基于SolidWorks的拖拉机齿轮泵虚拟装配及模态分析

　　齿轮泵因结构简单紧凑、体积小、质量轻、自吸性能好、便于维护修理、成本低等特点广泛运用于石油、化工、矿山、农业机械等行业，为油类介质的传输、增压、燃油喷射等提供动力输出。拖拉机作为重要的农业耕作动力输出机械．在现代化农业生产过程中发挥着重要的作用：而齿轮泵作为为拖拉机液压系统提供加压液体的装置，其工作状态和性能直接影响着拖拉机动力输出的稳定性．是影响拖拉机作业性能的主要因素。

　　为此，基于SolidWorks对齿轮泵体零件结构特征造型进行了设计，将复杂的零件结构分解成所能建立的基本特征要素，选用合理的顺序进行建模，通过的Simulation模块对齿轮泵用齿轮进行了模态分析，计算得出其固有振动频率和振型，为进一步研究齿轮的动力学仿真和结构分析提供了依据。

　　1 齿轮泵的结构特征造型

　　在进行齿轮泵整体设计过程中，齿轮参数设计是关键，为了获得完整的齿轮轮齿及获得给定齿数的齿轮，需解决的关键问题就是如何精确绘制齿轮轮廓线，通过渐开线方程创建齿形，通过拉伸、阵列等操作实现齿轮的创建，具体实施过程如下。

　　　　1.1 齿轮泵齿轮参数的确定

　　1)1作参数。以现有拖拉机外啮合圆柱形齿轮泵为例，其基本参数有主轴转速(1450～1650)r/min，配套动力8.7kW，额定工作压力10MPa；

　　2)齿轮结构参数。采用硬齿面，45钢，齿数Z₁=Z₂=19，压力角α=20°，齿顶高系数h_a=1，齿顶间距系数C*=0.25，齿宽b=24mm，变位系数X₁=X₂=0.33，中心距a=45mm。

　　 1.2 齿轮泵体零部件三维实体建模

　　利用SolidWorks的参数化特征建立齿轮啮合的实体模型，为了便于计算和施加边界条件，将实体模型简化，其中常用标准件是通过的标准件库“Tool box”按照相关尺寸参数设置简化其建模过程，通过拉伸、旋转、扫描等操作完成。

　　2 基于的齿轮泵虚拟装配

　　在SolidWorks的基础上，在装备环境下对齿轮泵各部分零部件进行约束提取、装配路径定义、装配序列规划模块、装配过程仿真模块坐标系定义和干涉等过程，其建模系统装配方框图如图1。

　　图1 系统设计方框图

　　对齿轮泵零部件或组件通过一定的约束方式集合在一起，通过插入零部件、对齐、相切、同心等约束方法进行装配，生成的总装配模型如图2。

　　图2 齿轮泵装配体模型