切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 2994阅读
    • 0回复

    [转载]优化设计齿轮几何参数编程原理解密 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线991518
    高级工程师
     
    发帖
    1026
    光币
    11105
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2009-10-31
    关键词： 齿轮参数编程
    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。 Da!A1|"  
    _-%A_5lCRE  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 I)AV  
    h#?L6<*tm  
    $ +h~VC  
    [post]--------------------------------------------------------------- 8H3|i7.1h  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 ?k~(E`ZE3  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 ]l>)Di#*o  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 MJJy mi'b  
    -------------------------------------------------------------- Dx =ms^oN5  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] g*b`V{/Vw  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] *M5 =PQfb  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 F kp;G  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 ;}{%|UAsx  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 | eIN<RY5  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 mHo}, |  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 ~#dNGWwG  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 @^:R1c![s  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 <J@Y=#G$2  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 [rv"tz=  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 kC"<4U  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 l;: L0(('  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 8/*q#j  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 ]lzt "[  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 U(DK~#}  
    Z1 = Z1 &'4id[$9  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 rl9YB %P  
    u = Z2/ Z1 PD12gUU?  
    齿 数 比[ u] ≡ u 0&Q-y&$7  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] s)#FqB8  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 u-3A6Q  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 rIg1]q  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 ]'=]=o~4  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 tK6z#)  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 ziR}  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 ~`c?&YixU  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 xSZgQF~  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 R+FBCVU&TJ  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 ;1&%Wj"d  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 =vMFCp;mv  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 &Vfdq6Y]  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 u?Jw)`  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 1u7Kc'.xc  
    β= bff |GtTz&  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) %geiJ z  
    压力角 [初值][αt] = jtt :l8n)O3  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 R>U0W{1NO  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] j2SJ4tB /  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 C Fq3  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi C1^=se  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] e )l<D)  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) tM]~^U  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 qc\]~]H]r  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 okJ+Yl.[?7  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 m!5P5U x  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 2Jl6Xc8  
    步骤004 计算 模 数 s~$ZTzV  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 )  {A]"/AC  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) 4%1sOnl  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn \ni?_F(Y  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? sL|*0,#K  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 ,\q9>cZ!  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 >&3M #s(w  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) &{NN!X  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` -jdS8n4  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) X&fM36o7  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) St9W{  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) K>X#,lE-  
    [Acos] = aaa j'FSd*5m  
    步骤011 计算啮合角 QNn\wz_)  
    if (aaa >1.0 ) then <QFT>#@T  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff ^WQ.' G5Q  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) 3maiBAOKz  
    goto 步骤 011 end if hdt;_qa   
    jpt = ACos ( aaa ) @ofivCc<%  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? J7q^4M+o:  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then ;`',M6g  
    go to步骤013 end if go to步骤014 =B@+[b0Z  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then @S\!wjl]C  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 :UM>`Y  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then |l)SX\Qf`@  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff Lg Xc}3  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) $(B|$e^:(  
    goto 步骤1000 end if m/uBM6SXx  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then NovF?kh2  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff ,Bax0p  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) =aZgq99  
    goto 步骤1000 end if Uo?g@D  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then _K["qm{X_  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 VWf&F`^B(  
    go to步骤1000 end if <y[LdB/a  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then w%F~4|F  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 S?ELFq(g  
    go to步骤1000 end if TtTp ,If  
    步骤1800 检验中心距系数 .Qk T-12  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) "j-Z<F]]  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo @-=0T!/  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) 0'q&7 MV  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi \6A Yx[|  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then ieuq9ah#  
    go to步骤23 end if 8AL`<8$  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then A) {q 7WI  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 OZ>w.$ue  
    go to步骤1000 endif Ug(;\*yg  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then =hD@hQ i  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 Z./$}tVUG  
    go to步骤1000 end if yu3: Hv}  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] [`pp[J-~7  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) mQ(6ahD U  
    jpt = ACos( qqq ) tDw(k[aK@  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then &w15 GO;4  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 tNpBRk(}  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) u~b;m  
    核定压力角[αt] ≡ jtt [0vgA#6I  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) 4z6i{n-k  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff _mSDz=!Z3  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) RE)!b  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt E%Tpby}^'  
    Z[9) hGh  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] -_@zyF<G  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 4mHR+SZy  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 7\(m n$  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] GZ=7)eJ~<  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) ctg U  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi )  vVvx g0  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) {"kE u  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) ?XCFR t,ol  
    .+ezcG4q  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] bsCl w  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] Nk JOD3>U  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt `G/%U~  
    步骤032 检验中心距系数 BQWhTS7  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] CG#lpAs  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] AS1#_f C  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi M~/Pk7CC  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) Z%&$_-yJ  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi ws/e~ T<c  
    步骤033 检验中心距 xE>jlr?  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi ~,Y xUn8@  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) 3{:AG,G  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt )NF5,eD  
    if (ttt >0.5*Mn ) then rgo#mTQ_  
    Bff = bff +0.5 zv%]j0 ?  
    修正 [β`] ≡bff mYUR(*[  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) 1R-1#<a>&  
    goto 步骤 1000 endif 8NF93tqD6  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt ztS:1\  
    if (ttt >0.05 ) then >b;o&E`\  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) d9=i{i3  
    jpt = ACos( Ccc ) bwR$9 10b  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt ,|}}Ml  
    goto 步骤 1200 endif Aj{c s  
    jpt = jpt KIRCye  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt X&LaAqlSG  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) 1j_gQ,'20  
    核定压力角[αt] ≡ jtt /]1$Soo  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) ;OMR5KAz  
    核定螺旋角[β] ≡ bff )tvP|  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) ZA1:Y{ V  
    核定压力角[αt] ≡,jtt H^3f!\MC;o  
    设计核算通过 #zf,%IYF  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 Q6 oM$qiM  
    if( u <=3.50) han = 1.00 Tv[h2_+E  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 aRV .;S  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 G-6k[-@-v  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 d6+$[4w  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han n 9>**&5L  
    call Xg (ch,han ) PtTL tiE~  
    $,.XPK5Q u  
    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。 c 80Ffq  
    Qx")D?u  
    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]
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表