HJY8888 发表于 2018-9-22 23:32:19

齿轮泵设计问题求助

大家好 本人是是大三的工业设计学生 在设计一款流体精确挤出机 基于齿轮泵原理的
设计模型如图
参数:
齿轮为1模12齿 分度圆12MM 外径14MM 厚度10MM 配合的腔体直径为14.04MM
加工材料为304不锈钢,加工工艺为线切割
工作温度在40度到200度之间,挤出的流体有石蜡 奶油 热巧克力等 两个沟道的温度不一样 相差可能几十度
齿轮和本体 跟外壳是分离的 外形尺寸67X53X20MM
齿轮倾斜45度是为了将输入端的气泡排出

现在想的是:分离的只有齿轮,其余的沟道(宽度4MM有余)和外壳直接用数控铣一体成型

现在的问题是:
外壳和沟道一体成型的话,要实现两个沟道的温度不一样而且能恒温估计比较难,要隔断之间的热传递(中间铣一个长的槽)。
还有个问题就是我老师说齿轮泵的原理是产生气泡的原因,把齿轮倾斜放置并没有解决根本的问题(试验的时候气泡是可以排走的),除了增加了加工难度,没有任何先进的地方。
一体成型的话,CNC加工的难点在于跟齿轮配合的腔体
这个双头泵的用途是精确控制挤出(0.1ML)
希望有这方面专业的师傅们指点一下,在原理上这个设计有什么问题,可以在哪里有得改进。在有什么描述不清楚的地方请指出。感谢大家!! http://appi.cmiw.cn/upload/2018-09-22/20180922231143_1670810895.jpghttp://appi.cmiw.cn/upload/2018-09-22/20180922232644_1324919949.jpg

3983596 发表于 2018-9-23 07:41:02

问题1:为什么一定要使用两组齿轮,这样传动机构会很复杂,改成使用一对大些的齿轮不能达到效果吗?

问题2:即便一定要使用两组齿轮,每组齿轮横向尺寸很受限吗?为什么一定要45°,而不是两个齿轮横向并排放置?

晓昀 发表于 2018-9-23 09:05:59

”齿轮倾斜45度是为了将输入端的气泡排出”,这个说法有没有出处和根据?如果有出处,就值得研究

月光狼人 发表于 2018-9-23 16:25:03

我觉得气泡排除应该在齿轮泵进口以前搞定,而且你这个齿轮泵要控制0.1ML的精度,估计也就只有图纸上能够实现。而且你这个线切割也控制不了这么精确,光洁度也不行;对你这个设计挺看好,但是加工难。

远祥 发表于 2018-9-23 17:15:52

建议设计成分离三片式结构,泵体内装有一对齿数相同、宽度和泵体接近而又互相啮合的齿轮,这对齿轮与两端盖和泵体形成一密封腔,并由齿轮的齿顶和啮合线把密封腔划分为两部分,即吸油腔和压油腔。

fanes 发表于 2018-9-23 17:52:03

齿轮泵一般用正变位,重叠系数为1.02——1.06之间,不然会有困液现象!

HJY8888 发表于 2018-9-24 01:49:05

|晓昀发表于 09-23 09:05”齿轮倾斜45度是为了将输入端的气泡排出”,这个说法有没有出处和根据?如果有出处,就值得研究两组齿轮是分离的,可以同时工作,就像是3D打印机的两个喷头。
这个倾斜45度是实际测试得出的,液体为68号润滑油,在齿轮平行放置时,输入端和输出端的位置均有保持不变的气泡,而倾斜一定角度(近似45度)时,输入端的气泡可以经上齿轮排到输出端,但输出端气泡依旧存在。
但是,保持输入端无气泡,即保持每转挤出量稳定。我是这样想的。

HJY8888 发表于 2018-9-24 01:54:25

|月光狼人发表于 09-23 16:25我觉得气泡排除应该在齿轮泵进口以前搞定,而且你这个齿轮泵要控制0.1ML的精度,估计也就只有图纸上能够实现。而且你这个线切割也控制不了这么精确,光洁度也不行;对你这个设计挺看好,但是加工难。加工难这个问题是真没办法解决,这个是作为食品级的,金属的话除了不锈钢就没有可用的了。
精度要求,其实 1MM直径的口,均匀地挤出的话,0.3MM高度就是一毫升,估计精确度,就只能去到1ML了。现在考虑用PP来机加工,那个圆腔的精度估计是没有问题,塑料可塑性好

HJY8888 发表于 2018-9-24 01:55:35

|远祥发表于 09-23 17:15建议设计成分离三片式结构,泵体内装有一对齿数相同、宽度和泵体接近而又互相啮合的齿轮,这对齿轮与两端盖和泵体形成一密封腔,并由齿轮的齿顶和啮合线把密封腔划分为两部分,即吸油腔和压油腔。三片式应该是现有比较成熟的做法了,我目前改成一体式加盖板了。

HJY8888 发表于 2018-9-24 01:59:43

http://appi.cmiw.cn/upload/2018-09-24/20180924015931_1665090775.png现在单体改成这样子
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