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
    • 3012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
    11107
    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。 f7c%Z:C#Y  
    })#6 BN  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 R=yn4>I  
    HP}d`C5<R  
    MDGD*Qn~  
    [post]--------------------------------------------------------------- &k*sxW'  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 DF|(CQs9  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 |_@ '_  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 bnt>j0E  
    --------------------------------------------------------------  i1v0J->  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] 78&jaw*1A  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] GLrHb3@"N  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 I&^ B?"Y  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 H(GWC[tv  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 5TqB&GP0  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 -\O%f)R  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 7SOi9JU_  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 A0Pg|M  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 Sz|;wsF{  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 atR WKsY<  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 ^iAOz-H  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 6K501!70g6  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 s 4uZ;  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 'yd<<BM`  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 [}Vne;V  
    Z1 = Z1 eT* )r~  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 c@!%.# |y  
    u = Z2/ Z1 qOAK`{b  
    齿 数 比[ u] ≡ u VX0q!Q  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] c `C /U7j  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 GY@(%^  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 mxUM&`[  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 fgcI55&jV{  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 O}5mDx  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 r!A1Sfo4P  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 YTP6m9hA+  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 s|L}wtc  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 !cS A|C  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 ,)-7f|  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 '}3@D$YiM%  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 faH113nc  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 yzJ VU0s  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 Ni "n_Yun  
    β= bff hZ6CiEJB  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) 1Z-f@PoM  
    压力角 [初值][αt] = jtt >(nb8T|  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 JtA tG%  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] ]@YBa4}w  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 }@JPvI E  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi LA?h+)  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] )r X["=  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) =To}yJ#  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 X 633.]+  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 it?l! ~  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 )"SP >2}  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 :2^j/  
    步骤004 计算 模 数 p1^k4G  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) ,.Xqb~  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) ?U3X,uv5J  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn M;s r1C  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? 1Q-O&\-xg  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 l!U F`C0g  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 P,1[NW  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) ~:8}Bz2!5  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` L<8:1/d\  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) ;oL`fQyr  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) [wKnJu  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) -U'3kaX5<  
    [Acos] = aaa <*O~?=6p  
    步骤011 计算啮合角 `yiw<9yp2  
    if (aaa >1.0 ) then gzdR|IBa  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff yc ize2>q  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) Z*,Nt6;e  
    goto 步骤 011 end if <<a1a  
    jpt = ACos ( aaa ) @&H Tt  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? #|\w\MJamP  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then @0js=3!2  
    go to步骤013 end if go to步骤014 B[2 qI7D$  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then +\r=/""DW  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 i n}N[  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then e6O+hC]:  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff e}V3dC^pU  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) ib$_x:OO"  
    goto 步骤1000 end if hRKAs ]^j  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then b=Rw=K.  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff l]:nncpns  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) vd0;33$L  
    goto 步骤1000 end if zB,Vi-)vH  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then T4H/D^X|  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 bo>4:i  
    go to步骤1000 end if P'wn$WE[n\  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then btb$C  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 k{M4.a[(  
    go to步骤1000 end if 0M[O(.x  
    步骤1800 检验中心距系数 iv3=J   
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) jS_fwuM  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo vR;?~^{*s  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) \J@i:J6x$1  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi lt:xN?--A?  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then AHg:`Wjv-  
    go to步骤23 end if }a=<Gl|I;w  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then m*'^*#  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 bf#@YkE  
    go to步骤1000 endif ?ykQ]r6a<  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then (+M]C]  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 }cl~Vo-mp  
    go to步骤1000 end if kX0hRX  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] ;;A8*\*$  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) *OoM[wEY  
    jpt = ACos( qqq ) w]<a$C8*y:  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then iR_j h=2{  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 nu'r `  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) n+ot. -  
    核定压力角[αt] ≡ jtt |Z ), OW  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) n2e#rn  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff (Nzup 3j  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) |@Cx%aEKU  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt 5" 5tY  
    O/Q7{5n  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] 701mf1a  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 6a_MA*XK  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 LIm{Y`XU  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] C2l=7+X#W  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) . 5cL+G1k#  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) p }p@])}8  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) [ ;/4'  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) !c 3c%=W  
    {Kbb4%P+h  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] Bf)}g4nYn  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] eootH K  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt ! 06 !`LT  
    步骤032 检验中心距系数 3e)W_P*0?  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] CrvL[6i  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] !+<OED=qe  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi [UP-BX(  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) D90.z"N\i9  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi c >8I M  
    步骤033 检验中心距 D@O#P^?  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi D7X8yv1  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) d*}dM "  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt ||xiKg  
    if (ttt >0.5*Mn ) then nBN+.RB:(  
    Bff = bff +0.5 Lo<-;;vQ  
    修正 [β`] ≡bff 4@qHS0$  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) e1Ne{zg~  
    goto 步骤 1000 endif :!'!V>#g  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt ZqONK^  
    if (ttt >0.05 ) then Bv=  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) '<$!?="  
    jpt = ACos( Ccc ) h?8I`Z)h  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt 55%j$f  
    goto 步骤 1200 endif t9QnEP'  
    jpt = jpt )\`.Ru~,  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt )o=ipm[  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) lR<1x  
    核定压力角[αt] ≡ jtt r bfIH":  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) ?o>JX.Nl&7  
    核定螺旋角[β] ≡ bff fRt`]o:Om  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) Xur{nk~?  
    核定压力角[αt] ≡,jtt 6d# 7  
    设计核算通过 P( Gv|Q@  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 y;GwMi $KI  
    if( u <=3.50) han = 1.00 p%ve1>c  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 Ifx EM  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 w%3*T#tp  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 VZhHO d  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han QEC4!$L^  
    call Xg (ch,han ) 6r]l8*3 4;  
    @5=2+ M  
    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。 [ Q@rW5,-  
    +46m~" ]  
    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