人教版七年級(jí)英語(yǔ)上冊(cè)第三課時(shí)-Section-B(1a~1d)

介紹Romax在變速箱設(shè)計(jì)及優(yōu)化方面的主要應(yīng)用介紹Romax在變速箱設(shè)計(jì)及優(yōu)化方面的主要應(yīng)用1匯報(bào)內(nèi)容主要包括三部分：利用Romax進(jìn)行齒輪強(qiáng)度分析及齒形優(yōu)化利用Romax對(duì)變速箱軸及軸承進(jìn)行分析利用Romax對(duì)變速箱嘯叫分析匯報(bào)內(nèi)容主要包括三部分：2一、利用Romax進(jìn)行齒輪強(qiáng)度分析及齒形優(yōu)化1.1用Romax軟件建模過(guò)程用Romax軟件建立換擋機(jī)構(gòu)的過(guò)程，按先后順序建立軸、軸承、齒輪，然后裝配到一起，最后設(shè)置邊界條件，建立分析工況。依據(jù)相關(guān)參數(shù)，把換擋機(jī)構(gòu)的主軸、副軸全部建完。裝配完成的輸入軸如下：一、利用Romax進(jìn)行齒輪強(qiáng)度分析及齒形優(yōu)化用Rom3將輸入、輸出軸建立完成后，彼此相互獨(dú)立，無(wú)空間關(guān)系。需要通過(guò)定義軸坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)來(lái)定義軸在齒輪箱中的位置。軸的相對(duì)位置必須預(yù)先計(jì)算準(zhǔn)確以確保齒輪能準(zhǔn)確嚙合。將輸入、輸出軸建立完成后，彼此相互獨(dú)立，無(wú)空間關(guān)系。4最終建立完成的三維模型如下圖所示：最終建立完成的三維模型如下圖所示：5換擋機(jī)構(gòu)建立完成后，建立工況，設(shè)置每個(gè)工況下的載荷：換擋機(jī)構(gòu)建立完成后，建立工況，設(shè)置每個(gè)工況下的載荷：61.2齒輪強(qiáng)度分析以1檔輸出齒輪為例進(jìn)行分析。分析結(jié)果如下圖所示，輪齒彎曲應(yīng)力、接觸應(yīng)力如圖：.1.2齒輪強(qiáng)度分析以1檔輸出齒輪為例進(jìn)行分析。分析7一檔輸出齒輪強(qiáng)度分析結(jié)果如下表所示：一檔輸出齒輪強(qiáng)度分析結(jié)果如下表所示：81.3齒形優(yōu)化過(guò)程

由于軸、軸承、齒輪的變形及受載，必然導(dǎo)致輪齒變形及錯(cuò)位，減小單位嚙合長(zhǎng)度的最大載荷及傳遞誤差（減小嚙合噪聲），對(duì)輪齒進(jìn)行齒向及齒形修形，這樣可以有效減小嚙合線單位長(zhǎng)度上的載荷，減小載荷突變，可減小嚙合噪聲。

對(duì)齒輪副進(jìn)行齒面微觀優(yōu)化修形，并對(duì)優(yōu)化修形前后齒面載荷分布均勻性、齒面接觸和齒根彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比結(jié)果表明，通過(guò)優(yōu)化修形可以使齒面載荷分布更加均勻，提高齒面接觸和齒根彎曲強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到增加齒輪壽命的目的。1.3齒形優(yōu)化過(guò)程由于軸、軸承、齒輪的變形及91.3.1齒向修行由于軸、軸承、齒輪的彈性變形導(dǎo)致齒輪嚙合偏斜，從而使齒輪在齒向方向上承載載荷不均勻。先按圖1所示進(jìn)入傳遞誤差分析界面，繼而進(jìn)入圖2、圖3所示，按圖中步驟進(jìn)行操作。未修行前齒輪的齒向載荷分布、諧次響應(yīng)、傳遞誤差分別如圖4~圖6。圖1傳遞誤差分析1.3.1齒向修行由于軸、軸承、齒輪的彈性變形導(dǎo)致10圖2齒輪嚙合特性分析界面圖2齒輪嚙合特性分析界面11圖3齒輪嚙合特性分析界面圖3齒輪嚙合特性分析界面12圖4齒輪單位嚙合長(zhǎng)度的載荷分布圖4齒輪單位嚙合長(zhǎng)度的載荷分布13圖5齒輪諧次響應(yīng)圖5齒輪諧次響應(yīng)14圖6齒輪傳遞誤差（26.15-13.72=12.43um）圖6齒輪傳遞誤差（26.15-13.72=12.4315由圖4可以看出，齒輪所受載荷在齒向分布上存在嚴(yán)重的分布不均，因此有必要對(duì)齒向進(jìn)行修形。按下圖進(jìn)入輪齒優(yōu)化界面：由圖4可以看出，齒輪所受載荷在齒向分布上存在嚴(yán)重的分16齒向優(yōu)化界面：齒向優(yōu)化界面：17經(jīng)過(guò)理論研究，輸入最佳修形量并進(jìn)行優(yōu)化。由于現(xiàn)在還不具備完整的理論推導(dǎo)，只初步經(jīng)過(guò)嘗試輸入一個(gè)修行量，單位長(zhǎng)度載荷減小，驗(yàn)證結(jié)果如下：經(jīng)過(guò)理論研究，輸入最佳修形量并進(jìn)行優(yōu)化。由于現(xiàn)在還不181.3.2齒廓修行

由上圖可以看出，

齒輪在雙齒嚙合與單齒嚙合的載荷突變十分明顯。為了減小這個(gè)突變，對(duì)輪齒進(jìn)行齒廓修形，按下圖進(jìn)入齒廓修形界面：1.3.2齒廓修行由上圖可以看出，齒輪在雙齒嚙合與19經(jīng)過(guò)嘗試,修形后輪齒載荷分布、諧響應(yīng)及傳遞誤差分別如下圖所示：修行后的載荷分布圖經(jīng)過(guò)嘗試,修形后輪齒載荷分布、諧響應(yīng)及傳遞誤差分別如20優(yōu)化后齒輪諧次響應(yīng)優(yōu)化后齒輪諧次響應(yīng)21修行后齒輪傳遞誤差（31.28-23.28=8um）修行后齒輪傳遞誤差（31.28-23.28=8um）221.4結(jié)論輪齒經(jīng)修形后，最大單位長(zhǎng)度載荷、傳遞誤差、諧次響應(yīng)都有了很大程度的下降，這對(duì)提高輪齒的承載能力，減小嚙合噪聲都有很大的作用。齒輪微觀修形可以最大程度地補(bǔ)償上述情況產(chǎn)生的誤差，從而得到較理想的齒輪嚙合質(zhì)量，使齒面上的載荷呈均布狀態(tài)，并能提高齒輪的疲勞壽命，降低齒面磨損。Romax軟件提供了一個(gè)齒面微觀幾何分析技術(shù)平臺(tái)，運(yùn)用其微觀幾何分析模塊可以直觀地分析齒面載荷分布、輪齒強(qiáng)度等情況，進(jìn)而設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的修形參數(shù)。1.4結(jié)論輪齒經(jīng)修形后，最大單位長(zhǎng)度載荷、傳遞誤差23二、利用Romax對(duì)變速箱軸及軸承進(jìn)行分析

Romax可以對(duì)各個(gè)檔位進(jìn)行軸的靜態(tài)分析，并查看軸承是否有超載的情況。軸與軸承分析界面如下圖所示：二、利用Romax對(duì)變速箱軸及軸承進(jìn)行分析Romax可以24軸的靜態(tài)分析將計(jì)算齒輪箱部件在各個(gè)載荷工況下所受的力、力矩、偏移量和應(yīng)力。分析結(jié)果如下圖所示：軸的靜態(tài)分析將計(jì)算齒輪箱部件在各個(gè)載荷工況下所受的力、力25軸承靜態(tài)分析結(jié)果采用了ISO壽命、ISO損傷、Adjusted損傷和LoadZoneFactor的方式進(jìn)行表達(dá)。分析結(jié)果如下圖所示：軸承靜態(tài)分析結(jié)果采用了ISO壽命、ISO損傷、Adjuste26Romax里可以對(duì)整個(gè)齒輪箱進(jìn)行載荷譜分析，這樣會(huì)可以直接調(diào)出軸承、齒輪的分析報(bào)告，界面如下圖所示：Romax里可以對(duì)整個(gè)齒輪箱進(jìn)行載荷譜分析，這樣會(huì)可以直接調(diào)27分析報(bào)告如下圖所示：分析報(bào)告如下圖所示：28從以往的研究可知，傳遞誤差（TransmissionError）是引起變速箱嘯叫聲的根本原因。傳遞誤差與齒輪嚙合振動(dòng)及嘯叫噪聲聲壓級(jí)成比例關(guān)系。要消除或者減小嘯叫聲，可以從減小傳遞誤差入手。因此我們可以采用第一部分所講的齒廓修形作為減小輪齒嚙合激勵(lì)的有效手段，用于消除輪齒的嚙入和嚙出沖擊并最大限度地減小齒輪傳動(dòng)誤差的波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減小振動(dòng)的目標(biāo)?？赏ㄟ^(guò)齒輪修形以減小齒輪傳遞誤差，并對(duì)傳遞誤差的仿真結(jié)果與測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證兩者的關(guān)聯(lián)性。目前對(duì)于齒輪箱嘯叫的研究，主要集中在應(yīng)該如何使傳遞誤差減小的方面。三、利用Romax對(duì)變速箱軸進(jìn)行嘯叫分析3.1減小齒輪傳動(dòng)誤差來(lái)減小嘯叫聲從以往的研究可知，傳遞誤差（Transmissio29目前我們接觸的M3降低嘯叫噪聲的項(xiàng)目，就可以通過(guò)噪音和振動(dòng)多路傳感器測(cè)試，以及采用階次分析技術(shù)對(duì)變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)和整車相關(guān)部位進(jìn)行測(cè)試分析，確認(rèn)異常嘯叫噪聲的來(lái)源。并通過(guò)對(duì)不同部位的測(cè)試數(shù)據(jù)的相干性分析找到嘯叫聲主要的傳遞路徑；確認(rèn)嘯叫噪聲來(lái)源。之后運(yùn)用Romax軟件，對(duì)齒輪接觸區(qū)進(jìn)行理論分析，驗(yàn)證理論分析與實(shí)際測(cè)試的一致性，在Romax專業(yè)軟件中通過(guò)齒形微觀修形的方式，調(diào)整螺旋角、壓力角、鼓形量、齒頂修緣等參數(shù)，尋找降低齒輪傳遞誤差、降低接觸應(yīng)力的方案。經(jīng)樣件試制、整車測(cè)試驗(yàn)證，驗(yàn)證新方案措施對(duì)改善嘯叫噪音的效果，觀察車內(nèi)噪聲品質(zhì)是否有所改善。第一部分已經(jīng)講述通過(guò)齒輪微觀修行降低傳動(dòng)誤差的分析，不再贅述。目前我們接觸的M3降低嘯叫噪聲的項(xiàng)目，就可以通過(guò)噪音和振動(dòng)多30箱體的振動(dòng)是變速箱噪聲的主要來(lái)源，對(duì)箱體進(jìn)行模態(tài)分析可以得到箱體的固有頻率和固有振型。利用固有振型圖可以比較直觀的看到變速箱箱體在某階頻率下的振動(dòng)形態(tài)，直觀的分析減速器的動(dòng)態(tài)特性，因此對(duì)箱體的模態(tài)分析是非常有必要的。變速箱箱體首先通過(guò)Catia三維建模，通過(guò)Hypermesh生成有限元模型，并通過(guò)節(jié)點(diǎn)縮聚連接到主軸承上。最后保存為.dat格式的文件，以備在RomaxDesigner中使用。同樣在Romax里對(duì)齒輪箱進(jìn)行建模，之后分別對(duì)變速箱箱體和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行嘯叫分析，得到其前幾階模態(tài)，然后對(duì)比分析。3.2分析箱體和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的各階模態(tài)是否存在共振頻率來(lái)研究嘯叫分析箱體的振動(dòng)是變速箱噪聲的主要來(lái)源，對(duì)箱體進(jìn)行模態(tài)分析31Romax軟件內(nèi)嵌動(dòng)力學(xué)分析模塊如下圖所示，可以完成齒輪箱系統(tǒng)固有頻率及固有振型的求解，通過(guò)振動(dòng)噪聲分析模塊可以查看求解結(jié)果。利用動(dòng)力學(xué)分析模塊可求解動(dòng)力模塊傳動(dòng)系統(tǒng)在各檔工況下的前幾階固有頻率。Romax軟件內(nèi)嵌動(dòng)力學(xué)分析模塊如下圖所示，可以完32分別對(duì)變速箱殼體及變速箱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，分析界面如下圖所示：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析分別對(duì)變速箱殼體及變速箱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，分析界面如33變速箱箱體的模型如下：