本文系全自动[GAD]齿轮设计软件之内容,限于篇幅,未包含功率部份, 符合ISO.9085 渐开线园柱齿轮标准。 bb6x} jR
9\Ii$Mp
河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 l_g$6\&|
IW~R{ ]6
eh86-tQI~(
[post]--------------------------------------------------------------- %7#<K\])
本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 GA^hev
一般不发生切削干涉与啮合干涉。 tFmB`*!%
当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 N!+=5!
-------------------------------------------------------------- uNyU]@R<W
己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] ;ku>_sG-
步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] Q((&Q?Vi
if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 x~e._k=
if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 Lq(=0U\"P
if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 ?P
kJG,~
if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 H*=cw<
if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 )U&9d
if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 %e
iV^>
if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 z?byNd8
if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 :?M_U;;z2+
if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 ]s\r3I]
if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 B/agW
if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 OSBR2Z;=
if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 fn}E1w
if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 PCT&d)}
Z1 = Z1 , $ 7-SN
Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 x-%O1frc
u = Z2/ Z1 0L}`fYf
齿 数 比[ u] ≡ u { DYY9MG8
步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] UmR)L!QT8
if ( u <=1.25 )β= 24.0 <Lb LMV
if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 %1?t)Bg
if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 %' DOFiU
if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 5rsz2;#p
if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 be+-p
if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 T`#nn|
if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 SU0Ss gFB
if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 01.q9AGy
if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 6z\!lOVjb
if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 9D3W _eIc
if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 [jgVN w""D
if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 |"*P`C=
if ( u >6.00 ) β= 6.0 &y?
|$p\;/
β= bff - Jaee,P
jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) od
`;XVG
压力角 [初值][αt] = jtt fG\"p
步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 dz^HN`AlzC
令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] hz/mNDE]
此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 S{^x]h|?
中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi ,^9+G"H:I
常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] *7AB0y0k
Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) aO{@.
β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 P^te
β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 8a6.77c
β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 SdnnXEB7
故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 ;hQ[-
步骤004 计算 模 数 3@~a)E}T
[Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) AXbb-GK
[Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) J!Z6$VERy
将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn ]xRR/S4
[Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? !oH{=.w
可人工回答, 如不满意, 可输入新值 |k}<Zz1UM
步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 {V7mpVTX.
Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) qJG;`Ugl:
令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` "}()/
Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) d9[j4q_
tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) :Wbp|:N0
aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) "M/c0`>C!i
[Acos] = aaa "L.k
m
步骤011 计算啮合角 C@a I*+@-"
if (aaa >1.0 ) then > TYDkEs0
bff = bff -1.0修正 [β`] = bff (BY 0b%^
jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) GvtK=A$b
goto 步骤 011 end if eg;r38
jpt = ACos ( aaa ) 4q.;\n
步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? JV_`E_!
if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then HS|Gz3~
go to步骤013 end if go to步骤014 EMnz;/dMt
步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then (Z<@dkO?)
go to步骤1800 end if go to步骤16 )j2#5`?"j
步骤014 if ( jpt < 20 ) then <VZ43I
bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff 8Yc-3ozH
jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) DOyO`TJi
goto 步骤1000 end if ^p(aZj3k
步骤015 If ( jpt >27 ) then ((gI OTV
bff = bff +1.0修正 [β`] = bff FWu:5fBZY
jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) ;?u cC@
goto 步骤1000 end if y],opG6
步骤016 if ( bff < 5.0 ) then |mMsU,*gB
Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 =mLp g4
go to步骤1000 end if &en2t=a
步骤017 if ( bff > 24 ) then 8s22VL
Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 T[4xt,[a
go to步骤1000 end if )ThNy:4
步骤1800 检验中心距系数 qG,h
1
Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) l^I?@{W
中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo SE*;6&yL
[Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) #_^p~:
修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi <yl@!-'J7
步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then aNry> 2:
go to步骤23 end if L{~ ]lUo
步骤021 if ( Axi >0.576 ) then rOOo42YW`
Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 !{*yWpZ:
go to步骤1000 endif :.=:N%3[
步骤022if ( Axi < 0.502 ) then 62nmm/c
Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 0`zdj
go to步骤1000 end if <e#v9=}DI
步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] Q=!
lbW
令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) sDs.da#*2
jpt = ACos( qqq ) ,7:GLkj
步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then a5Vlfx
go to步骤25 end if go to步骤1200 F3V:B.C
步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) DI)"FOM6
核定压力角[αt] ≡ jtt a;dWM(;Kw
bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) .WSn Y71
核定螺旋角 [β] ≡ bff W/A@q o"
jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) <
e3] pM
核定压力角 [αt] ≡ jtt g@x72$j
y~*B%KnEQy
步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] q5Zu'-Cx@
引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 ()j)}F#Z`
方法数字化, 改为数学分析方程。 ts&\JbL
[ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] i|<wnJu
Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) 47Vt8oyh%
jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) o_\vudXK
bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) E`LaO
jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) t ^>07#z
`hY%HzV=
步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] 4 dHGU^#WZ
[ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] wx-&(f
核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt el<Gd.p.d
步骤032 检验中心距系数 g_ep
5#\D
[Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] N6kMl
[Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] d$o m\@
由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi
3<.DiY
Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) Q(x=;wf5r
由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi n[y=DdiKGS
步骤033 检验中心距 aPe*@py3T
[A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi p-"wY?q
[A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) ~{g/
中心距 误差 △ [A`] = ttt I;AS.y
if (ttt >0.5*Mn ) then Y,mo}X<>
Bff = bff +0.5 c>c3qjWY/
修正 [β`] ≡bff 9FC_B+7
jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) _\+0e:Ae
goto 步骤 1000 endif #2\M(5d
步骤034 检验中心距之误差 ttt *fd:(dN|
if (ttt >0.05 ) then 5Th\wTh04
Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) BGfwgI.m
jpt = ACos( Ccc ) qDg`4yX.}
修正啮合角[α`] ≡ jpt .rg "(I
goto 步骤 1200 endif +R$;LtR
jpt = jpt ^4JK4+!Zfq
核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt rx]Q,;"
jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) H[g i`{c
核定压力角[αt] ≡ jtt >yenuqIKQv
Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) s%#u)nw19
核定螺旋角[β] ≡ bff ~D/Lo$K"
jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) UC`sq-n
核定压力角[αt] ≡,jtt B~Z61
设计核算通过 5y='1s[%
步骤035 优化选择齿顶高系数 2fayQY
xD
if( u <=3.50) han = 1.00 = ?/6hB=7<
if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 \4G9fR4
if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 aFnyhu&W'
if( u>5.50 ) han = 0.90 %;_EWs/z8
推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han @G=:@;
call Xg (ch,han ) B\|^$z2
CyVi{"aF3
经过以上优化处理步骤, 再转入常规外啮合各部尺寸计算公式,即可实现 全自动 优化设计齿轮各几何参数之目标。 MD;,O3Ge
Z 5wDf+
齿轮设计经常需要对比几种不同方案,作优化迭代运算,利用高级科技语言 [FORTRAN-90] 编写的[GAD] 具备自动优化选择最佳变位系数. 最佳啮合角. 最佳螺旋角. 齿顶高系数的功能,自动进行干涉验算,自动修正几何参数及功率的功能,[GAD]可在约10 秒钟时间内搞定 圆柱齿轮设计所有课题, 为企业实现设计自动化创造条件。 [/post]