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 Zemax光学设计从基础到实践 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 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
    • 2793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
    10988
    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。 Hme@9(zD.  
    o@Cn_p^X  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 r4z}yt+  
    ~O7cUsAi'  
    2EI m  
    [post]--------------------------------------------------------------- ` wsMybe#  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 &_Xv:?  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 dBi3ZC AF  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 O#89M%  
    -------------------------------------------------------------- _dRn0<#1(k  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] .k?hb]2N  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] QKuc21  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 O(WMTa'%  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 NVM2\fs  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 pdXgr)Uv  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 5{x[EXE'  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 SieV%T0t1  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 w7]p9B  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 k)4lX|}Vm  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 4UX]S\X  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 p Z|nn  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 ]|\>O5eeu  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 2H32wpY ,l  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 f<t*#]<  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 8Jly! =Qm5  
    Z1 = Z1 ', xs Ugk  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 Am}PXj6  
    u = Z2/ Z1 4mg 7f^[+  
    齿 数 比[ u] ≡ u =;-ju@d  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] H1c|b !C  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 2K7:gd8Ru  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 '/]Aaf@U8  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 k-Hfip[ro  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 OuJ y$e  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 (;S]{z%  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 W0,"V'C  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 :!*;0~#  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0 5]O LV1Xt  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 eNk!pI7g  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 CIs1*:Q9  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 SoON@h/  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 n<(5B|~y  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 U\!LZ?gC  
    β= bff kjYO0!C  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) /)OO)B-r  
    压力角 [初值][αt] = jtt #(wz l  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 :^.87>V7  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] vkauX :M  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 Js2_&?}3f  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi *V<2\-  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] l\l]9Z6%  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) PI<s5bns {  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 ^V;lZtZ  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 .Y Frb+6  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 zyQEz#O   
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 x6cl(J}  
    步骤004 计算 模 数 Env}gCX  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) $TW+LWb   
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) dZ81\jdYv  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn BE@H~<E J  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? *gMP_I  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 <:}AC{I  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 {_gj>n(1  
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) WiCM,wDi  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` ]R.Vq\A%S  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) 2o7C2)YT$  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) ^*~u4app  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) o2U J*4  
    [Acos] = aaa ~w}[ ._'#M  
    步骤011 计算啮合角 _A0avMD}  
    if (aaa >1.0 ) then -bX.4+U  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff ;;J98G|1  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) ,rPyXS9Sa{  
    goto 步骤 011 end if YVV $g-D}  
    jpt = ACos ( aaa ) xB]v  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? V<I${i$]0  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then ;,hoX6D$  
    go to步骤013 end if go to步骤014 0'2{[xF  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then e:D9;`C  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 > <[.  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then ?4||L8j2^  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff g \h7`-#t  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) 4sgwQ$m)  
    goto 步骤1000 end if w)>z3L m  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then G~L#v AY  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff <Q~7a hF  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) cr;`0  
    goto 步骤1000 end if H<Taf%JT  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then 8$olP:d  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 %*; 8m'  
    go to步骤1000 end if 3@bjIX`=H  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then s+~Slgl  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 90v18k  
    go to步骤1000 end if h>Pg:*N,(  
    步骤1800 检验中心距系数 [gY__  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) r1?FH2Ns  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo vrDRSc6_  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) ~7H.<kJt  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi Q]:%Jj2  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then 4}FfHgpQ  
    go to步骤23 end if a<36`#N  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then i^KYZ4/%  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 p&M'DMj+  
    go to步骤1000 endif zUu>kJZ  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then pU'sADC  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 R?Q-@N>wE  
    go to步骤1000 end if 3k0%H]wt  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] T#f@8 -XUE  
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) PTZ1 oD  
    jpt = ACos( qqq ) *[YN|  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then K9Fnb6J$u  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 @z q{#7%z  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) &4FdA|9T  
    核定压力角[αt] ≡ jtt *s4!;2ZhsU  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) Br!&Y9  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff }w8AnaC  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) z Pc;[uHT  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt 7y7y<`)I5  
    }d]8fHG  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] 3%a37/|~y  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 7rg[5hP T  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 F'*&-l  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] 0G 1o3[F  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) f}!26[_9{  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) #|i{#~gxM  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) o$ k$  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) %Q~Lk]B?t  
    l[|e3<H  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系]  8[OiG9b  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] qZ }XjL  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt TZ2f-KI  
    步骤032 检验中心距系数 N9<eU!4>  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] uoHhp4>^  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] q Q8l8  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi bb/MnhB  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) r&DK> H  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi w}b+vh^3Wy  
    步骤033 检验中心距 o7seGw<$X  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi [9^e u>)A  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) RJ44o>L4O  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt $)~]4n=  
    if (ttt >0.5*Mn ) then e{:qW'%  
    Bff = bff +0.5 XQ+hTtP  
    修正 [β`] ≡bff d:''qgz`  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) n9Yk;D2  
    goto 步骤 1000 endif 7 '/&mX>  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt P|U>(9;P,  
    if (ttt >0.05 ) then ')V5hKb^  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) 9=f'sqIPV  
    jpt = ACos( Ccc ) 0%/(p?]M  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt -~k2Gy;E  
    goto 步骤 1200 endif STI3|}G*P  
    jpt = jpt k5YDqG n'q  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt 5 S& >9l  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) 'c D"ZVm1  
    核定压力角[αt] ≡ jtt 1<"kN^  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) /<Et   
    核定螺旋角[β] ≡ bff r%9Sx:F  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) cD6o8v4] ]  
    核定压力角[αt] ≡,jtt K~>kruO";  
    设计核算通过 jp]JF h;3  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 JGe;$5|q8  
    if( u <=3.50) han = 1.00 V'$ eun  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 ~k 3r$e@  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 vrGNiGIi[  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 o<4LL7$A!  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han dp"w=~53  
    call Xg (ch,han ) .Yx. Lm}  
    6z*L9Vy($  
    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。 < ]nI)W(  
    hl+Yr)0\  
    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