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
    • 3052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。 E3\ZJjG  
    j=3-Qk`"/|  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 !]DuZ=  
    {OxWcK\2@h  
    23E 0~O  
    [post]--------------------------------------------------------------- H @!#;w  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 ]tVl{" .{  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 {rGYRn,  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 ph^4GBR   
    -------------------------------------------------------------- P>htQ  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] G,DOBA  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] !kh{9I>M  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 E%*AXkJ'dZ  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 3q~Fl=|.o  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 jU$Y>S>l  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 k:0P+d  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 O)5 #Fcp(  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 [ -12]3  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 xii$e  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 i[=C_+2  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 <d! 6[,W;  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 hAa[[%wPhU  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 4I ,o&TK  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 (t74a E pi  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 uX0 Bp8P  
    Z1 = Z1 [:pl-_.C  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 ,kE=TR.|  
    u = Z2/ Z1 AF[>fMI  
    齿 数 比[ u] ≡ u +u#Sl)F  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] @zs1>\J7  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 q%.bnF/Yd  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 8nu> gA  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 |uQ[W17^N  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 ]PVt o\B=  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 @U7Dunu*f  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 syMm`/*/G-  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 }bgo )<i  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 9RcM$[~  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 >Fh#DmQ  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 |UZOAGiBg  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 ^je528%H  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 >W~=]&7{s4  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 Gbx";Y8  
    β= bff F G _,  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) J(hA^;8:  
    压力角 [初值][αt] = jtt y{;u@o?T  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 $[w|oAwi  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] E@]sq A  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 s<#N]mp'   
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi 1w) fu  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] r$?Vx_f`Q  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) u7 ~mn l  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 Wa}"SqYr h  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 , #Ln/;  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 |P~q/Wff  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 Avd *~  
    步骤004 计算 模 数 UC;=)  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) }(cY|  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) 2moIgJ   
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn Wa{%0inZ  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? tKX}Ok:V%  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 s!i:0}U  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 ] EV`dIk  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) U~hCn+0  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` #\0TxG5'QA  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) Q.>/*8R;  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) +|M{I= 8  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) k)Zn>  
    [Acos] = aaa ktWZBQY  
    步骤011 计算啮合角 p*!q}%U  
    if (aaa >1.0 ) then ,=x RoXYB}  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff K~$35c3M  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) M.t@@wq  
    goto 步骤 011 end if 5C* ?1& !  
    jpt = ACos ( aaa ) `TkbF9N+  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? AO^]>/7ed  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then >0 7shNX  
    go to步骤013 end if go to步骤014 CBIT`k.+  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then "s> >V,  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 !b'IfDp[-!  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then gDMAc/V`l  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff 4^`PiRGt  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) H[Cj7{V  
    goto 步骤1000 end if #[Z<=i~C  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then {DSyV:   
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff qZ233pc  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) m_(E(_  
    goto 步骤1000 end if c'xUJhEL  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then F],TG&>5  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 .byc;9M%  
    go to步骤1000 end if htQ;m)>J:  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then 7 s7}?l9  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 3 L*+8a  
    go to步骤1000 end if ~.FnpMDY  
    步骤1800 检验中心距系数 rAL1TU(vm  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) A}gYcc85Z  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo 6(,ItMbI  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) QaIi.* tic  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi CJ0$;et  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then bd.j,4^  
    go to步骤23 end if "Jf4N  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then 2$iw/ r  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 9x4wk*z  
    go to步骤1000 endif _d/GdeLs  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then ]X/O IfdWe  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 4 iik5  
    go to步骤1000 end if *m iONc  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] 8TUF w@H%  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) sw[<VsxjR  
    jpt = ACos( qqq ) 3e#x)H/dr  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then zI1(F67d`  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 /7.wQeL9  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) sYl&Q.\q  
    核定压力角[αt] ≡ jtt  3&O% &  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) eB)UXOu1  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff q$ bHO  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) :O5Tr03z  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt [5x+aW%ql  
    rve7YS'  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] o]dK^[/*  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 WW)_Wh  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 -Mr{+pf  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] ?SHc}iaU#  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) 2=i+L z^  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) U+:S7z@j?  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) Pw0{.W~r  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) <{3q{VW*  
    =c :lS&B  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] T^rz!k{  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] hz&^_ G6`  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt ZJ;wRd@  
    步骤032 检验中心距系数 n%7A;l!{  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] ,| $|kO/  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] %Y#[% ~|(  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi BnY\FQ)K  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) MBnK&GS  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi |:!E HFr  
    步骤033 检验中心距 JrY"J]/  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi de3yP,  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) 8Sd?b5|G~  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt AT2NC6{M  
    if (ttt >0.5*Mn ) then s^{{@O.  
    Bff = bff +0.5 gt].rwo"  
    修正 [β`] ≡bff ]L5Z=.z&  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) ; |E! |w  
    goto 步骤 1000 endif :< KSf#O  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt Fm-q=3  
    if (ttt >0.05 ) then UXcH";*9b  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) FCS5@l,'<  
    jpt = ACos( Ccc ) `?Y_0Nh>  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt A>rWGo.{E  
    goto 步骤 1200 endif NgDZ4&L  
    jpt = jpt f(w#LuW<  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt 4GmSG,]  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) j]cXLY  
    核定压力角[αt] ≡ jtt V1UUAvN7s  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) =R"Eb1  
    核定螺旋角[β] ≡ bff D}k-2RM2k  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) .:#_5K  
    核定压力角[αt] ≡,jtt x mrugNRg  
    设计核算通过 3Vb=6-|  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 mmpr]cT@'k  
    if( u <=3.50) han = 1.00 i9f7=-[U_  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 |wyJh"4!  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 hi4h0\L!}  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 'p|Iwtjn>  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han V PLCic,T  
    call Xg (ch,han ) .O@q5G  
    {GG~E54&B  
    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。  YiY&; )w  
    mTI\,x%<OC  
    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