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泵规格： 重量= 76克（拓扑优化版本62克），不带电机 Q = 7-10l / min（可通过电机速度控制） H = 47m（约5 bar）可以通过将转子和密封圈的半径增加2并将电动机的速度降低2来修改为产生10 bar。

设计过程： 由于高压力要求和低脉动低流量，最适合此应用的泵是离心泵，齿轮泵，螺杆泵和旋片泵。

离心泵将需要多个阶段才能获得高压下的小流量，这将使组件体积更大且制造成本更高

齿轮泵和螺杆泵的脉动率高于旋转叶片，效率略低。而且，它们的制造和维护困难且昂贵。

因此，由于低脉动（因此我们可以达到规定流量的+ -5％），体积小/重量轻，易于维修且制造便宜，因此我认为旋片泵类型最适合此应用。

可更换的叶片在需要时可以很容易地更换

我决定设计一个动作泵，因为压力小于105kg / cm3，不会在轴承上产生过大的压力，也不需要用第二个第二动作压力从另一侧进行补偿。

我决定使用空心钢轴来减轻重量。轴也可以由钛制成，以减轻重量，但会增加成本。

参见附图，了解计算验证设计（如果需要详细计算，请询问）和有限元分析。

安全系数是2。

重量非常小，我可以使用拓扑优化来进一步减轻重量

材质选择：

我之所以选择PEEK（聚醚醚酮），是因为PEEK具有更便宜的制造成本，更坚硬，具有比铝更好的磨损和摩擦，耐化学性，更低的密度，并且具有比铝更便宜的制造成本，具有更少的可浸出物，具有更好的干磨损性能，具有更好的化学性能电阻，比钢的密度低。

螺栓： 一个泵口中的力约为1774 N

我建议使用玻璃纤维增强的M5 PEEK螺栓（每个螺栓承受2160 N的耐力负荷，玻璃纤维的强度几乎是窥视螺栓的强度的三倍）。 也可以选择使用铝质6061-T6螺栓（每个螺栓2480 N承受力）和不锈钢螺栓（每个螺栓3200 N承受力），但这会增加重量。

制造技巧/组装： 转子和泵的主体可以注塑成型，然后可以加工直径以达到特定规格，从而降低成本。 （两个部件都可以由铝制成） 叶片间隙必须至少有0.01mm的间隙 通过A / X配合将轴压配合到转子上

我还建议对轴/转子使用花键连接类型以均匀地分配负载。由于时间有限，我使用键连接（仍然通过了fea）对其进行了建模。

电机：28v，1080 rpm和0.149 kWts

控制 ： 1个选项-流量可以通过简单的控制器（如Atmel ATmega8和ESC（电子速度控制器））进行控制 将流量计和压力计放在泵的出口上，并将该信息提供给控制器，以调整电动机的rpm。 2选项-根据海拔高度测试压力和流量变化，然后使用高度计进料通过同一控制器调节RPM。 （让我知道您是否需要更多信息）

BOM /材料： 密封圈1mm x 7mm（硅橡胶）x2 密封圈1mm x 62mm（硅橡胶） 泵叶片（PEEK）X 3 泵转子（PEEK） 泵壳（PEEK） 泵壳上部（PEEK） 轴（碳素钢） 钥匙（碳素钢） 轴承608RS * 2 内六角螺栓（PEEK用玻璃纤维增强或使用普通钢）x 6 弹簧3m力0.07 kg x 3 带螺纹锁扣的六角法兰螺母（PEEK用玻璃纤维增强或使用普通钢

成本 ：

使用注射成型技术，材料的总成本约为每片3美元

该模型相当粗糙，将需要更多的调整和测试。