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 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 光学设计与光学元件
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 3110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
    11139
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 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。 :Gzp (@<@e  
    cj^hwtx   
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 CMyz!jZ3  
    Q,Y^9g"B`~  
    %eh.@8GL`  
    [post]--------------------------------------------------------------- HGDiwA  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 XL9-N?(@  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 =GW[UnO  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 sl"H!cwF  
    -------------------------------------------------------------- u?rX:KkS  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] a]Y9;(  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] Jw>na _FJ  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 kZ]pV=\Y*  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 B&BL<X r  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 +G\i$d;St  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 7z&$\qu2  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 <>Ha<4A =E  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 dPxJ`8  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 g3yZi7b5FU  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 *=!r|UdB.  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 HIt9W]koO  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 n ywC]T  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 ]rNxvFN*j  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 d{7)_Sbky  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 UI'fzlB  
    Z1 = Z1 vP+qwvpGr  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 UR S=1+  
    u = Z2/ Z1 .,U4 ATO  
    齿 数 比[ u] ≡ u "!fwIEG  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] 8H T3C\$s  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 A_e5Vb ,u.  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 aT+w6{%Z  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 D #7q3s  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 _ b</ ::Tp  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 86!$<!I  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 :h/v"2uDN  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 1)qD)E5&cf  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 g[ uf e<  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 &}|`h8JA]K  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 (_+ux1h6^  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 -N6ek`  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 \qlz<   
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 V]"pM]>3X  
    β= bff GXNkl?#  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) d2)]6)z6  
    压力角 [初值][αt] = jtt U.b|3E/^  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 8rFP*K9  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] Fey^hx w =  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 jGo\_O<of  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi .u=|h3&  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] 3+ 2&9mm  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) k,; (`L  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 # JY>  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 F1L[C4'  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 <b\8<mTr  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 .7:ecFKk  
    步骤004 计算 模 数 q_L. Sy|)  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) \:'6_K  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) ,2i1 4H  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn & .#dZ}J  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? ne3t|JZ  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 B[ D s?:  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 k,8^RI07@  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) =UWW(^M#[:  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` PlT_]p  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) vQy<%[QO  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) tw.z5  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) gS`Z>+V5!c  
    [Acos] = aaa AMO{ee7Po  
    步骤011 计算啮合角 %nE%^Enw  
    if (aaa >1.0 ) then ZP&iy$<L  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff tK'9%yA\  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) :Z_abKt  
    goto 步骤 011 end if *,*XOd:3TL  
    jpt = ACos ( aaa ) 'WBhW5@  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? PL!dkaD^y>  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then +^J;ic  
    go to步骤013 end if go to步骤014 LfK/wSvWw  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then {i3=N{5b  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 P3Ah1X7W"C  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then `krVfE;_O  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff !YlEXaS  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) ?P#\ CW  
    goto 步骤1000 end if (Kg)cc[B`  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then 7 n^1H[q  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff n!lE|if  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) |  >yc|W  
    goto 步骤1000 end if cf*~G x_l  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then 3/(eK%d4Xb  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 qzLD  
    go to步骤1000 end if #SjCKQ~  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then F&3:]1  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 H7<g5pv  
    go to步骤1000 end if O#>,vf$  
    步骤1800 检验中心距系数 6x/o j`_[  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) z8)&ekG  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo V%C'@m(/SZ  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) S@~ReRew2  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi ' dv(  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then rg 0u#-  
    go to步骤23 end if O0bOv S  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then #T`1Z"h<  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 |%3>i"Y@AK  
    go to步骤1000 endif l <Z7bo  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then !ZCxi  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 |S]fs9  
    go to步骤1000 end if /#L4ec-'  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] J*ZcZ FbWN  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) nvc(<Ovw  
    jpt = ACos( qqq ) qDfhR`1k  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then (l(d0g&p>  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 1}p :]/;  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) 9\kEyb$F=  
    核定压力角[αt] ≡ jtt _(8N*q*w  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) yLl:G;  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff X76rme  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) %j{*`}  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt *<?KOM  
    S T4[d'|j  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] R+/kx#^  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 P86wRq  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 cA| n*A-j<  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] R4zOiBi'B  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) OF;"%IW~}  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) XXD4T9Wy  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) ofgNL .u  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) r CUs  
    d4A:XNKB  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] 58`Dcx,yJ  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] KmqgP`Cu  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt P$@:T[}v  
    步骤032 检验中心距系数 ^$rqyWZYp  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] :SZi4:4-J8  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] EYn9l n_]u  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi !QME!c>*$  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) hxw6^EA  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi J$`5KbT3  
    步骤033 检验中心距 G1 I<B  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi 5 (q4o`  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) _5OxESE  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt Vp1Nk#H  
    if (ttt >0.5*Mn ) then KsqS{VVCh  
    Bff = bff +0.5 k[*> nE  
    修正 [β`] ≡bff k? ,/om1  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) @Q!Tvw/  
    goto 步骤 1000 endif SF"r</c[  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt A+fXt`YNM  
    if (ttt >0.05 ) then r*FAUb`bG  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) j|[>f  
    jpt = ACos( Ccc ) \"Qa)1 |  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt f %q ?  
    goto 步骤 1200 endif $wl_  
    jpt = jpt gTd r  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt 3wPUP+)c7  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) c68,,rJO]i  
    核定压力角[αt] ≡ jtt }1.'2.<Y  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) 3]7j, 1^  
    核定螺旋角[β] ≡ bff @jZ1WHS_a  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) A3J=,aRI_v  
    核定压力角[αt] ≡,jtt UunZ/A$]m  
    设计核算通过 .B!  Z0  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 -"x@V7X  
    if( u <=3.50) han = 1.00 A yOy&]g  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 8}Q 2!,9Q  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 ~h3~<p#M`  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 }yd!UU  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han ? 0:=+%.  
    call Xg (ch,han ) QM7B FS;  
    &WS'Me  
    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。 vu:] [2"0  
    0E@*&Ru  
    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