基于低压小流量泵的两处公差配合设计分析

　　在齿轮液压泵机构设计中,其各处轴、孔公差配合设计极为关键。在此作者对润滑用的低压小流量泵的2处公差配合进行设计,设计要求如下。

　　为了防止泄漏,提高效率, 2齿轮轴端面与两端泵盖的配合尺寸为25mm,轴向间隙要求保持0. 02~0. 04mm;为避免因齿轮受到不平衡的径向力作用使齿顶和泵体内壁相碰,要求齿轮齿顶与泵体孔的径向间隙保持在0. 15~0. 19mm;为避免转速过高造成吸油不足, 2齿轮轴的转速n=1000 r/min,试选择2的4个轴颈与两端泵盖对应轴承孔的配合(基本尺寸为ª15mm)和2齿轮端面与2端泵盖端面的配合(基本尺寸为25mm)。

　　公差配合的选择需要做以下3部分工作:确定基准制、确定公差等级和确定基本偏差代号。具体分析如下。

　　1 4处轴颈与泵盖轴承孔的配合选择

　　(1)确定基准制。采用基孔制可以减少定制刀、量具的规格数目,有利于刀、量具的标准化、系列化,较为经济合理,又因液压泵结构无特殊要求,故在此选用采用基孔制。

　　(2)确定孔、轴的公差等级。用类比法选择公差等级,从公差等级应用范围考虑,此配合尺寸公差等级选为5~13级;从实践经验出发,机床、液压泵等传动机构中的齿轮与轴的配合、轴与轴承或壳体的配合可选IT6, IT7。选IT6, IT7配合公差较小,机构中此处配合取6~7级;考虑到内孔的加工工艺较复杂,因此,取孔的公差等级为7级(TD=IT7)较合适。在公差等级小于8级时,中小尺寸的孔的加工比同尺寸同等级的轴加工要困难,加工成本同时也要高,为了孔和轴的工艺等价,选择公差等级应取孔轴相差一级选用。因此,取轴的公差等级为IT6(Td=IT6)。

　　(3)确定非基准件轴的基本轴差。在实践中,配合类别选择主要根据使用要求而定,此处轴与孔要作相对转动,为了保证轴、孔的定心精度,间隙不宜过大。由于轴、孔处于高速运转,为使其形成层流液体摩擦状态以减少径向力引起的磨损,故轴的基本偏差应选f为宜。又由于基孔制,故4处轴颈与泵盖轴承孔的配合应为ª15H7/f6。

　　2 选择2齿轮端面与两端泵盖端面配合

　　(1)确定基准制。与前述相同,仍采用基孔制。

　　(2)确定孔、轴公差等级。因齿轮油泵已提出使用功能要求,轴向配合间隙要求保证0. 02~0. 04mm,故配合公差

　　T_f=T_D+T_d=0. 02mm=20μm。

　　根据标准公差数值表(参照GB/T 1800. 3-1998)

　　IT7=21μm; IT6=13μm;

　　IT5=9μm; IT4=6μm。

　　1)第1方案。

　　孔公差等级取IT7,T_D= 21μm;

　　轴公差等级取IT6,T_d=13μm。

　　2)第2方案。