切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 2995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
     
    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。 _ry7 [/)  
    .>^iU}  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 " ra C?H  
    @\)a&p]a  
    R![)B97^  
    [post]--------------------------------------------------------------- @FLa i  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 Qh{]gw-6  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 $ 0Up.  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 7a#zr_r  
    -------------------------------------------------------------- :yS Q[AJ"  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] N1l&$#Fr!s  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] )K>2  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 r$/.x6g//  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 S!{Kn ;@  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 fs3jPHZJ#  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 _VFL}<i  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 D  Kng.P  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 5Vu@gRk_  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 noSBwP| v*  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 ^hIKDc!.m  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 0o*  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 K4|{[YpPB  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 j87IxB?o  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 n%%u0a %  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 vkg."G:=  
    Z1 = Z1 maINp"#  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 <CM}g4Y  
    u = Z2/ Z1 9xZ?}S:d  
    齿 数 比[ u] ≡ u C+<z ;9`  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] rxM)SC;P  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 o<f|jGY0  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 H>Ws)aCq  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 KRN{Ath.  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 h 1 `yW#%  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 |@lVFEl]  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 U.0bbr  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 vo3[)BDbT  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 WC ZDS>  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 VQ]MJjvb  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 ckg8x&Z  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 /ar/4\b  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 qW(_0<E  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 [ Cu3D  
    β= bff |&xjuBC  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) 'h~I#S4!  
    压力角 [初值][αt] = jtt AXOR<Ns`  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 3V2w1CERE  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] nbM7 >tnsk  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 e)x;3r"j  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi b/Q\ .!  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] 2`]_c=  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) i[M]d`<36  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 R404\XGL  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 twA2U7F  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 q*kieqG  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 c$w}h[  
    步骤004 计算 模 数 -ip fGb  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) ;N/=)m  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) B>TI dQ  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn c(y~,hN&p  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? X/!37  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 .1 =8c\%  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 :.,3Zw{l  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) Z" !+p{u  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` Y><")%Q  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) [ queXDn"m  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) t<Z)D0.  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) ;"@FLq(n  
    [Acos] = aaa )xMP  
    步骤011 计算啮合角 ~jqh&u$(  
    if (aaa >1.0 ) then ^-'t`mRl]d  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff RZ:i60  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) 3M&IMf,/@  
    goto 步骤 011 end if nPj/C7j  
    jpt = ACos ( aaa ) :i24 @V~){  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? [@_zsz,`L  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then &3;yho8v@  
    go to步骤013 end if go to步骤014 ?-e'gC  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then _Di}={1[.  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 vs )1Rm  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then 2\,vq R  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff G2x5%`   
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) \I4*|6kA  
    goto 步骤1000 end if 8'kA",P  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then 3C8W]yw/s  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff 1jhGshhp  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) x_3Zd  
    goto 步骤1000 end if 2Rp'ju~O)/  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then |5}~n"R5  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 y&.[Nt '+  
    go to步骤1000 end if 32f lOi:  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then NNQro)Lpe  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 >Tm|}\qEb  
    go to步骤1000 end if FB0y  
    步骤1800 检验中心距系数 _S(]/d(c  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) gr/o!NC  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo n+EK}= DK  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) 3-Q*umh  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi 3psCV=/z  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then <Dr*^GX>?  
    go to步骤23 end if ;NrkX?Y  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then Cz\(.MWNZ  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 9K8f ##3  
    go to步骤1000 endif .bm#|X)RO  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then T1y,L<7?  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 s'V8PN+-  
    go to步骤1000 end if ~[i,f0O,  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] <N%8"o  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) l.i"Z pik  
    jpt = ACos( qqq ) `O5kI#m)L*  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then }[u9vZL  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 |f^/((:D  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) Hy<4q^3$G  
    核定压力角[αt] ≡ jtt <:u)C;  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) W"rX$D [Le  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff 6/9h=-w&  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) <[^nD>t_  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt W?"Z>tgp  
    W 9Z.X!h  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] G6zFCgFJ^y  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 mmXLGLMd  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 vpY|S2w)Bp  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] BEM+FG  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) qVFz-!6b  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) _c|>m4+X  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) _9Kdcoh  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) q4$R?q:^  
     ]D7z&h  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] $} S5&  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] }TRr*] P<%  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt 5FHpJlFK,  
    步骤032 检验中心距系数 _[V.%k  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] ,z)7rU`  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] 181-m7W  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi Y9m'RFZr  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) Kg>+5~+E?q  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi Y.yM1 z  
    步骤033 检验中心距 joifIp_  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi :&`Yz   
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) oJ`ih&Q8  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt sp[nKo ^  
    if (ttt >0.5*Mn ) then o><~.T=d&  
    Bff = bff +0.5 sm}v0V.Js  
    修正 [β`] ≡bff @]d N   
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) MUNeGqv  
    goto 步骤 1000 endif )%C482GO-  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt DRi!WWivn  
    if (ttt >0.05 ) then B|%=<1?  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) r3w.$  
    jpt = ACos( Ccc ) "8Pxf=   
    修正啮合角[α`] ≡ jpt "Q+'lA[}  
    goto 步骤 1200 endif /U)w:B+p/g  
    jpt = jpt bE^Z;q19  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt E]_lYYkA  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) [kFX>G4  
    核定压力角[αt] ≡ jtt /w!b2KwV  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) ")HTUlcAe}  
    核定螺旋角[β] ≡ bff oCSf$g8q  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) XFmnZpqXH  
    核定压力角[αt] ≡,jtt ~SZ0Yu:X  
    设计核算通过 '[5tc fG#z  
    步骤035 优化选择齿顶高系数  iTbmD  
    if( u <=3.50) han = 1.00 RgQ\Cs24Q  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 6%ID*  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 . xX xjl  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 >Q+a'bd w  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han Q%QpG)E  
    call Xg (ch,han ) )TyL3Z\>(  
    lyZof_/*  
    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。 guSgTUJ}  
    F f& VBm  
    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]
     
    分享到