齿轮泵设计问题求助

HJY8888 · 发表于 2018-9-22 23:32:19

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！！

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

现在单体改成这样子

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