切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • ZEMAX光学系统设计实战 Zemax光学设计从基础到实践 成像衍射光学元件设计及应用 现代光学与光子学技术
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 2673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
    1023
    光币
    10907
    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。 >|g(/@IO  
    9}aEV 0 V|  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 i^"!"&tW#  
    #7p!xf^  
    -s9()K(vZG  
    [post]--------------------------------------------------------------- Ex@o&j\93  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 5b;~&N4~  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 :HkX sZ  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 O*ER3  
    -------------------------------------------------------------- ;_p!20.(  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] #.@-ng6C  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] ecyN};V>  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 ZP9x3MHe  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 g,s^qW0vds  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 `{9bf)vP6  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 yVgHu#?PM  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 q0VR&b`?>D  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 sI6coe5n  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 ZhY03>X  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 /^=8?wK  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 1;eWnb(  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 y'm5Z-@o6  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 '>[Ut@lT;  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 /n1L},67h  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 hr3<vWAD  
    Z1 = Z1 7R$O ~R3p  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 j?1wP6/NP  
    u = Z2/ Z1 Ih)4.lLcKn  
    齿 数 比[ u] ≡ u QM@zy  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] |G/W S0  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 -9(pOwN |m  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 ]D[\l$(  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 ~,.'#=V  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 lESv  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 r0*Y~ KHw  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 USZBk0$  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 >35W{ d  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 JJy.)-R  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 /h9v'Y}c  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 __}ut+H^5p  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 {%c&T S@s  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 ]Hg6Mz>Mj  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 2WC$r8E  
    β= bff ]EdZ,`B4  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) vQ,<Ke+d  
    压力角 [初值][αt] = jtt ;.=]Ar}  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 k%V YAON  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] izs=5  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 iw%" "q(`  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi 6B+?X5-6DH  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] Y=t? "E  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) Yz#E0aTTA  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 d'iSvd.  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 k~)@D| ?  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 k/1S7X[  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 X.ecA`0  
    步骤004 计算 模 数 9 !$&1|,*  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) oxL)Jx\c9A  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) j8c5_&  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn 6Ta+f3V   
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? w)&?9?~  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 '}IGV`c  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 YdyTt5-  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) ZsSW{ffZ77  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` ~O|~M_Z  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) Nxna H!wS  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) |AS~sjWSJ  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) q1v7(`O  
    [Acos] = aaa F)4I70vG  
    步骤011 计算啮合角 ?TJ4L/"(k6  
    if (aaa >1.0 ) then GL~ Wnt  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff NF7  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) Swh\^/B8  
    goto 步骤 011 end if q;*'V9#  
    jpt = ACos ( aaa ) r6GXmr  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? 31UxYBY  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then ?d+ri  
    go to步骤013 end if go to步骤014 !{fu(E  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then ,4Q8r:_ u  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 K+"3He  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then P+BGCc%);B  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff i[I&m]N  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) Mdq|: ^px  
    goto 步骤1000 end if #<X4RJ  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then #%w+PL:*O  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff )O5@R  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) rT\~VJ>+i  
    goto 步骤1000 end if <v/aquLN  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then $41<ldJ  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 (:F]@vT  
    go to步骤1000 end if MV2$0  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then ay|jq "a  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 TQb@szp:|  
    go to步骤1000 end if l fF RqZ  
    步骤1800 检验中心距系数 Nu3gkIz5z-  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) u80C>sQ  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo HDTA`h?t;  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) 3Gr"YG{,  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi dm]g:KWg  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then Hzj8o3  
    go to步骤23 end if w,up`W7,  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then !3iZa*  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 ("F$r$9S  
    go to步骤1000 endif E)`0(Z:E  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then 5gV,^[E-z  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 zA}JVB  
    go to步骤1000 end if M$Bb,s  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] ''D7Bat@  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) I?E+  
    jpt = ACos( qqq ) ,i|K} Y&  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then wEwR W  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 S=lCzL;j"  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) $STGH  
    核定压力角[αt] ≡ jtt dNY'uv&Y  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) &@'%0s9g  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff ij#v_~g3  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) ,X1M!'  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt U;TS7A3  
    1L+hI=\O  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] :3XvHL0rx  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 *aC[Tv[-P  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 "" >Yw/'  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] ]n>9(Mp!M  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) he/rt#  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) .ahY 1CO  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) a'/C)fplL  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) -s!J3DB  
    0Ze&GK'Hf  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] f3qR7%X?  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] Y0kcxpK/  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt DTuco9yr[  
    步骤032 检验中心距系数 lR7;{zlSf'  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] 5'+g[eNyBV  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] ezbk@no  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi R+0gn/a[G  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) H^5,];  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi ,jeHL@>w[  
    步骤033 检验中心距 3UW`Jyd`k  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi V6](_w!  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) N\&VJc  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt lhJY]tQt/  
    if (ttt >0.5*Mn ) then qdwo2u  
    Bff = bff +0.5 5de1rB|  
    修正 [β`] ≡bff Lg(G&ljE@k  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) PX_9i@ZG  
    goto 步骤 1000 endif h*D -Vo  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt g.Qn,l]X/p  
    if (ttt >0.05 ) then Rf8ZH  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) /DH`7E  
    jpt = ACos( Ccc ) ^H2TSaJ;  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt )quQI)Ym  
    goto 步骤 1200 endif 0sKo NzE  
    jpt = jpt -6uLww=w4  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt ^GrSvl}v'  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) Qj1%'wWG  
    核定压力角[αt] ≡ jtt [tSv{  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) j DEym&-  
    核定螺旋角[β] ≡ bff RA!m,"RM  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) bv(+$YR  
    核定压力角[αt] ≡,jtt yx&}bu\  
    设计核算通过 a6ryyt 5  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 m(:R(K(je  
    if( u <=3.50) han = 1.00 YGM7?o  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 3hBYx@jTO  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 S{bp'9]$y  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 3AR'Zvn  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han R+He6c!?9  
    call Xg (ch,han ) 9Z=hg[`]<  
     PBW_9&d  
    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。 H(- -hG5}  
    SJO*g&duQ  
    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