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车用发动机齿轮油泵逆向设计开题报告.doc
车用发动机齿轮油泵逆向设计说明书.doc
从动齿轮.dwg
(CAD图纸)
从动轴.dwg
(CAD图纸)
发动机齿轮机油泵装配图.dwg
(CAD图纸)
过程管理材料.doc
机油泵爆炸图.jpg
机油泵壳体.dwg
(CAD图纸)
机油泵下端盖.dwg
(CAD图纸)
机油泵总装图.jpg
任务书.doc
设计图纸8张.dwg
(CAD图纸)
说明书封皮.doc
外文翻译--齿轮泵的工作原理.doc
限压阀.dwg
(CAD图纸)
主动齿轮.dwg
(CAD图纸)
主动轴.dwg
(CAD图纸)
再在中进行标注,尺寸就致了。
.要注意使工程图输出或文件不出现乱码,必需设置为,以期解决中文名不显示的问题。
有时处理乱码问题的另做法是,在命令行之后设置那些陌生字体为您熟悉的汉字字体就好了。
.中字体改为仿宋体若没有仿宋体,去中,将仿宋体拷贝到安装字体目录。
.在工程图中使用字体,转是要转到版本的.格式文件。
在打开时,文字样式设为仿宋,再打开就可以了。
.本章小结运用测量说得出来的数据在中建立各部件的模型,并进行总装成为机油泵整体模型,使模型能够体现出机油泵的结构特点及工作原理。
再将的图形转入输出成为二维图并按规范进行尺寸偏差即配合间隙的标注,并生成图纸。
第章模型的模拟油压的仿真.模型的模拟仿真润滑油在内燃机机油泵内部的流动可以近似为三维定常不可压缩流动,连续性方程动量方程和湍流模型构成封闭控制方程组。
基本物理方程连续性方程式中,为流体密度,为流体速度,为流体各向同性压强,为体积力,为与流体粘性有关的剪应力湍流模型内燃机机油泵内部流场以湍流为主,根据计算要求,采用软件中的标准ε模型,其中.,.,.,.,ε.。
.仿真模型的建立逆向设计的油泵其主要结构参数是模数为.,齿数为,齿宽为.,压力角,齿顶高系数为,顶隙系数为.其主要的些性能参数如下.机油泵安全阀的开启压力为.采用常温下运动粘度为.的试验用油,当机油泵转速为,机油压力为时,油量不小于当机油泵转速为,机油压力为时,油量不小于.当机油泵以转速为启动时,出油时间不大于。
另外,数值模拟的工作介质为润滑油,牌号为,机油密度为,分析过程中忽略温度对润滑油的密度影响,动力粘度与油温的关系可以用下面公式表示η.机油泵内部流场几何模型的建立机油泵的工作容腔是由三个几何实体组合形成,这三个实体是腔体内表面与两侧盖板内表面围成的几何实体主动齿轮和从动齿轮只要三个部件的空间位置定位准确,就能得到正确的机油泵工作容腔的几何模型。
首先在环境下实现齿轮的几何建模,然后由环境下的布尔减运算,以腔体为目标体,分别以主动齿轮和从动齿轮为工具体进行操作,得到机油泵工作容腔的几何模型图所示为内燃机机油泵内部流场几何模型。
图.模型示意图.内部流场的数值模拟计算网格划分机油泵内部流场几何模型建好以后,使用面向的前处理器软件对机油泵内部流场几何模型进行网格划分,其内部流场几何模型是复杂的不规则区域,因此采用非结构网格对其进行网格划分。
边界条件进出口边界条件均设为压力边界条件,进口压力设置为标准大气压.出口边界条件根据具体情况设置为所需的压力固壁边界条件采用无滑移边界条件,对近壁面的流动按标准壁面函数法处理齿轮廓为动边界,转速大小根据具体工作条件调。
多参考系模型可动区域中瞬态流动问题,因此采用多参考系模型,建立三个参考系两个齿轮廓区域以外的静止坐标系和分别建立在两个齿轮廓上的独立旋转参考系,区域间的流场信息通过共享的交界面传递及耦合计算。
求解方法机油泵内部流动近似为不可压缩流动,笔者采用算法,算法是求解不可压缩流动应用最广泛的种方法,以实现压力速度耦合,方程压力项采用差分格式,其他项采用阶迎风差分格式在迭代计算时,应用亚松弛迭代,松弛系数分别取压力项.,速度项.,湍流动能.,湍流能耗散项.。
.计算结果及其分析设置完成后求解,对油温出口压力.转速工况下机油泵内部流场进行可视化仿真,并分析其内部流场压力和速度变化。
可视化仿真分析齿轮顺时针旋转,右边齿轮逆时针旋转,由于齿轮转动,进油区和压油区的容积发生变化从的压力云图中可知,进油区的压力降低,压油区的压力升高,这是因为进油区的容积由于齿轮脱离啮合以及机油不断被带到出油区而增大,区内产生定的真空,使油底壳内的机油在大气压作用下进入进油区,而压油区的容积由于齿轮进入啮合和机油不断被带入而减小,油压升高,机油便由出油口排出。
图.压力云图下图为下的速度矢量图,从图的速度矢量图中可以看出,左边齿轮齿槽间的机油顺时针旋转流进出油区,右边齿轮齿槽间的机油逆时针旋转流进出油区低速区和高速区在两齿轮间交替分布,对齿轮产生强烈的冲击,影响齿轮使用寿命图所示为右边齿轮齿顶与泵体之间的径向间隙处局部放大时的速度矢量图。
图.速度矢量图从图四可知,充满在齿轮齿槽间的机油是逆时针旋转,而齿轮齿顶与泵体之间的径向间隙处的机油速度方向是顺时针方向即由压油区流向进油区,即径向间隙的泄漏,流速能达到。
图.所示为机油泵困油区局部放大时的压力云图图.所示为机油泵困油区局部放大时的压力云图从图中可以看出,最大压力出现在齿轮进入啮合处能达到.区容积减小导致油压升高。
图中还可以发现有负压产生且发生在齿轮脱离啮合处,这是由于进油区容积增大导致油压降低,最小压力能达到.气泡破灭时,在瞬时产生极大的冲击力,齿轮表面经受这种冲击力的多次反复作用,易造成其表面损伤和破坏,即气蚀现象。
图.所示为机油泵困油区局部放大时的速度矢量图从图六可以看出最大流速发生在齿轮啮合处,最大值能达到.齿轮啮合处,机油要不断承受两齿轮的挤压,两齿轮间容积要在短时间内变化,所以速度变得很大。
另外从图六中还可看出困油区泄漏机油流速方向是从压油区流向进油区,且与齿轮转动方向致,即齿面接触处泄漏。
这是因为齿轮啮合时接触不好,压油区与进油区之间有间隙且压油区比进油区油压等因素影响作用的结果。
.本章小结按照前面设置的参数,对温度出口压力.转速工况下进行了模拟,可以模拟得到瞬时出口质量流量,其结果是.通过实验得知,在上述工况下,出口体积流量为.,相对误差是.从相对误差中可以看出,尽管两者之间存在误差,但是还是能够基本反应机油泵内部流场的流动情况,可以为内燃机润滑系统机油泵的开发和选型设计提供新的研究方法和技术支持。
第章机油泵流量与校核计算.机油泵的流量计算齿轮油泵平均流量的计算齿轮泵的平均流量公式为.式中,流量齿数端面模数齿宽转速。
根据资料金杯面包车的发动机转速为齿轮的模数.齿数.当其他参数定时,增大齿宽,可增大流量,减少漏油,提高效率,同时为了保证齿轮的连续传动条件,取齿宽为倍的模数,为同齿面上凸齿面接触点与凹齿面接触点的轴向距离。
齿轮油泵转数在设计齿轮泵时,般都是先给定流量,压力和油的物理特性。
必须先确定转速。
转速愈高齿轮泵的轮廓尺寸越小,但是转速不能过高因为受到产生气蚀的限制。
.式中,黏度每分钟转数节圆直径入口压力齿轮的节圆设入油孔的进油压力设为大气压力.发动机运用的机油牌号为,机油密度为,黏度理论流量在根据气蚀设计发生界限而确定出转速后,从所要求的单位时间流量,即可算出每转的理论流量.的计算公式具有下列般形式.式中,齿宽般情况下,由于齿轮泵两个齿轮相同所以改写为.式中,中心距离齿轮外径若忽略不计间隙的影响.所以可以改写为.般齿轮泵的计算流量与实测值不太吻合。
但如果用测面积仪来测量出齿搪面积和封闭面积以决定流量时再注意对待像上面讲到的齿侧隙处理方法,那么理论公式与实测量值是相当符合的。
.半圆键的强度校核半圆键联接受额定转距作用时,键的侧面受挤压,主截面受剪切力,可能的失效形式是工作面压溃或键剪断。
对于实际采用的材料和按标准选用的半圆键来说,压溃是主要的失效形式。
因而半圆键联接的强度常按键侧的挤压应力来计算。
轴与输入端用单键联接,其挤压应力为.式中键联接的挤压应力键与联轴器的接触高度,对平键可取键高的半,额定转距轴的直径键的工作半径键联接的挤压应力根据测量建的大小尺寸为轴直径,建的宽度.,高度.建的半径为,工作长度,.。
其压力为.键符合强度要求。
.本章小结在本章中主要是对机油泵各个数据的分析与计算,通过计算得出出了机油泵的平均流量机油泵的齿轮油泵的转数和理论流量。
并对齿轮与轴的链接件进行校核,得出符合强度要求的结论。
结论通过对齿轮油泵拆解了解机油泵的结构特点和工作原理。
在用游标卡尺对机油泵的各个零部件进行测量,得出各部件的尺寸,并分析表面的粗糙度。
在的建模过程中,运用拉伸扫描和参数关系输入的方式,在系统建立模型。
在建立好模型后,规格不件进行轴向定位表面定位等定位方法建立起总装模型,并对其进行相应的分析,并建立动画效果说明其工作原理和运动方式。
在建模过程中较难的部分在于齿轮的模型建立,以及机油泵的动态仿真。
本设计根据车用发动机齿轮机油泵的试题测量数据数据,逆向设计出新的齿轮油泵。
机油泵的进油油孔附近的压力为大气压.,出油孔的压力为.。
机油泵的平均流量是.,理论流量是.。
通过这次设计更进步了解了发动机润滑系统的工作原理和机油泵的结构特点。
并能够熟练运用进行建模分析。
能将零件图导入程序中输出成为二维图,进行规范的标注绘制成正规图纸。
逆向工程开辟了制造零件和模具的新途径。
采用软件的逆向技术,不仅能实现新产品的快速开发,而且能实现产品原型设计生产和模具设计制造的系统集成,大大缩短了产品的开发周期,在实际工程中应用领域十分广泛,具有良好的发展前景。
参考文献李宝顺,液压与气动。
年第期。
黄安贻,董启顺,液压传动。
西安交通大学出版社,.张利平,液压传动系统及设计。
化学工业出版社,.马兰,机械制图。
机械工业出版社,.马秋生,机械设计基础。
机械工业出版社,.贾志欣陈俊华童森林陈维杰,基于软件的逆向工程技术研究与应用。
浙江大学,姜楠,产品的逆向设计法研究。
扬州大学工学院,刘红政,产品设计重用中的创新方法研究。
浙江大学计算机科学与技术学院,周振宝,齿轮泵壳体加工工艺分析。
南京农业大学工学院尹青松,基于软件的逆向工程产品设计。
深圳创维集团研究院,王宵逆向工程技术及其应用。
林清历经近四个月的毕业设计将要接近尾声,在本设计完成之际,首先向我的导师臧杰老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。
臧老师平日里工作繁多,但子我做毕业设计的每个阶段,都给予我悉心的指导和帮助。
可以说,安平易近人,学识渊博,他的治学严谨和处理问题认真求实的作风直影响着我,也是我生学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。
我还要感谢寝室的同学,他们对我帮助很大,我的毕业设计才得以顺利完成。
但是由于知识水平的局限,缺乏实际经验,毕业设计还存在缺点与不足,有需要改进的地方。
对于这些不足,我会在今后的工作生活中努力去改正,并利用自已所学到的知识,为人民服务,为社会服务。
此外还要感谢我的父母,正是因为他们给予我关怀,鼓励我,本次毕业设计才得以顺利完成。
最后预祝黑龙江工程学院发展越来越好,汽车工程系越来越好!.
