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
    • 3057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
    11111
    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。 t~a$|( 9  
    :O!G{./(_  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 k0YsAa#6V  
    I+CQ,Zuf  
    LQh\j|e9  
    [post]--------------------------------------------------------------- sTA/2d  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 r2](~&i2  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 h#n8mtt&i  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 eB\r/B]  
    -------------------------------------------------------------- 6m.Ku13;  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] j0%0yb{-^  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] RYV6hp)|  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 eFnsf}(Iy  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 L|2COX  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 $HXB !$d  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 =k*0O_  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 23f[i<4e  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 *M|\B|A.  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 XF7W'^  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 !Q(xOc9>Ug  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 #pe{:f?  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 L~oFW'  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 lQsQRp  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 >4ct[fW+  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 avpw+M6+  
    Z1 = Z1 !U#++Zig%  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 \i,cL)HM  
    u = Z2/ Z1 NI1HUUZz  
    齿 数 比[ u] ≡ u osd^SnL1/5  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] IP'igX  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 +_g T|vlU  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 "pZ3  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 h3kHI?jMWG  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 0lRH Yu  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 zkp Apj].  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 &1p8#i  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 I:e2sE ":  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 `oMeR]~  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 Jrk^J6aa  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 ;ULC|7rL  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 YF -w=Y6  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 B (1,Rq[  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 f^)uK+:.  
    β= bff >jX UO  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) >$mSF Jz5S  
    压力角 [初值][αt] = jtt 9 <KtI7  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 ~}5Ml_J$,l  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] Y(y 9l{'  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 CJ?gjV6  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi r}\h\ {  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] 1qC:3 ;P  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) Uxemlp%%*  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 -m160k3  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 {F :v$ K  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 -L9R&r#_e  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 -WUYE  
    步骤004 计算 模 数 B/=q_.1F>  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) 16QbB;  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) Q==v!"Gi|  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn Q H_W\W  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? xD  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 I/Jp,~JT*  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 &ZE\@Vc  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) h_~|O [5|)  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` c,q"}nE8w  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) %%~}Lw  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) _?s %MNaX  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) p%"yBpSK  
    [Acos] = aaa DAnb.0  
    步骤011 计算啮合角 F:J7|<J^F  
    if (aaa >1.0 ) then )E:,V~< 8  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff 2Nn1-wdhb  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) JblmXqtC  
    goto 步骤 011 end if 5)yOw|Bd  
    jpt = ACos ( aaa ) `OP>(bU0  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? )M'UASB;8  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then nnE_OK!}T  
    go to步骤013 end if go to步骤014 5ttMua <G?  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then ?{: D,{+  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 ,k~j6Z  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then /u)Rppu  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff 3u*hT T  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) CofH}-  
    goto 步骤1000 end if ^5]u BOv  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then k\pDJ7wF^  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff i7nL_N  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) Vd +Q:L  
    goto 步骤1000 end if YN@6}B#1  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then &|N%#pYS  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 voV:H[RD9  
    go to步骤1000 end if Vf 0fT?/K  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then 5#0e={X  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 i<m$#6 <Z  
    go to步骤1000 end if nMG rG  
    步骤1800 检验中心距系数 P>Q{He:  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) e8WEz 4r_  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo f<89$/w  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) (`6%og#8  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi j/9WOIfa  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then sS2_-X[_  
    go to步骤23 end if {y-2  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then :)p)=c8%  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 O4EIE)c  
    go to步骤1000 endif /2e%s:")h  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then yW\XNX  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 %X4-a%512  
    go to步骤1000 end if wmo{YS3t|  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] +2DE/wE]e+  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) gF[6c`-s  
    jpt = ACos( qqq ) MBB5wj  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then xQJIM.  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 _BV`,`8}  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) 3;a R\:p@w  
    核定压力角[αt] ≡ jtt =4tO0  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) H`m:X,6}  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff l"J*)P  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) yGiP[d|tRc  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt k6Ihc?HL  
    TMJ9~"IO  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] ZXsYn  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 <%z@  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 TDlZ!$g(  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] }:`5,b%Y_  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) TbLe6x  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) qy_%~c87  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) 5Yi Z-CQ>  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) dv;9QCc'  
    6eQsoKK  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] nr OqH  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] {A|bBg1!  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt $$JIBf8  
    步骤032 检验中心距系数 vsKl#R B  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] g96T*T  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] %}C9  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi ?g2zmI!U  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) 7*i }km  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi D?e"U_  
    步骤033 检验中心距 Dg~ [#C-  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi HZ }6Q  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) Ap%O~wA'  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt {Eu'v$c!  
    if (ttt >0.5*Mn ) then pOMgEEhfS  
    Bff = bff +0.5 J58#$NC `'  
    修正 [β`] ≡bff .Y1bY: =  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) <_9!  
    goto 步骤 1000 endif vMhYpt?7\  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt HsnG4OE  
    if (ttt >0.05 ) then `(!NYx  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) iZQ\ m0Zc  
    jpt = ACos( Ccc ) dK.R[ aQ  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt EX:{EmaT  
    goto 步骤 1200 endif !z MDP/V  
    jpt = jpt cC%j!8!  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt [Tb\woU  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) I!0JG`&  
    核定压力角[αt] ≡ jtt p1D()-  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) ==N` !+  
    核定螺旋角[β] ≡ bff D`Gt  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) SK+@HnKd  
    核定压力角[αt] ≡,jtt @`wn<%o$  
    设计核算通过 5`~mqqR5  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 <F7V=Er  
    if( u <=3.50) han = 1.00 |3;(~a)%  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 R)+t]}  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 0z`/Hn  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 >,"sHm}l%  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han ;i\C]*  
    call Xg (ch,han ) rJQ=9qn\  
     H4:ZTl_$  
    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。 B'}"AC"  
    Nb;H`<JP  
    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