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 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
    • 2856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
    11058
    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。 ^<-)rzTI  
    Q{?\qCrrYl  
    河海大学常州校区 胡瑞生 2009. 10 . 18 > Xh=P%  
    :" Otsb7  
    rab$[?]  
    [post]--------------------------------------------------------------- U#S-x5Gn  
    本程序适用于: 速比 u < 4, 求取最大功率, 而且 y<w_>O  
    一般不发生切削干涉与啮合干涉。 r~YBj>}  
    当速比 2 > u > 4 尚需作局部修正 9jY+0h*uP  
    -------------------------------------------------------------- li v=q  
    己知: 产品的工作条件: 中心距 [A`] , 速比 [u] &M<"Fmn  
    步骤00 1 起步假设 [Z1齿 经验值] 88,hza`#V  
    if ( u <=1.25 )Z1 =41.0 `4snTM!v&  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) Z1 = 37.0 7M7Lj0Y)L  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) Z1 = 33.0 pe0ax- Zv  
    if ( u >1.75.and. u <=2.00 ) Z1 = 28.0 D_0sXIbg  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) Z1 = 25.0 yo->mD  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) Z1 = 23.0 R]e&JoY  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) Z1 = 21.0 egSs=\  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00)Z1 = 19.0 R!QR@*N  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) Z1 = 18.0 G+Z ,i c  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) Z1 = 17.0 G4*&9Wo  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )Z1 = 16.0 E;{CoL  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )Z1 = 15.0 ]&"ii  
    if ( u >6.00 ) Z1 = 14.0 n44 T4q  
    Z1 = Z1 4'*-[TKC  
    Z2 = int ( Z1 * u +0.50 ) 取整数 fs;\_E[)  
    u = Z2/ Z1 S|)atJJ0G"  
    齿 数 比[ u] ≡ u ?A7 AVR  
    步骤002起步假设螺旋角 [ β 经验值 ] 9aLd!P uTN  
    if ( u <=1.25 )β= 24.0 ar\|D\0V  
    if ( u >1.25 .and. u <=1.50 ) β= 22.0 =pi,]m  
    if ( u >1.50 .and. u <=1.75 ) β= 20.0 MD;Z UAX<  
    if ( u >1.75. and. u <=2.00 ) β= 18.0 ;$zvm`|:  
    if ( u >2.00 .and. u <=2.50 ) .β= 16.0 =v?P7;T  
    if ( u >2.50 .and. u <=3.00 ) β= 14.0 h)ZqZ'k$  
    if ( u >3.00 .and. u <=3.50 ) β= 12.0 %L- qAI&V  
    if ( u >3.50 .and. u <=4.00) β= 11.0  R*2N\2  
    if ( u >4.00 .and. u <=4.50 ) .β= 10.0 pTG[F  
    if ( u >4.50 .and. u <=5.00) β= 10.0 Y:O|6%00Y  
    if ( u >5.00 .and. u <5.50 )β= 9.0 C]8w[)d[`;  
    if ( u >5.50 .and. u <6.00 )β= 7.0 \V!{z;.fA  
    if ( u >6.00 ) β= 6.0 J.Xh P_aT  
    β= bff f3G:J<cL  
    jtt = Atan ( tand (20) /Cos( bff) ) e ar:`11z  
    压力角 [初值][αt] = jtt EjFpQ|-L|  
    步骤003 导出 [Axi] 几何性能综合参数概念 ]s0wJD=  
    令 [Axi] ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Cos(α`) ] #<"od'{U  
    此系数综合包含螺旋角. 压力角. 啮合角因子, 意义很重要 g[1>|Ax`'  
    中心距 [A`] ≡ Mn *Z1 *(1+u) *Axi mY/"rm  
    常规采用 [V+] 变位体制齿轮 [V-变位制不利于强度] ^*`#+*C  
    Axi* Cos(β)≥ 0.5; Axi ≥ 0.5 / Cos(β) A :KZyd"Z  
    β= 5, Axi≥ 0.5019 β=10, Axi≥ 0.5077 xtD(tiqh.;  
    β=15, Axi≥ 0.5176 β=20, Axi≥ 0.5320 Vn kh Y  
    β=22, Axi≥ 0.5392 β=24, Axi≥ 0.5473 }:c~5whN  
    故 [Axi]max = 0 .5473, [Axi]min = 0.5019 B-w`mcqp$  
    步骤004 计算 模 数 gAorb\iJ  
    [Mn]min ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5473 ) ru2M"]T  
    [Mn]max ≌ A`/ ( Z1*(1+u)*0 .5019 ) xBc|rqge  
    将模 数化为标 准 值 [Mn]≡,Mn 8g!79q\c4  
    [Mn]≡Mn, call Xg (ch,Mn ) 询问满意否 ? LH_H yP_  
    可人工回答, 如不满意, 可输入新值 $Z]@N nA9N  
    步骤1000 计算啮合角, 先检验以下算式中有否 [Acos]> 1之情况 Qd YYWD   
    Mn*Z1*(1+i) /[2*A`] ≡ tan (20)* Cos(α`)/ Sin(αt) aWJ BYw6{L  
    令 yyy = 0.5* Mn *Z1*(1.0+ u ) / A` NYP3u_ QX  
    Cos(α`) ≡ yyy * Sin(αt ) / tan (20) h M7 SGEV  
    tan (αt) ≡ tan (20) / Cos(β) KCbJ^Rln  
    aaa = yyy * Sin(jtt) / tand (20) A32Sdr'D  
    [Acos] = aaa t !6sU]{  
    步骤011 计算啮合角 #`gX(C>  
    if (aaa >1.0 ) then As>Og  
    bff = bff -1.0修正 [β`] = bff kP[fhOpn  
    jtt = Atan( tand (20 ) / Cos(bff) ) %i3[x.M  
    goto 步骤 011 end if //|B?4kk  
    jpt = ACos ( aaa ) V6[jhdb  
    步骤1200检验啮合角. 螺旋角.值之范畴是否合理 ? J5Zz*'av'  
    if ( jpt >20 .and .jpt <= 27 ) then 0]*W0#{Zj  
    go to步骤013 end if go to步骤014 b j@R[!ss  
    步骤013if ( bff >5.0. and. bff<= 24 ) then N atC}k  
    go to步骤1800 end if go to步骤16 0Yq_B+IC  
    步骤014 if ( jpt < 20 ) then v{|y,h&]a  
    bff = bff - 1.0 修正[β`]= bff e#k rr  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos(bff) ) 2HBey  
    goto 步骤1000 end if fi>.X99(G  
    步骤015 If ( jpt >27 ) then =dHdq D  
    bff = bff +1.0修正 [β`] = bff nTo?~=b  
    jtt = Atan( tand (20)/Cos(bff) ) `ql8y'  
    goto 步骤1000 end if 9-{+U,3)  
    步骤016 if ( bff < 5.0 ) then .hxFFk%5  
    Z1= Z1- 1.0 u = Z2/Z1 r`<e<C  
    go to步骤1000 end if <)a$5"AP  
    步骤017 if ( bff > 24 ) then dF 6od  
    Z1 = Z1+ 1.0 u = Z2/Z1 -f ~1Id  
    go to步骤1000 end if s?m_zJh  
    步骤1800 检验中心距系数 BaI-ve  
    Axo = A` / ( Mn *Z1 *(1.0 + u ) ) ob/<;SrU<  
    中心距系数 [初值][Ax]o ≌ Axo K]B`&ih  
    [Axi] = Cos( jtt ) / ( 2.0 *Cos( bff ) *Cos(jpt ) ) [Q8Wy/o Q  
    修正中心距系数值 [Axi] ≡ Axi +{=U!}3|  
    步骤020 if (Axi > 0.5019. and. Axi <= 0.576 ) then >f Hu  
    go to步骤23 end if z7XI`MZN^  
    步骤021 if ( Axi >0.576 ) then [^}bc-9?i  
    Z1= Z1+1.0u = Z2/Z1 Nb3O> &J  
    go to步骤1000 endif *a\x!c"  
    步骤022if ( Axi < 0.502 ) then ~a2|W|?  
    Z1= Z1-1.0u = Z2/Z1 b49h @G  
    go to步骤1000 end if 6p&2 A  
    步骤023Cos(α`) ≡ Cos(αt) / [ 2*Cos(β)*Axi] q {   
    令qqq = Cos( jtt ) / ( 2 .0 *Cos ( bff) *Axi ) ;Dp*.YJ  
    jpt = ACos( qqq ) eQ)*jeD  
    步骤024if ( jpt >20.0. and. jpt <= 27.0 ) then x 2&5zp  
    go to步骤25 end if go to步骤1200 }jC^&%|  
    步骤025jtt = Asin ( 2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) jf1GYwuW*  
    核定压力角[αt] ≡ jtt mDp8JNJNE  
    bff = Acos( tand (20) / tan(jtt) ) Ws2?sn#x  
    核定螺旋角 [β] ≡ bff =&k[qqxg  
    jtt = Atan ( tanD(20) / Cos( Bff) ) /mp!%j~  
    核定压力角 [αt] ≡ jtt $Lbamg->E  
    >#&25,Q  
    步骤030 优化选择变位系数和 [ΣXn] seAPVzWUU  
    引用我国权威资料--[机械工程手册]数据, 将图解 <w*WL_P  
    方法数字化, 改为数学分析方程。 >h~ik/|*  
    [ΣXn] = Z1(1+u)*(invα`-invαt)/[2Cos(β)*tan(αt)] i9qIaG/  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt)) l?_Fy_fBt  
    jtt = ASin ( 2.0 *tan(20) * Cos(jpt) *Axi ) /%7&De6Xg  
    bff = ACos( tand(20) / tan(jtt) ) VuTTWBx  
    jtt = ATan ( tan(20) / Cos( bff) ) 1'p=yHw  
    & +k*+  
    步骤031 由 [ΣXn] 重新核实啮合角 [利用 inv 函数关系] V8WSJ=-&  
    [ΣXn] = Z1(1+u)* (invα`-invαt)/ [ 2Cos(β)*tan(αt) ] c+z [4"rYL  
    核实 [新啮合角][α`] ≡ jpt ~@Bw(!  
    步骤032 检验中心距系数 J[uH@3v  
    [Axi] ≡ [A`] / [Mn *Z1 *(1+u)] icIWv  
    [Axi] ≡ Cos(αt)/ [2*Cos(β)*Cos(α`)] hg<[@Q%$o  
    由 [A`.Mn.Z] 公式 检验 [Ax] = Axi *fj]L?,  
    Axi = Cos(jtt) / ( 2.0 *Cos(bff) *Cos(jpt) ) 2/A*\  
    由 [αβ] 公式 检验 [Ax]= Axi pQc-}o"  
    步骤033 检验中心距 {0a\<l  
    [A`]= Mn *Z1 *(1.00+ u) *Axi h:G>w`X  
    [A`] = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ ( Cos(bff) *Cos(jpt)) 6!itr"  
    中心距 误差 △ [A`] = ttt xj8z*fC;  
    if (ttt >0.5*Mn ) then jK[*_V  
    Bff = bff +0.5 GB}=  
    修正 [β`] ≡bff WPpO(@sn  
    jtt = Atan( tand (20)/ Cos(bff) ) T4}Wg=UKg  
    goto 步骤 1000 endif (`#z@,1  
    步骤034 检验中心距之误差 ttt 8b-mW>xsA  
    if (ttt >0.05 ) then $'eY-U8q  
    Ccc = 0.5*Mn *Z1*(1.0+ u) * Cos(jtt)/ A` / Cos(bff) \JR^uJ{Y  
    jpt = ACos( Ccc ) [742s]j  
    修正啮合角[α`] ≡ jpt ]o=ON95ja  
    goto 步骤 1200 endif P{n*X  
    jpt = jpt umnQ$y 0  
    核定 啮合角 [α`]i ≡ jpt 'xnI N u  
    jtt = ASin (2.0 *tand(20) * Cos(jpt) *Axi ) bd}[X'4d  
    核定压力角[αt] ≡ jtt {SXSQ'=  
    Bff = ACos( tand (20) / tan(jtt) ) nnT#S  
    核定螺旋角[β] ≡ bff v#s*I/kw  
    jtt = Atan ( tand (20) / Cos( Bff) ) +kE~OdZG  
    核定压力角[αt] ≡,jtt ]=i('|YG  
    设计核算通过 :O&jm.2m  
    步骤035 优化选择齿顶高系数 BAvz @H  
    if( u <=3.50) han = 1.00 PrfG  
    if( u>3.50.and.. u<=4.50)han = 0.97 HIE8@Rv/3  
    if( u>4.50.and.. u<=5.50)han = 0.93 ^LB]  
    if( u>5.50 ) han = 0.90 PXtF#,roP  
    推荐齿顶高系数 [han] ≡ , han UA~ 4O Q]  
    call Xg (ch,han ) xz.M'az\  
    6=,zkU*i ^  
    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。 lEHXh2  
    /|}yf/^9X  
    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