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畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
課題名稱: 齒輪油泵軸的失效分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
二級(jí)學(xué)院（系） 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
1．選題意義、研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題：
齒輪泵是在工業(yè)應(yīng)用中運(yùn)用極其廣泛的重要裝置之一，尤其是在液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)中占有很大的比重，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、自吸性能好、耐污染、使用可靠、壽命長(zhǎng)、制造容易、維修方便、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。但同時(shí)齒輪泵也還存在一些不足，如困油現(xiàn)象比較嚴(yán)重、流量大和壓力脈動(dòng)較大、徑向力不平衡、泄露大、噪聲高及易產(chǎn)生氣穴等缺點(diǎn)，這些特征和缺點(diǎn)都直接影響著齒輪泵的質(zhì)量。隨著齒輪泵在高溫、高壓、大排量、低流量脈動(dòng)、低噪音等方面發(fā)展及應(yīng)用，對(duì)齒輪泵的特性研究及提高齒輪泵的安全和效率已成為國(guó)內(nèi)外深入研究的課題。
早在二千多年前，人類就發(fā)明了齒輪泵傳動(dòng)裝置。早期的齒輪采用木料或金屬鑄造成形，只能傳遞兩軸問(wèn)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不能保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，承載能力也很小。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。
1674年丹麥天文學(xué)家羅默首次提出用外擺線作齒廓曲線，以得到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的齒輪。
18世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展，人們對(duì)齒輪進(jìn)行了大量的研究。
1733年法國(guó)數(shù)學(xué)家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律；1765年瑞士數(shù)學(xué)家L.Euler建議采用漸開(kāi)線作齒廓曲線。漸開(kāi)線圓柱齒輪自L.Euler提出后，特別是19世紀(jì)出現(xiàn)的滾齒機(jī)和插齒機(jī)，解決了漸開(kāi)線齒輪的大量生產(chǎn)和精度問(wèn)題，使?jié)u開(kāi)線齒輪取得了在工業(yè)界的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，齒輪傳動(dòng)作為機(jī)械傳動(dòng)的重要組成部分，由于其傳動(dòng)功率大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比精確、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在化工、汽車、船舶、航空、能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域中。齒輪泵作為齒輪在工業(yè)中應(yīng)用的一種重要裝置，在液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)中占有很大比重，其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、自吸性好、耐污染、使用可靠、壽命較長(zhǎng)、制造容易、維修方便、價(jià)格便宜。但漸開(kāi)線型齒輪泵也有不少缺點(diǎn)，主要是流量和困油引起的壓力脈動(dòng)較大、噪聲較大、排量不可變、高溫效率低等。這些缺點(diǎn)在某些結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)改進(jìn)的齒輪泵上己得到了很大的改善。近年來(lái)，齒輪泵的工作壓力有了很大提高，額定壓力可達(dá)到25Mpa，最高壓力可達(dá)31.5Mpa。另外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也有不少改進(jìn)，特別是三聯(lián)、四聯(lián)齒輪泵的問(wèn)世，部分地彌補(bǔ)了齒輪泵不能變量的缺點(diǎn)。而復(fù)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(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，許多過(guò)去使用柱塞泵的液壓設(shè)備也已改用齒輪泵（如工程起重機(jī)等）。
提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個(gè)發(fā)展方向，而提高工作壓力所帶來(lái)的問(wèn)題是：(1) 軸承壽命大大縮短；(2) 泵泄漏加劇，容積效率下降。產(chǎn)生這2個(gè)問(wèn)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(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)以上2個(gè)問(wèn)題所進(jìn)行的研究是：(1) 對(duì)齒輪泵的徑向間隙進(jìn)行補(bǔ)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(fù)合材料滑動(dòng)軸承代替滾針軸承等。但這些措施都沒(méi)從根本上解決問(wèn)題。
2、課題的技術(shù)方案設(shè)計(jì)
1.收集齒輪油泵相關(guān)資料，閱讀參考文獻(xiàn)，確定技術(shù)方案。
2.利用CAD繪制出齒輪油泵的總裝配圖。
3.對(duì)齒輪油泵進(jìn)行綜合的分析。
4.繪制齒輪油泵各個(gè)零件的CAD圖。
5.根據(jù)零件的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
6.答辯
完成課題還應(yīng)具備以下條件條件
1.大量閱讀本課題的相關(guān)書(shū)籍及查閱資料，具備機(jī)械制圖相關(guān)條件的能力。
2.具有對(duì)零件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析及工作原理的基礎(chǔ)。
3.自身AutoCAD的軟件繪圖造型裝配綜合應(yīng)用水平。
4.機(jī)械制造基礎(chǔ)、工程材料、公差配合及機(jī)械零部件測(cè)繪等專業(yè)課程的掌握程度。
5.要具有較好的分析和解決問(wèn)題的能力。
3．工作進(jìn)度計(jì)劃
第1周 (12.24.2012-12.28.2012) 分析油泵的組成及工作原理，收集參考資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
第2周 (12.31.2012-1.4.2013) 完成軸的失效形式分析，
第3周 (1.7.2013-1.11.2013) 完成軸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及改進(jìn)
第4周 (1.12.2013-1.18.2013) 完成裝配圖
第5周 (2.25.2013-3.1.2013) 完成零件圖繪制
第6周 (3.4.2013-3.8.2013) 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第7周 (3.11.2013-3.15.2013) 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并準(zhǔn)備答辯
第8周 (3.18.2013-3.22.2013) 完成答辯任務(wù)
4．參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
二級(jí)學(xué)院（系）畢業(yè)設(shè)計(jì)工作委員會(huì)意見(jiàn)：
（蓋章）
年 月 日