RomaxDesigner 培训教程(合)

第一章用ROM对平行轴传送系统的建模与分析Page:1-1第一章用ROM对平行轴传送系统的建模与分析概述11对汽车的减速箱建模12对汽车减速箱的分析与优化13对超越传送的建模与分析14对串联传送的建模与分析15对轴及轴承安放的分析16对斜齿轮对的详细分析17设计与优化一对斜齿轮 平行轴传送系统的进一步设计Page:1-2Page:1-3概述：用“Romax”对平行轴传送系统的建模与分析目标:本章的主要目标是通过学习掌握平行轴建模的知识第一章的内容可用下面的图示概述出来: 齿轮箱建模 加载荷 静态分析 静态设计优 （基础） （基础）学习内容： 在本章完后，学习者应具备应用Romax来做以下任务的能力学习目的创建一个轴给轴分区把轴承加到轴上去创建概念齿轮系把齿轮安放到轴上定义怎样安装齿轮把轴、轴承、齿轮、移进齿轮箱定义轴的位置施加载荷定义工况运行轴的静态分析查看轴的静态分析结果Page:1-4查看轴承分析结果替换超载的轴承运行齿轮箱的工况分析检查工况分析的结果修改轴来减少轴承间隙用油盘轴承来连接同心轴建一个含三个齿轮的概念齿轮系创建一个离合器踏板连接离合器到一个轴上运行同心轴承的静态分析分析油盘轴承的后？串联传送系统定义第4个工况分析一个2轴承的油盘轴承系统分析一个多轴承的油盘轴承系统分析一个4轴承的轴把概念齿轮转换为详细齿轮额定功率定义主齿轮的传动比参数运行一个齿轮的传动额定值计算运行齿轮工况分析在齿轮额定功率计算中引入间隙引入前导修正来缓解间隙用1SO6336标准来查看齿轮定值计算结果保留标准齿条优化齿轮微型几何尺寸扩大轮齿优化齿轮的微型几何尺寸Page:1-51 章节1包含七个教程涵盖了平行轴的建模与分析，更多专业和复杂的内含请看页2 毎个教程的开始部分都是其目的描述，有对各单个教程的列表，在教程的关键部分会有幻灯片做的内容来介绍，在单个教程中会告诉你具体步骤来完成教程的任务，在最后结构会给一些建议来指导你下一步干什么3 对每个具体的任务都会给出对应的输入数据，如果你对“Romax”软件有足够的信心就只用提供的输入数据，如果你想提升？是有困难就从具体的说明中来完成，在每个任务后面都有对重要的学习的回顾。4 附加的说明与问题都会以这样放在方框里的形式出现。5 第一章里会要求要你用“Romax”实施一些步骤，为了与主体文章相区别，步骤都用斜体，并且左缩进排列，例如：输入名字 输入作者点击“OK”控制类型操作命令如下：操作类型 惯例 例子Page:1-6以上这些例子在下面作说明下拉菜单按钮标号符号按钮单选按钮选择方块文体编辑方块数字编辑方块 列表下拉列表Page:1-7“Romax”设计培训教程1.1汽车变速箱建模关于本教程1. 本教程的目的是让用者建一个整体的汽车变速箱以说明“Romax”的平行轴建模能力。2. 参照平行轴传送系统的建模与分析概述这部分的内容，用灰色箭头表示岀来的。创建齿轮箱 加负载 基本的分析 基本的设计优化这本教程中你将会熟悉“Romax”如下概念 适应轴与轴承、齿轮的模型 建立平行轴齿轮箱模型 其它设计中引入部件教程任务 平行轴与轴承的建模 建模安装概念齿轮对 在3级中定位平行轴 已建好的齿轮箱表示如下Page:1-8绪言性展示Page:1-9任务1. 对平行轴和轴承建模1.1输入数据平行轴说明如下尺寸在表格中表示如下 部分 偏移距离 长度 外径 内径 材料平行轴两个轴承支撑 下面是详细内容轴承 类型 偏移Page:1-1012具体说明 本任务有5个小任务建一个新的设计定义轴的分段已经存在的文件中引入部件1.2.1新建一个设计1.打开“Romax”用主菜单栏的File下拉菜单创建一个新的设计我们建议你在设计过程中经常停下来保存一下文件,在主菜单的工具栏中点击save按钮就可以。然后命一个具体的名字要了解更多的信息就看第4章的文件管理。1.2.2创建一个轴在前面的输入数据中可知轴长为238mm最简单的方法是先创建一个单个的轴段卡为238,再去定义其它的轴段，这可以通过用主菜单栏上的部件下拉菜单来实现。点击“Shaft Assmebly”在零件列表中点击“OK”按钮Page:1-11输入轴的名字输入长度输入外径点击“OK”注意这里的外径与内径只是参考值，在这个步骤中的输入值不重要，因为他们在后面会被改掉这样这里的轴长为轴总长注意到默认的数据基准会出现在轴的左边，但是使用者也可以改变它，要更多相关的信息，请看第4章的建模管理。Page:1-5Page:1-121. 由草图和输入数据可知,轴的第一段改变是从左边起起偏离50mm的位置。完成这步有两种方法,一种是从“部件”的下拉菜单中选“step”，第二种是选择位于工作表左边工具栏中选择4个“cutter”按钮呈剪刀形的。1.2.3定义轴的各部分1.注意如果“cutter”标志没有在工具条第4个位置，因工具栏被修改了,如果是这样的话，在下面提到的其它按钮也会有工具栏中的其它位置上，要获得更多信息请参阅第4章的“Global Preferences”部件输入点击注意到轴的台阶1自动地从左边O偏位移处开始计，第一次改变实际上是在第二处台阶，即是第二段轴的最左边，所以每一个轴阶都是根据左边的台阶线条数定是第八段的由下面二级平行轴可以知道它有两个部份。下一步是通过修改它的直径来定义第一部份Page:1-13在此之前应当注意要点击位于工具中的选择项目标识。否则你就会继续添加轴段。点击“Select”符号双击第一个轴段输入大径OD=20mm第一部分已经创造并且被修改了，平行轴的二维图现在的样子如下 用同样的步骤可以创建其它4个部份，要根据前面的输入数据来定义如果你已经完成了，平行轴的二维图形会像下面这样注意是可以定义圆锥形的大径和内孔，但上面没有提及Page:1-14常见问题可以建模横向孔和倒角吗？可以，但是这里的课程只处理一些“Romax”的基本方法，如果你对轴的结构特征感兴趣，就问你的老师。在157页列了许多可选课程，这些可以在基础训练之后愿来学，相关的课程叫做轴的结构参数与应力集中参数，下面的视图就是从那里抽出来的选择与安装轴承：当你完成了行轴的建模，下一步便是把轴承安到轴上去，第一个轴承是径向球轴承从SKF目录中选6304型号放到轴上，从左边偏移42.5mm,两种方式可以完成该操作,一种是从下拉菜单中选,另一种是从工作表左边的工具条选第5个符号。一种是：另一种是点击点击输入Page:1-15点击在轴承列表中注意:在选择滚动轴承的窗口中不同的符号代表不同的轴承，可用的轴承类型如下径向轴承 圆珠滚子轴承向心止推滚珠轴承 载面滚子轴承点接触滚子轴承 推力圆筒形滚子轴承推动滚珠轴承 推力球面滚子轴承圆筒形滚柱轴承 推力滚针轴承滚针轴承点击某一个轴承的符号可以选中某一特定的轴承，这时这个轴承的符号会变从灰色变为橙色（表示被选中）这样所有这类可用的轴承都会在点一半大小窗口中列出来，这些图标，就像一个绳套开关，这样多种类型的轴承可以同时列列出来，如果没有一个图标被选中则这里的轴承列表包含了所有类型。输偏移=42.5mm点击Page:1-16到这里完成了轴承的选项取与定位完成这个步骤后，平行轴的二维视图如下现在用同样的方法来添加轴承2，这是一个圆柱滚子轴承，从“SKF”目录中选择“NU205EL”，后放在从左边起偏移228.5mm的地方。这时的平行轴二维视图如下Page:1-17Page:1-18Page:1-19在你安装完轴承后，要保证点击“Selet item”这个按钮在工作左边工具栏的顶部。否则你会继续往轴上加轴承。125从已经有在的设计文件中引入部件2一个汽车变速箱包含一个输入轴和一个差动齿轮，也可以用前面平行的方式装起来。但是在课程文件的“TRXl.ssd”文件中有已经后装好了的轴和轴承,它是可以直接调出来用到你的设计当中的。3首先保证设计窗口是激活的，通过点击右上角的X关闭平行轴安装工作界面，然后从“Components”下拉菜单中选“impor component点击，你将与现输入轴和差动齿轮，已经被加入到你的设计中了，这种方法可以用在任何已存在的设计文件中的部件引入。对任务的回顾平行轴和轴承的建模任务完成了你应当学到以下东西怎样创建一个新的设计怎样创建一个轴怎样把轴切成几个部分怎样从轴承中选轴承怎样把轴承安装到轴上去怎样从已存在的文件引入部件任务2创建和定位一对概念齿轮1 注意在这步你们会用有限数量的数据来定义一对概念齿轮，这样做是因为我当前只关心齿轮对于轴的载荷而不需要其它的信息，比如齿轮应力和齿轮材料，齿根圆角符。这些数据会在以后的学习课程中加进来，那时概念齿轮也会转变为具体齿轮。2 目标方向建模中一个很重要的特征是在设计师只用到在特定阶段需要的信息，这样就没有必要处理不必要的数据，因为这样会使设计过程更易，所以好处很大。21输入数据 在第一种工况中输入轴与平行轴按照如下信息由一对钭齿轮相连结参数 详细数据钭角齿轮定向法面模数法向压力角比率（大轮 小轮）面宽 两个齿轮都是小齿轮安在 输入轴大齿轮安在 平行轴小齿轮安装类型 与轴固联大齿轮安装类型 同步器22具体说明本任务有大小任务创建一个概念钭齿轮系把齿轮安在轴上定义怎样把齿轮安装在轴上221 创建概念齿轮系保持设计窗口被激活，用“Components”下拉菜单创建概念齿轮系点击点击Page:1-20这里有几种不同种类的齿轮系供选择1 要获得更多的这些定义的信息，请查看在本章的问题与解答章节的“怎样计算载荷，概念齿轮详细齿轮的受力”更多的关于齿轮种类的信息，请参看第6章的“装配部分”默认的齿轮对名字是“齿轮系1” 具体的参数如下选择齿轮类型：钭齿轮输入参考钭角=27选择小齿轮旋向：右点击“Pinion”在齿轮列表中输入齿数=12输入齿面宽=17点击Wheel在齿轮列表中输入齿数41输入齿面宽17选择法面模数：Metric选择法面模数：=2.185Page:1-21输入参考法面压力角=201. 现在轮系1已经被创建了,在设计窗口的零件列表中应作为一个新的装配件出现,在本步骤里轮系1还是一个孤立的装配件,因为组成概念齿轮系的两个齿轮还没有安到轴上去。2. 加入第一种工况后，输入轴上的小齿轮会带动平行轴上的大齿轮转动，这样两个齿轮必须正确地安装到轴上去，使它们啮合在一起。3. 把齿轮系的小齿轮正确地安装到输入轴，在设计窗口的零件国找到“Input Assembiy Input Shaft”并双击打开它，两种方法可以添加进去；一种是从“Components”的下拉菜单中选“Geav”图标。另一种是从左边的工具栏中点“Gear”图标。在轴的大概位置点击一种另一种点击点击“Seleet”从 “ Gearrset”按钮Page:1-22点击“Pinion”在零件列表中点击“Select”按钮输入偏移=174点击OKPage:1-23这样轮系1的小齿轮就放到了输入轴的正确位置现在输入轴的二维装配如下:现在用同样的方法把轮系1的大轮安放到平行轴的正确位置平行轴的二维装配图如下：注意Romax总是假定“Pinion”是小齿轮，不是驱动齿轮，这在定义第4和第5工况中的齿轮系时很重要。223一个齿轮怎样装到轴上一般来说齿轮装到轴上有4种不同的方式1） 与轴固联2） 把轴与离合器或同轴器相联3） 用花键式或其它方式连接轴4） 在轴上自由旋转1 齿轮安装方法，确定齿轮轴的位置关系，在这里4种方法分别说明定义一个齿轮与轴固联2 轮系1的小齿轮被制造在和输入轴固联。为了定义这样，保证设计窗口激活打开小齿轮1的属性窗口点击 在“Gearet1”旁边Page:1-24在“Gearet1”的装配列表中双击Pinion选择Conneltions连接项在“Part”列表中选择“Input Shaft”建立联接点击“Edit”按钮选择联接方式:与轴固联点击OK按钮Page:1-25点击 关闭 按钮这样就从小齿轮1的部件属性中退了出来1. 注意到:“Romax”不计算概念系齿轮的质量，因此齿轮的轮幅是作为轴自己的一部分建模的，因此在安装内齿轮的那部分轴必须有合适的直径，这样就存在着一个潜在的几何问题。2. 齿轮箱几何检查器在检查内齿轮与对应轴部分的兼容性是很有用的，会在本课程的任务中讲述定义一个齿轮通过同轴器连到轴上3 注意到同轴器或离合器的联接中有很多不同方面的问题考虑，在本任务开始的时候，忽略不必要的细节可使问题简化，这里同样可以用到，这里我们将用最简单的定义，一个可编辑的离合器联接，动力的传送可以根据工况来开通或关闭，在后面的课程中，可以看见。同轴器或离合器的尺寸甚至测时激励都可以通过数据改变。轮系1的大轮被后在同步器上，为了定义这个先打开大轮的部件属性，然后编辑这个联接，使它联接到平行轴上。1 在齿轮系1的装配列表找到“大齿轮1”并双击2 选择联接按钮 3 “零件”列表中找到“平行轴”点击建立联接4 点击“编辑”按钮5 选择接触方式为：同步器1离合器方式在这一步里，你可以选择编辑轮辐的具体情况，因为这种齿轮不是固联到轴上的，但是在这种情况下，我们希望让出轮作为一个简单的块点击“OK”按钮作为不想编辑新的轮幅情况。Page:1-26注意到：在这一步里可以通过一个圆形突出物一个连接板一个外缘构成的实体来定义一个更具体的轮幅。想得到更多轮幅定义的信息请参看问题与答案，一章的怎样进行轮幅界定定义一个齿轮用花键联到轴上1 如果一个齿轮要通过花键联到轴上，或用类似的方法联到轴要在联接方法一栏中选“Rigidly Mounted to Shaft”这种联接方式被用在课程1.2中的第5个小齿轮上,这样你可以去查看一下,更多的例子在任务2的课程1.3的超越传送的分析如果你选用这种联接方式,你可以编辑轮幅的具体形式,因为这种齿轮不是与轴固联的定义一个可以在轴上旋转的齿轮2.如果要让齿轮能在轴上旋转选择安装方式从“Affachweut Methd”中选。同样的如果你选择这种方式，你可以编辑齿轮幅的具体情况，因为齿轮没有成为轴的固联部分。Page:1-271注意到自由旋转是一种特殊的联接方式，它可以直接建模概念行星齿轮而不用把齿轮要轴承上建模，这点对于同步器联轴器也是同样的，在具体的工况中它们不会是一组锁定的，齿轮与联接轴器联接（查看课程1.2中的任务1.2.3里的对汽车变速箱的分析与优化。）任务2的回顾到现在概念钭齿轮的建模与安装就完成了你应当已经学到了如下的知识要创建一个概念钭齿轮要用的参数怎样把一个齿轮轮放到轴怎样确定齿轮在对应轴上的安装类型2.其它的轮系可以用齿轮一样的方法来创建安装,但是这些内容要在TR2.ssd中完成,这个文件在教学训练文件中，所以在你进你进入下一个任务别先关闭当前设计文件，打开“TR2.ssd” “File”的下拉菜单。Page:1-28Page:1-29任务3：在3维中定位平行轴31输入数据在“TR2.ssd”中包含了3个没有特殊的轴，现要我们要把它们放到同一个齿轮箱中，轴的位置可以通过卡迪尔坐标，或是极坐标定到齿轮箱的相关位置轴的位置：相对于齿轮箱的卡迪尔坐标名称输入轴平行轴轴位置差动轮轴的位置：相对于齿轮箱的极坐标名称输入轴平行轴差动轮以上轴的位置坐标已经事先计算好以确保齿轮之间能正确地啮合32详细说明本任务有3个子任务创建一个齿轮箱定义轴的位置查看齿轮箱的几何尺寸321创建一个齿轮箱第一步是建一个齿轮箱并把轴和齿轮移入齿轮箱中，保证设计窗口激活用“Comonents”的下拉菜单创建一个齿轮箱。Page:1-30选择齿轮箱类型输入齿轮箱名字我们希望把所有轴和齿轮系都移入新的齿轮箱里Page:1-31322 定义轴的位置1在轴的列表菜单中依次序点击轴并从前面的数据栏中对应的卡笛尔坐标输入选中输入2.。用同样的方式输入差动轮的卡笛尔坐标，要注意的是因为输入轴的位置在齿轮箱中是默认的，所以没必要输入轴的坐标。3.换种方式你也可以用第二个输入数据表中提供的极坐标来定位，要做这个选中列表中的轴，然后点击极坐标按钮就可以了。Page:1-32往下进行之前查看轴在齿轮箱的坐标位置是否准确，如不对点击“返回改正坐标”现在这些零件已成功地安装到齿轮箱里了这时候在齿轮箱的工具界面就会自动地出现已完成的齿轮箱的3维模型，；图形如下：Page:1-33检查齿轮的几何尺寸1 齿轮箱里包含了许多与轴固联的齿轮，例如，小齿轮1，小轮2等等，在这里查看相关的轴的直径是对应齿轮相吻合是很有用的，为了做这个，在“分析” “Anlysis”的下拉菜单中运行“Learbox Chechar”分析齿轮箱几何尺寸检查2这时候齿轮箱的最后一个驱动齿轮被提出警告，警告的原因是齿轮没有与平行轴对应部份的几何尺寸相完全相符，最后驱动齿轮的面宽是28mm，但是对应的轴向长度只有26mm，显然齿轮悬在了那部分轴段上，如果把齿轮改成一个简单的裁体戓是定义，一定齿轮轮幅可以消除警告，但是因为这对后面的分析没影响，所以可以怱略掉。点击关闭按钮 点击右上角的X关闭齿轮界面任务3的回顾在三维中安装平行轴的任务现在完成了你应当学会如下内容怎样定义一个齿轮箱怎样把已存在的部件移入齿轮箱怎样在齿轮箱中定义轴的相对位置怎样检查齿轮箱几何尺寸Page:1-34下面做什么本课程完成了现在转入下一课程来解决对