沈阳工程学院课程设计设计题目：CAD/CAM实训齿轮泵系别机械工程学院班级学生姓名学号指导教师王炳达职称副教授实验师起止日期：2015年1月5日起——至2015年1月9日止沈阳工程学院CAD/CAM 课程设计成绩评定表系（部）：机械学院班级：学生姓名：目录一、课程设计任务书………………………………………( 4 )二、齿轮的设计与校核……………………………………( 5 )三、卸荷槽的计算…………………………………………( 12 )四、泵体的校核……………………………………………( 13 )五、滑动轴承的计算………………………………………( 14 )六、联轴器的选择及校核计算……………………………( 17 )七、连接螺栓的选择与校核………………………………( 18 )八、连接螺栓的选择与校核………………………………( 20 )九、齿轮泵进出口大小确定………………………………( 21 )十、齿轮泵的密封…………………………………………( 22 ) 十一、法兰的选择…………………………………………( 23 ) 十二、键的选择……………………………………………( 24 ) 十三、键的选择……………………………………………( 25 ) 设计小结……………………………………………………( 27 ) 参考文献……………………………………………………( 29 )CAD/CAM实训任务书一、实训目的通过CAD/CAM实训使学生能够利用CAD/CAM技术完成零件实体造型、装配、机构仿真及分析、工程图生成、零件数控仿真加工等内容。
提高学生解决工程实际问题的能力，使学生将所学知识得到综合运用和巩固。
二、实训任务根据设计图纸完成以下内容：1.零件的建模工作；2.零部件的装配与运动仿真；3．进行机构的干涉检查与分析，并能够把分析结果有效输出；4．生成工程图；5．加工工艺设计；6．对加工过程进行检查和仿真；7．对走刀路径进行后置处理；三、实训成果1、零件的实体模型；2、运动装配及机构运动仿真文件；3、装配后的二维工程图文件4、仿真加工文件和G代码；5、实训报告四、实训进度式中y R ——泵体的外半径（mm ）e R ——齿顶圆半径（mm ）s p ——泵体的试验压力（MPa ）一般取试验压力为齿轮泵最大压力的两倍。
即 s p =2p=2x6.3=12.6MPa因为 []s σσ≤代数得mm 29.61R y =考虑加工设计等其他因素，所以泵体的外半径取为2mm 6。
五、滑动轴承的计算选择轴承的类型选整体式液体静压轴承：因为此种类类型的轴承用于低速轻载，且难以形成稳定油膜。
轴承材料选择及性能计算轴承宽度一般轴承的宽径比B/d 范围在0.3-1.5，宽径比小，有利于提高运转稳定性，提高端卸量以降低温度。
但轴承宽度越小，轴承承载能力也随之降低。
综合考虑宽经比材料类别 牌号 （名称） [p] /MPa [v] /m/s [pv]/MPa.m/s最高工作温度 轴颈硬度、BHS 铝青铜 ZCuAll0Fe3（10-3铝青铜）15 4 12 280 300由式C 887.83C 2226.22502t i οο=-=∆-=t t m 因一般取,4035t C m-=故上述入口温度适合。
（18）选择配合根据直径间隙mm 035.0=∆，按GB/T1800.3-1998选配合h6F7,查得轴承孔尺寸公差为041.0020.028++φmm ，轴颈尺寸公差0013.028-φmm 。
（19）求最大、最小间隙mm020.0mm 054.0min max =∆=∆因35mm 0.0=∆，在之间与min max ∆∆，估算配合合用 六、联轴器的选择及校核计算1.联轴器类型选择：为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器。
2.载荷计算：设齿轮泵所需功率为w P)(245.760/101036kw Q P P w =⨯⨯⨯=-Q ——流量 P ——工作压力 公称转矩：m N 34.125nP 109.55T 5I ⋅=⨯=由机械设计表14-1查得取3.1=K A，故由式（14-1）计算转矩为： 图6.1 联轴器m ca ⋅N =T ⋅K =T I A 95.162由机械设计综合课程设计P143表6-97得刚性凸缘联轴器（GB/T5843—2003）轴孔直径为28的联轴器工程转矩为224N.m ，许用最大转速为9000r/min ，,故选用轴孔直径为28mm 的联轴器满足要求。
七、轴的强度计算轴的强度计算一般可以分为三种：1.按扭转强度或刚度计算；2.按弯矩合成刚度计算；3.精确强度校核计算。
根据任务型号 轴孔长度L/mm L1/mm D1/mm D/mm d/mm d1/mm J 型4462551052848N7497100143.685.085.0=⨯⨯⨯==epBD F △。
查《机械设计手册》可得p22442y 0769.0])287(5.01[028.01067028.0y ≤-=--⨯⨯⨯⨯-=F p442rad 000854.0211028.0106028.0θθ≤-=+⨯⨯⨯-=）（F故可得轴满足要求。
八、连接螺栓的选择与校核 1.螺栓选用 材料：低碳钢由于螺栓组是塑性的，故可根据第四强度理论求出预紧状态下的计算应力στσσ3.1322≈+=ca对于M64~M10普通螺栓连接在拧紧时虽是同时受拉伸和扭转的联合作用，单在计算时，只按拉伸强度计算，并将所受的拉力增大30%来考虑扭转的影响。
N16859.9896010502103.610R 2103.6PS F 626626=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯==-ππF ——螺栓组拉力 P ——压力 S ——作用面积2R S π=R ——齿顶圆半径 取螺栓组中螺钉数为4由于壁厚0b =12，沉头螺钉下沉5mm ,腔体厚42mm 则取螺纹规格d=M10,公称长度L=54,K=4，b=16性能等级为8.8级，表面氧化的内六角圆柱螺钉。
下面对它进行拉伸强度校核 拉伸强度条件为][d 85.04F2σπσ≤=）（F ——工作拉力，N;d ——螺栓危险截面的直径，mm][σ——螺栓材料的许用拉应力，MPa ；MPa 315d 44F2==πσMPa 5.4093.1322=≈+=στσσca 由机械设计教材P87 表5-8可知：性能等级为8.8级的螺钉的抗拉强度极限MPa 800][=σ满足条件，螺钉可用。
九、齿轮泵进出口大小确定 齿轮泵的进出口流速计算公式： ()s m Sqn S Q V /106010602-⋅=⋅=式中：Q ——泵的流量（L/min ）; q ——泵的排量（ml/r ）; n ——泵的转速（r/min ）; S ——进油口油的面积（2cm ）因为齿轮泵的进油口流速一般推荐为2——4m/s,出油口流速一般推荐为3——6m/s. 这里选进油口流速为3m/s,出油口流速为5m/s 利用上一个公式算得进油口面积,cm 383.02=进S出油口面积2cm 23.0=出S由2R S π=得进油口半径m m 71.2,m m 49.3==出进R R十、齿轮泵的密封 轴承盖上均装垫片，透盖上装J 型无骨架橡胶油封。
因轴径d=12mm ，由GB/T 9877.1-1988,GB/T 9877.2-1988 查得J 型无骨架橡胶油封的相关尺寸参数如下：十一、法兰的选择因为法兰外径D=124, 所以由中国JB 标准JB/T79.1-94，可选用数量为4的M12单头螺栓 十二、键的选择 键的截面尺寸b 和h 按轴的直径d 由标准来选定，键的长度L 一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度；一般轮毂的长度可取2)d ~(1.5L /，这里d 为轴的直径。
由机械设计P106 表6-1可选得b,8，h=7，L=40。
设计小结 三周的机械课程设计结束了，说是三周，实则两周，第一周因测绘，因而无暇搞设计，两周的时间紧迫，因为感觉手里的资料太少了，没有，于是不得不晚上和周末抽时间来继续搞设计，时间抓的紧也很充实。
作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。
在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。
我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。
在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。
为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。
我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。
艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。
记得我曾经设计了一个很“艺术化”的减速器箱盖吊钩，然后找老师询问，结果马上被老师否定了，因为这样的设计，理论上可用，实际上加工困难，增加产品成本。
所以我们工程师搞设计不要认为自己是艺术家，除非是外形包装设计。
作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，虽然本次课程设。