少能耗和降低成本为方向。目前各国般用途泵的比重下降，而特殊用途的泵大量发展，比例逐年增加。据估计，目前国外特殊泵的比例已占左右。而我国石化行业用来传输高粘度介质的大模数，大螺旋角，少齿数的特殊泵还处于研究开发阶段，国内使用的高粘度齿轮泵多属于国外进口产品，这使企业投资成本大大增加，企业竞争力减弱。与国外同类产品相比国产齿轮泵的效率可靠性与使用寿命还相差甚远。主要存在以下问题齿轮泵的流量和压力脉动大，排量小，出口压力小，噪声高，困油现象严重，强度低。.外转子设计的基本要求摆线齿轮泵结构紧凑，自吸能力强，传动平稳。在采煤机液压回路中，主要应用在辅助供油系统回路中。内外转子摆线齿轮泵工作时最高压力为，属低压工作。考虑瞬时启动及停车等情况产生的液压冲击，对内外转子造成定的短时高压力。所以摆线齿轮在工艺上应在提高齿形表面硬度的同时提高内外转子的综合机械性能。第章外转子的加工工艺设计.零件的分析零件的作用题目所给定的零件是摆线齿轮泵的外转子。在油泵中，内转子为主动轮，外转了为从动轮，内转子转速比，在油泵的工作过程中内转子的每个齿每转过周时，出现个工作循环，即吸排油次，对于六个齿的内转子将出现六个工作循环，即吸排油六次，外转子的作用主要是与内转子配合完成吸油排油，其齿间粗糙度为，外圆柱面与偏心套接触，其表面粗糙度也很高，外转子两端面与两侧泵的腔壁之间保持很小的间隙，保证外转子旋转时不受阻碍，同时防止吸油腔与排油腔相通，达不到吸排油的作用，因此两侧的尺寸精度较高，表面粗糙度为。由此可见整个外转子的尺寸精度位置精度七圆弧面与两端面及外圆柱面的位置精度形状精度七圆弧的致性精度及表面质量的要求都比较高。零件工艺分析摆线泵的外转子在进行齿形加工时要以外圆及端面定位，因为外转子的齿形与外圆及端面定位，有很高的位置要求，即曲面母线的端面不垂直度允差。曲面对的不平行度允差为。因此在加工齿形时要先加工基准面，在精加工齿形时要借助于专用夹具来保证尺寸位置精度。.工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件材料为低碳合金钢，考虑零件的作用及功能，毛料均选钆制棒料，对于提高生产率，保证加工精度来说也是应该的。基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的项重要工作，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，提高劳动生产率，降低生产成本，否则会使加工工艺过程中问题百出，更有甚者还会造成零件大批量报废，使生产无法进行。通过对上述分析，粗基准的选择对于外转子，选用外圆为粗基准于车外圆内孔及端面，符合粗基准的选择原则若零件上每个表面都要加工，则应该以加工余量最小的表面作为粗基面，使这个表面在以后的加工中不会留下毛坯表面而造成报废。精基准的选择选用外转子端面及外圆为精基准，在加工齿形时可保证位置精度，而精加工外圆本身时，按外圆本身找正。制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求，能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产时，可以考虑用通用机床配以专用夹具，并使工序尽量集中，从而提高劳动生产率，同时要考虑经济效果，使生产成本尽量降低。.工艺路线方案工序Ⅰ切断。工序Ⅱ车外圆断面内孔。工序Ⅲ磨削，做记号面，再磨另面。工序Ⅳ拉齿形。工序Ⅴ精车外圆及端面。工序Ⅵ磨两面。工序Ⅶ切单个车端面工序Ⅷ热处理，渗碳淬火清理。工序Ⅸ粗精磨两端面工序Ⅹ按外圆找正磨外圆工序Ⅺ磨齿形工序Ⅻ表面处理钳工倒棱去毛刺。.工艺路线方案二工序Ⅰ车外圆内孔端面工序Ⅱ拉齿形工序Ⅲ切单个车端面工序Ⅳ热处理渗碳淬火清理工序Ⅴ磨齿形工序Ⅵ磨外圆工序Ⅶ粗精磨两端面工序Ⅷ表面处理，去毛刺倒棱。.工序工艺路线分析工艺按工序方案，虽然简洁，但不定达到精度要求。方案二，虽然相对复杂，可达到精度要求。方案，在拉齿之前先磨端面，提高定位精度，以保证位置精度，这样使两件被切单位之间的位置精度进步提高，两件起加工更容易保证位置精度。在热处理之前，提高加工面的精度并进行去毛刺，使得渗碳深度均匀，使工件的切削质量更好，而且这两个方案均是在热处理之后去刺，因此渗碳深度不能完成，保证均匀。方案，最后工序，在磨端面和外外圆之后进行磨齿，使得齿形位置精度得以保证，所以综合以上两工艺方案，最后确定工艺路线如下工序Ⅰ切断工序Ⅱ车外圆内孔及端面外圆内孔及端面刀下，仅个面做记号工序Ⅲ先磨做记号面，再磨另面。工序Ⅳ拉齿形工序Ⅴ车外圆端面工序Ⅵ磨两端面工序Ⅶ切断，车端面工序Ⅷ磨平面工序Ⅸ钳工去毛刺工序Ⅹ热处理工序Ⅺ粗磨精磨端面工序Ⅻ粗磨，精磨外圆工序磨齿形工序倒棱机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定.外圆表面考虑其长度为，为便于加工，先两件起加工，然后分别进行精加工，又要用外圆表面做基准且本身要加工达到级精度，表面粗糙度为，参照机械加工工艺手册“表”及工艺手册表制定工序尺寸及余量为毛坯粗车到半精车到精车至粗磨至精磨至.孔加工孔加工最后尺寸为，留磨量，最后确定各工序尺寸及余量分别为次钻孔至二次钻孔至用车刀镗孔至扩孔至.齿形加工齿形加工用成形拉刀粗拉，精拉，最后留的弧面磨量.两端面参照机械加工工艺手册表，表，表，制订工序尺寸及余量为棒料长切断粗车至磨车磨车至磨至粗磨至.确定切削用量工序Ⅰ切断成，断口刀具硬质合金车刀，刀头长度，刀宽，切削用量的计算查表进给量查手册表取切削速度查机械加工工艺手册表,选确定机床主轴转速按机床选取实际切削速度为工序Ⅱ车削外圆端面及内孔加工条件工件材料棒料直径，长加工要求外圆，达到，端面达到内孔达到机床刀具端面车刀刀片材料刀杆尺寸刀片参数切削用量粗车外圆切削深度次车出进给量切削速度查表，确定机床主轴转速按机床附表实际切削速度为半精车外圆切削深度切除进给量为切削速度确定机床主轴转速按机床选取实际切速粗车端面切削深度进给量为切削速度确定主轴转速按机床选取实际切速次钻孔进给量按表切削速度根据查表确定机床主轴转速按机床选所以实际切削速度为二次钻孔查手册吃刀深度进给量切削速度确定机床主轴转数按机床选实际切速车刀镗孔选择刀杆尺寸为，伸出长度为切削深度进给量查表切削速度选择比加工外圆的切削用量略小，故选用机床主轴转为实际切削速度扩孔钻由机械加工工艺手册表根据钻孔取参孔值进给量切削速度为主轴转速按机床选实际切速工序Ⅲ