用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程解读

1、用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程（吕浚潮）目录1 .建立流程目的2 .用romax软件建模过程3 .强度分析过程4 .齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5 .结论1 .建立流程目的用romax软件对齿轮及轴进行建模，首先进行强度分析。由于轴、轴承、齿 轮的变形及受载，必然导致轮齿变形及及错位，减小单位啮合长度的最大载荷及 传递误差（减小啮合噪声），对轮齿进行齿向及齿形修形，这样可以有效减小啮 合线单位长度上的载荷，减小载荷突变，可减小啮合噪声。2 .用romax软件建模过程本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程，按先后顺序建立 轴、轴承、齿轮，然后装配到一

2、起，最后设置边界条件，建立分析工况。具体过 程如下： 通过菜单栏的 components按钮增加一个组 （add Newassemble/component,弹出图2所示对话框。瞪 £ileG： ljiunchaDroaaxexe, ssd - RmasDesdEneir RI 2, 3. 0 - CG162 (Desipi)properties; fieparts ew PreferenceE Window HelpAdd. Hew AsEmbl7/Cohpciinent.Edit.ataWfrW 啊 典 如必 Tarksheel. 一 .日 Root ASSE Import Co

3、mponents.Syn?hrQTiiz«r5 & Clutch”MdUfit Shift Sh&flli ffli ftizfidu Assembly TuzhoiiJK zhuzhou Assembly zhuzhou图2.1为模型增加一个部件（2）首先增加一个轴组件，如图2.2,单击ok按钮。PariVI bw pacts AssemblvO ComponentGearbos AssefinblyaShaft As-semHyPlanetary Shaft As®mNySlHirte-Ef- Crarpcrienl: AssembyDetaried H

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5、 in tfierc g *1加帆OKCiancd回图2.2增加一个轴组件(3)建立轴各段的截面形式、直径和长度，如图 2.3itaHu.aE«. xblJ. - RuBuDvxiiiM e R 12. 1L D - | iJiuxhmi EhnkL1jt Ciiiuxlui«9 in C<eii Uns -, d1 Li X, H , IS田 并 奇- IS厘i 早X图2.3建立轴各段的直径、长度及截面形式(4)当建完轴后，点击增加轴承按钮，打开轴承增加页面，选择符合要求的轴 承。”臼工-K- -t ." H H" H" n"

6、 p p p R R R黑舞鹭EEKKEM怦* 出省方 *±/:lTE”；2. 阳侬通嫩媾四m如mm如:M如HnHn 曾$ 加再押L9如 333zulH!als 烟盟器器器器篙然 喉彘UU1?琳相KHUU1Z蛇氧hMMTiQ i： irfcramx， bhM M bwrivrccrMd >1Moum.Crtdfcf rVT-MiBI eTik*pUpMMtf4> VC Ea? M&wA rx4ni 中 h> -miTnFfcfire。rtrva i c Jdm hwi t中 HImmEE收 giBTUJdHWKTH- UT«1选择轴承界面图2.4增

7、加轴承界面卜二事(5)指定轴承安装在轴上的位置，如图 2.5。I 一 p'ij m t中11r- tF*Lrivkim i，, J. g -If-'iiwi!uelw«J_iv tr*' 'raJ i* H /4。一缶二目-d s不if-ommEl 圭L&lLUHLid声2.1,增加一图2.5设置轴承位置截面(6)按上述方法，把换挡机构的主轴、副轴全部建完。然后按图 个齿轮部件，如图2.6。ewiMnslW 图C Cowvnmi:St由 AsatrtirPmw取1出小场时*Rcct上制gv峥FJm part wfl h»-3M-

8、71;d by rod，cuUy , ltAmji 哂aj hrM iWhad j tarbsn 匕*. tn MtfhcjM it wd bniaindlri thin by画I 11 - I增加一个齿轮部件Htm hnAcnMW中母P*Hf：<PwriXXL命 751MB m -才wlwudi图2.6(7)继第6步，出现齿轮参数选择界面，如图 2.7,选择齿轮类型(直齿或斜齿)，螺旋角，螺旋方向，模数，主动齿轮或被动齿轮，压力角等参数。CCI 62设置齿轮的模数、压力角、直 (斜)齿、主被动形式图2.7齿轮参数选择界面(8)单击next,进入齿轮参数设置页面，设定齿轮的齿宽、变位系数

9、、齿顶系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。lEFtJ % H产由喘三阉喇2i ； W出中阶 04»e附 Qlfl* CCfl<Twrtm 0网可Q G餐的阳/叫B M# OwibDY L图2.8设定齿轮参数(9)把建好的齿轮安装到轴上，选定齿轮在轴上的装配位置| rQTjiiBEJh-iDkiBaiisViKr-rad - Lin>uJarL(Mrlatnxh«u Arinablr Ixhnxhnal_in CnifbaE Ij&*3 . Ifefc a M |Rem Xnd 酊1dliy ty$ pvawflM.回a* g-1-lMlE

10、MjOM.v:LIXKInn选择转配齿轮和确定装配位置*TlhWi#M4$r.JAH的hMMTTH寸 diiK'wn.bmrfuril*M q UTChr *nJjri *« GcTGpawrrtryIdd >tiiE *jw«>|!=laM rtrtc'(10)按以上步骤,如图2.10.图2.9设定齿轮把所有齿轮都装配到轴上，最后确定各轴之间的相对位置,图2.10轴间相对位置的确定(11)在轴上施加载荷，建立边界条件。II MfaGlMml* . | AfMwiniduri4 2|&wnkf|虎AascaLlj | uaial unE

11、-StiiiE'C j in G caa bH, J j图2.11设置边界条件(12)通过以上步骤，模型已建完，左后是设置不同档的分析工况，如图 12至此，换档机构可以全部建立，模型如图2.12J) J加尔坨回口|Md 正置搬”UMdCBSt?道*d ea 24 rm Iwd L-Ht 占设置每个工况下的载荷0-w 3 Ibn ikjbi* cyd«tvty “dn imJi:0Aiinj- | | E& IC-15 0ME*Jt rpAPHndiiv ri:Tnu二一;i«遍而I-IW1HPai AitiaK%.L.5 kud LM图2.12建立工况，设置

12、载荷3.齿轮强度分析(1)本文为了分析简单, 弯曲应力、接触应力如表只对 3档齿轮进行分析。分析界面如图3.1,轮齿3.1.%vj unuh.BulSuH.n.uK L<52. anaiL - XuauBraiiKacE KI.2.IC ehi bn. I CCvac Lux I J占 till E<bL C,F4Mal Er”用口此近Aailjn itJipv Lt f iar EritarH'QZii Vivkv 曲IpH：¥ I>e1.匚UTiMl fn.Via»cv4i|>PC 汕 Fixr”laj Effx0m£K itf

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14、 IkLapuCludl 物！IflTPl<(3T.£,lb LKkt ciuitrhiud t4Ei tLctancGdtft-« lfu*i-= A4crahiLsE.Iwif 凡/岁日 P.tfi Fh*q。fl Emt Prmitr图3.1轴的强度、刚度分析表3.1CG1623档齿轮强度分析结果齿轮弯曲强度弯曲强度弯曲安全接触强度接触强度接触安全MPa极PM MPa系数KMPa极限MPa系数K3档主动齿轮439.15001.131394140013档从动齿轮454.71.11339.721.044.齿形优化过程(1)齿向修形。由于轴、轴承、齿轮的弹性变形导致齿

15、轮啮合偏斜，从而使齿轮在齿向方向上承载载荷不均匀。先按图 4.1所示进入传递误差分析界面，继 而进入图4.2所示，按图中步骤进行操作。未修行前齿轮的齿向载荷分布、谐次 响应、传递误差分别如图4.3图4.5。图4.1传递误差分析flf fleps;LL WICUl?KiWlOHi trFOTHfT 104 CtFti 3?riEtlWI r40naf««rwlrY XItj iumhiHuVKuB-K>-h.L：£ L52. wad. - KuH-uDraiiEFratarnozsi "nndm 事阶J W /(3 W 个C-E玉1冈加:二hMlPx

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17、布nitnunn-r Trnnslnrrn Tranblh Pns£ 1-n.rmcinic!； dnr* Pinicin 3 -> Whenl 1345Hani：4»:图4.4齿轮谐次响应（2.15um）T«Bn5mi5-5iD« Enorfer Pinicn J-> Wheel 1图4.5齿轮传递误差（13.9-7.24=6.66um）由图4.3可以看出，3档齿轮载荷在齿向分布上存在严重的分布不均，因此 有必要对齿向进行修形。按图4.6进入轮齿优化界面（如图4.7）。Mtj urmLavi ubu.H.i：e Lfi>2L amd.

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21、ih Lviekg kir Plniun 3 => WhH<j| J Gw *吊、(TuEh Raw? )Foce Distdnce (mm)hue Ph UrahLiri图4.9齿向修形后的载荷分布(2)齿廓修形。由图4.9所示，齿轮在双齿啮合与单齿啮合的载荷突变十分明 显。为了减小这个突变，对轮齿进行齿廓修形，按图4.10进入齿廓修形界面。USESJ * H»|Pran-：>lAVwvlFCW 工 3 UI齿形优化按钮Pm i - xz 1 毋rM-j I HlHwl 1MJMR*onHqE，*k lgi”rm回 li*4i 叼：b*HdpFiiT lofTnp

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