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圆柱电玩城资料传动的从优预设


  1概述
  渐开线圆柱齿轮传动(传动联合件行业开展趋向)是一种运用范围非常普遍的传动方式。在设计进程中,设计师依据用处和要求的不同可有不同的思索,如:承载才能最大、运用寿命最长、传动效率最高、制形成本最低、传动精度最初等。用惯例的手工计算,不只计算任务单调,并且难以做到各参数的优化。因而,本文选择一对齿轮传动副的体积最小作为优化设计目的,希冀经过取得最小体积的齿轮传动副来减小整个传动箱的体积。并借助编制计算机顺序停止优化设计,用以补偿手工计算的诸多缺乏,既能延长设计周期,又能做到各参数之间的优化组合。
  在以下的叙说中,以一对规范渐开线直齿圆柱齿轮传动为例,结合工程实践,从树立数学模型、确定算法、编制计算机顺序等方面,对其优化设计停止讨论。
  2数学模型的树立
  一对内啮合和外啮合的规范渐开线直齿圆柱齿轮传动简图。互相啮合的齿轮副具有相反的模数和啮合压力角。
  一对规范渐开线直齿圆柱齿轮传动假定,齿轮1的齿数为z1,齿轮2的齿数为z2,模数为m,啮合压力角为a,传动比为u=(z2/z1)。对传动机构停止优化设计,首先应确立合理的数学模型,这包罗合理的目的函数和约束条件的树立。
  2.1目的函数的树立
  如前所述,在设计进程中,设计师依据用处和要求的不同可有不同的思索。如思索:承载才能最大、运用寿命最长、传动效率最高、制形成本最低、传动精度最初等。本文选择的是一对齿轮传动副的体积最小作为优化设计目的。如图1所示,齿轮1的体积和齿轮2福建电玩城的体积之和即为优化设计的目的函数:
  w=w1 w2=π(d1/2)2b1 π(d2/2)2b2(1)
  式中:
  w1、w2╠╠╠辨别为齿轮1、2的体积;d1、d2╠╠╠辨别为齿轮1、2的节圆直径;b1、b2╠╠╠辨别为齿轮1、2的轮宽厚度。
  其中:
  d1=f1(m,z1)
  d2=f2(m,z2)
  因而,目的函数可表达为:
  w=minf(m,z1,z2,b1,b2)
  (2)
  式中:
  m╠╠╠模数,mm;z1,z2╠╠╠齿轮1、2的齿数;b1,b2╠╠╠齿轮1、2的齿宽。
  2.2约束条件
  2.2.1齿面接触疲劳强度约束条件
  目前,牢靠性实际虽已开端用于一些机械设计,且已标明只用强度平安系数并不克不及完全反映牢靠性程度,但是在齿轮设计中将各参数作为随机变量处置尚缺乏足够数据。所以,本文依然用强度平安系数或许用应力作为判据,经过拔取适当的平安系数来近似控制传动安装的任务牢靠度要求。
  齿面点蚀是齿轮生效的次要方式之一。因而,齿面接触强度是该当满足的约束条件之一,即:
  σh≤σhp或sh≤shmin式中:σh╠╠╠齿轮的计算接触应力,n/mm2;σhp╠╠╠齿轮的许用接触使用,n/mm2;sh╠╠╠接触强度的计算平安系数;shmin╠╠╠接触强度的最小平安系数。
  2.2.2齿轮弯曲强度约束条件
  齿轮弯曲强度校核是渐开线圆柱齿轮传动设计的必作项目之一。因而,齿轮弯曲强度也是该当满足约束条件的,即:
  σf≤σfp或sf≤sfmin式中:σf╠╠╠齿轮的计算齿根应力,n/mm2;σfp╠╠╠齿轮的许用齿根应力,n/mm2;sf╠╠╠弯曲强度的计算平安系数;sfmin╠╠╠弯曲强度的最小平安系数。
  2.2.3端面重合度约束条件
  端面重合度是齿轮传动的重要目标。因而,端面重合度也是该当满足的约束条件之一,即:εa≤〔ε〕在本文中,εa的取值范围为:
  1≤εa≤2。
  5式中:
  εa╠╠╠端面重合度。
  2.2.4法向模数约束条件
  法向模数的取值首先应契合国度规范。同时,法向模数的取值还应该思索本单位的实践状况,满足详细加工条件,即:
  mn∈〔本单位的允许模数取值系列〕式中:mn╠╠╠法向模数,mm.2.2.5传动比约束条件
  计算机在寻优计算进程中,由于存在参数的圆整,会形成传动比有巨大的变化。假如变化超出太大,显然不克不及满足设计要求。因而,有必要对传动比的变化范围给予适当的限制。如: |Δu|≤0.2式中,Δu为传动比的变化量。
  2.2.6齿宽约束条件
  本文将齿宽作为变量处置。并给予适当的取值范围限制。如:3h≤b≤12h式中:b╠╠╠齿轮的计算齿宽,mm;h╠╠╠齿轮的齿高。
  2.2.7齿轮不根切约束条件
  设置齿轮不根切约束条件,目的是限制小齿轮齿数的取值。即:
  z1≥17式中:
  z1╠╠╠小齿轮的齿数。
  2.2.8其它约束条件
  除了上述约束条件外,还应该依据设计师的任务经历和工艺要求,对齿轮的精度、齿轮的构造布渐开线圆柱齿轮传动优化设计计算顺序框图置、以及齿轮的侧隙啮合条件等给予适当限制。
  因而,在优化设计进程中,假如对各种约束条件思索愈周到,设计后果就愈接近实践,其方案的可行性就愈强。
  3计算顺序的编制
  3.1优化算法
  在本文的顺序编制中,采用了内点罚函数法。目的是使最优解既不会取在可行域的边界上,更不会取在可行域的边界之外,只能在可行域的外部。同时,采用内点罚函数法还能给出一系列逐渐失掉改良的设计方案。因而,只需设计允许,可以选用其中的恣意一个设计方案,而不必然取最初的临界方案。
  3.2计算顺序的构造和流程框图
  顺序的编制采用了模块化构造,目的是为了便于顺序的编制、修正和援用。整个顺序由主顺序和若干个子顺序组成。顺序用truebasic言语编写。顺序的构造和流程框图。
  4计算实例
  例如,设计某天线传动座中的其中一级传动链,该传动链采用规范渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动。已知高速级齿轮传动的输出功率为1.1kw,小齿轮转速为375r/min,传动比为4.2,运用寿命40000h,任务载荷为严重冲击,小轮资料:45钢,hb1=360;大齿轮资料:45钢,hb2=340,齿轮精度等级:7级;齿轮安插方式为非对称方式。
  5结论
  由上述计算后果可以看出,经过优化设计后的方案在减少构造尺寸、加重分量上的效果是不言而喻的。同时,采用计算机辅佐设计与惯例的手工计算比拟,设计效率失掉大大进步,过来需求两周或更长的计算周期的,如今借助优化设计顺序取得一个最佳设计方案仅需求一天的工夫。
 
  
 

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