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文檔簡介
KISSsoft操作與齒輪設(shè)計培訓教程精品課件為什么使用KISSsoft?在實際傳動裝置設(shè)計過程中,因其計算參數(shù)過程非常繁瑣、復雜,按傳統(tǒng)的基于設(shè)計手冊的設(shè)計方法設(shè)計很難達到各種傳動性能指標最優(yōu)化的目標。采用傳統(tǒng)設(shè)計方法,不但對設(shè)計人員自身經(jīng)驗、知識水平有較高要求,而且計算容易出錯,更有可能因為計算次數(shù)有限而漏掉最優(yōu)解。本教程適合于有過機械傳動理論基礎(chǔ),并從事機械行業(yè)設(shè)計1年以上并具備英語基礎(chǔ)的人士學習。重要說明:1.所有的強度理論都是近似、近似、再近似,一味的強調(diào)強度理論計算的精確性是沒有必要的。任何軟件強度計算,參考性而已,基本上都是假設(shè)、近似、可以等同……疲勞強度的計算,即使是有限元都不能精確計算。2.實際計算需要不同的系數(shù)(使用工況,如沖擊、時間、溫度),這些所需要的知識和判斷來自多年的設(shè)計、加工和機械裝置運行經(jīng)驗的積累。機械行業(yè)使用情況是在多年經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,一步步發(fā)展的,沒有絕對的說,安全系數(shù)是1就要壞,是1.2就不會壞。設(shè)計過程中,我們最好是把整個系統(tǒng)的安全系數(shù)平衡設(shè)計。3.不同的專業(yè)標準可能采用的不同的經(jīng)驗數(shù)據(jù)更適合特定的應用領(lǐng)域。比如計算方法ISO6336、AGMA2001-C95、DIN3990、變動載荷譜等。4.本軟件計算過程主要根據(jù)德國DIN、國際ISO等標準,計算過程、結(jié)果可能和我國現(xiàn)行標準不一致,比如軸的計算DIN743是以maxvonmises應力為結(jié)果,而我國對軸的計算并未提出標準。
精品課件二、單對齒輪模塊介紹
2.2齒輪的齒廓參數(shù)(Referenceprofile)建議齒廓優(yōu)先采用標準齒形的齒廓參數(shù),方便滾刀加工和齒輪共用性。KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹精品課件二、單對齒輪模塊介紹
2.2齒輪的齒廓參數(shù)(Referenceprofile)基本齒條型式的應用
1、A型標準基本齒條齒廓推薦用于傳遞大轉(zhuǎn)矩的齒輪。
2、B型和C型基本齒條齒廓推薦用于通常的使用場合。用一些標準滾刀加工時,可以用C型。
3、D型基本齒條齒廓的齒根圓角為單圓弧齒根圓角。當保持最大齒根圓角半徑時,增大的齒根高=1.4m,齒根圓角半徑=0.39m使得精加工刀具能在沒有干涉的情況下工作。這種齒廓推薦用于高精度、傳遞大轉(zhuǎn)矩的齒輪,因此,齒廓精加工用磨齒或剃齒。在精加工時,要小心避免齒根圓角處產(chǎn)生凹痕,凹痕會導致應力集中。幾種類型基本齒條齒廓的幾何參數(shù)見下表。KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹精品課件二、單對齒輪模塊介紹
2.2齒輪的齒廓參數(shù)(Referenceprofile)如果需要對齒頂或齒根進行修改時:KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.3齒輪的齒厚偏差參數(shù)(Tolerances)在精密機械工業(yè),相對偏差(公差/齒厚)對模數(shù)1.0以上的齒輪比較高。如果中心距公差很大,精度等級比較低,此時必須選擇一個足夠大的偏差來防止齒輪卡死。此外,許多塑料齒輪都出現(xiàn)縮水和膨脹。經(jīng)驗說明在設(shè)計齒輪初期最好定義必要誤差。在詳細優(yōu)化齒形時沒有缺點出現(xiàn),然后發(fā)現(xiàn)極大的偏差會消耗齒頂處的齒厚優(yōu)化。使用DIN3967中指定的方法來定義偏差。在這之前,必須先知道齒輪和箱體的工作溫度和熱膨脹系數(shù)。這里必須考慮膨脹產(chǎn)生的影響。尼龍是膨脹最嚴重的塑料材料(吸水后會膨脹2%)。無側(cè)隙的齒輪是無法正常工作的,會出現(xiàn)燒傷、噪音、卡死甚至傳動失效等狀況,因此需要適當?shù)膫?cè)隙。可以用改變齒輪副中心距的大小或把齒輪輪齒切薄來獲得,一般齒輪副中心距是不能調(diào)整的,因此一般在加工齒輪時按規(guī)定的齒厚極限偏差將輪齒切薄,如圖所示。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.3齒輪的齒厚偏差參數(shù)(Tolerances)KISSsoft齒厚偏差功能可以以DIN3967、DIN58405、ISO1328、自定義等方式設(shè)置齒厚。齒厚的設(shè)置方式還可以生成實際制造所需的測量值:公法線、量棒距、弦齒厚等,也可以直接使用公法線、量棒距、弦齒厚等反定義齒厚。各種值只需要任何一個就可以相互轉(zhuǎn)換,功能是十分強大的。齒頂圓外徑、齒根圓底徑、中心距可以根據(jù)生產(chǎn)狀況自定義公差。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.3齒輪的齒厚偏差參數(shù)(Tolerances)
如果齒厚值需要轉(zhuǎn)換,單擊齒厚轉(zhuǎn)換按鈕,進入齒厚轉(zhuǎn)換對話框。如果需要修改則選定的齒厚偏差將變?yōu)樽远x偏差。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.3齒輪的齒厚偏差參數(shù)(Tolerances)同樣變位系數(shù)也可以調(diào)整齒厚,需要在基本數(shù)據(jù)選項卡調(diào)整??梢允褂霉ň€、量棒距、弦齒厚等任意一值調(diào)整。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.4齒輪的修形參數(shù)(Modifications)齒輪修形的目的:一對齒輪副在嚙合過程中,由于受到載荷作用,輪齒有變形,軸有偏心,軸承存在間隙,軸承受力后有變形,這些都會導致原本應該完全嚙合的一對齒的某端或者某段載荷會很大,導致局部應力過大,大大降低齒輪壽命。需要人為的將載荷大的部分的金屬切掉,已保證整個齒面載荷均勻分布,這就是修形的基本原理。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.4齒輪的修形參數(shù)(Modifications)
對于使用模具工藝加工齒形,齒頂必須倒圓角,因為尖角在注塑時是不可能很精確的完成的。最好將齒輪1和齒輪2的這個參數(shù)同時在一個界面控制。這樣可以確保所有重要的參數(shù)(例如重合度等)計算時可以同時考慮齒頂?shù)箞A角的影響。齒輪的齒頂、齒廓倒角、倒圓,并無標準計算公式,一般依據(jù)各公司的經(jīng)驗。但不宜過大,從而影響齒輪重合度和強度,一般齒輪倒角如下:
1、齒輪的齒頂?shù)菇?、倒圓大小0.05~0.1模數(shù)
2、齒廓倒角0.1~0.15模數(shù)
3、角度一般是45°。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.4齒頂最小齒厚
在KISSsoft中,默認的最小齒頂厚是0.2*模數(shù)。但對塑料齒輪(齒頂圓角)這個值會相對比較低。這時應該設(shè)置為0.4*模數(shù)。在"Modulespecificsettings"中的"General"設(shè)置。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.5齒輪的功率參數(shù)(Rating)計算模式Calculationmethod,塑料材料需選用VDI2545計算,否則無法運行,建議采用VDI2545modified改進版。當,出現(xiàn)金屬件與塑料件配合運轉(zhuǎn)傳動時,按下例步驟操作:123精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.5齒輪的功率參數(shù)(Rating)計算最大允許扭矩:
點擊來定義最大的傳遞功率。在這種情況下,額定轉(zhuǎn)速,使用壽命和許用安全系數(shù)都需考慮在內(nèi)。精品課件應用系數(shù)KA應用系數(shù)KA為補償由于外部因素而引起的齒輪載荷的增加,用KA來調(diào)節(jié)名義載荷Ft。這種外部附加動載荷取決于原動機和從動機的特性或從動機的特性,也依賴于軸和聯(lián)軸器在內(nèi)的系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度以及運行狀態(tài)。應用系數(shù)KA可通過精密測量和對系統(tǒng)的綜合分析或根據(jù)應用現(xiàn)場的可靠使用經(jīng)驗確定。如果無法實現(xiàn),可參考下面圖表。在某些場合的應用系數(shù)KA值遠高于表中的值,選用時應認真并盡可能全面地分析工況和聯(lián)接結(jié)構(gòu)。如在遠行中存在非正常的重載、在的啟動轉(zhuǎn)矩、重復的中等或嚴重沖擊,應當核算其有限壽命下承載能力和靜強度。KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.6齒輪的滑移曲線(Specificsliding)-1<滑動比?<1非常完美-2<滑動比?<2工作良好-3<滑動比?<3很難接受?<-3和?>3
無法接受精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.6齒輪的滑移曲線(Specificsliding)
通過變位系數(shù)優(yōu)化滑動比的數(shù)值!
一對嚙合的齒輪,在同一嚙合點上二齒廓的線速度并不相同(節(jié)點除外),因而齒廓間存在滑動,而且在傳動過程中兩齒廓間有正壓力的作用,所以兩齒廓間必將產(chǎn)生摩擦,因而使兩齒廓受到磨損。通常用滑動率表示齒面間相對滑動的程度。要減少滑動的影響可以通過齒輪變位的方式來實現(xiàn)。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.6Kisssoft如何修改參數(shù)減小滑動比通過修改變位系數(shù)來優(yōu)化滑動比修改變位系數(shù)精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.6Kisssoft如何修改參數(shù)減小滑動比通過齒頂修圓來優(yōu)化滑動比齒頂修圓精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.6Kisssoft如何修改參數(shù)減小滑動比在固定傳動比的情況下,不同齒數(shù)搭出來的滑動比數(shù)值結(jié)果會不同調(diào)整齒數(shù)精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.6滑動比優(yōu)化總結(jié)修改變位系數(shù)可以優(yōu)化滑動比合理增加齒頂修圓可以優(yōu)化滑動比選擇合適齒數(shù)配合可以優(yōu)化滑動比在KISSsoft軟件幾何設(shè)置過程中,應用最為廣泛的一個功能就是對嚙合齒輪副滑動比的優(yōu)化,以上幾點優(yōu)化方法并不是任何情況都通用,具體情況還的根據(jù)實際產(chǎn)品設(shè)計需求來調(diào)試。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.7齒輪的重合度(Contactratio)單對齒輪嚙合重合度盡量大于1,否則會有撞擊,影響噪音和強度.增大重合度,可以減小齒輪傳動的噪音。首先,增大重合度,可以減小單對輪齒的負荷,從而可以減小嚙入和嚙出的負荷沖擊,降低齒輪噪音;其次,隨著接觸齒對的增加,單對輪齒的傳動誤差被均化,從而減小了輪齒的動態(tài)激勵;此外,幾乎所有的對齒輪噪音有影響的輪齒參數(shù),實際上都是由于它們對重合度的影響而起作用的。例如,對于重合度為1~3的圓柱齒輪,降低齒輪的壓力角,減小模數(shù),使齒頂高有較小的增加,均是由于增大了重合度而使齒輪噪音降低的。當然,壓力角減小,增加了輪齒的柔性,也降低了動態(tài)激勵,從而有利于噪音的降低。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.7齒輪的重合度(Contactratio)優(yōu)化重合度總結(jié)通過修改變位系數(shù)可以增加重合度通過減小模數(shù)增加齒數(shù)可以提高重合度做細長齒形可以增加重合度一般在實際工作中以上三種方法是相互結(jié)合在一起設(shè)計,也可單獨調(diào)整某一項參數(shù)來達到設(shè)計目的,如果用標準刀具加工齒形,第三種方法設(shè)計的齒形就不能加工。還有可以使用斜齒輪也可以提高重合度。但是斜齒輪加工制造成本比直齒輪高。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.8齒輪的安全系數(shù)(Safetyfactor)
使用KISSsoft軟件提高齒面接觸安全系數(shù)是非常必要的!0.8795(0.8618)<1.0很不理想!(增加變位系數(shù)、齒向修形均可改善)
在保證齒輪強度的基礎(chǔ)上,為了使齒輪產(chǎn)生噪聲小、振動水平低,需設(shè)法得到2.0以上的端面重合度。采用盡可能大的齒高系數(shù),這不但可以增加重疊系數(shù),而且由于齒根減薄,增加了牙齒的柔性,因而更容易吸收牙齒的震動,減小輪齒間噪聲。
為避免出現(xiàn)齒頂變尖,解決方法一般是選擇小于20°的齒形角,這樣通常會減小設(shè)計強度,通過增加重合度補償該計算強度的減小。精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹
2.9KISSsoft齒輪精度等級的選擇
齒輪的加工精度,對齒輪傳動系統(tǒng)噪聲有著重要的影響。一般來說,提高加工精度,有助于降低齒輪系統(tǒng)的噪聲。但提高加工精度,要受加工成本的限制,且初始的加工精度越高,提高精度的降噪效果也越不明顯。在各單項輪齒誤差中,齒形誤差對噪聲的影響最大,齒形誤差大,則齒輪噪聲大,但兩者間并非簡單的線性關(guān)系。因為噪聲的大小,不僅取決于齒形誤差的大小,更主要的是取決于齒形形狀。實驗證明,略帶鼓形的齒形形狀,有利于降低噪聲。
二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10KISSsoft軟件變位系數(shù)的選擇為了發(fā)揮變位齒輪傳動的優(yōu)越性,應使選擇的變位系數(shù)在滿足約束條件的情況下,使某項傳動指標達到最優(yōu),以下是KISSsoft軟件給出的幾項質(zhì)量指標:最優(yōu)滑動比最小滑動速率最大齒根彎曲強度的安全系數(shù)最大齒面接觸強度的安全系數(shù)(防止齒頂過尖、過薄)兩對齒輪最小齒頂厚度齒輪1無根切齒輪2齒頂最薄的最小變位系數(shù)齒輪2無根切齒輪1齒頂最厚的最大變位系數(shù)兩對齒允許有效根切的變位系數(shù)極限二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹保證齒頂有一定的厚度:
為了避免齒頂變尖和齒頂厚度變薄的現(xiàn)象,應使齒頂厚Sa≥0,限制條件為:Sa1≥[Sa1]精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10變位系數(shù)選擇條件二、單對齒輪模塊介紹使用變位系數(shù)的特點:
齒輪變位系數(shù)的確定是齒輪設(shè)計中非常重要的因素,它即影響齒輪的強度,又影響齒輪的嚙合指標,一般齒輪設(shè)計手冊變位系數(shù)選擇均以強度平衡為出發(fā)點,而忽略噪音因素。齒輪變位的最終目的是通過調(diào)整變位系數(shù)來平衡齒輪嚙合性能指標滿足實際工作需要,其分配目的就是滿足齒輪的某一項或平衡齒輪的幾項嚙合性能指標,使齒輪副達到較好的嚙合質(zhì)量來滿足實際工作需要。根據(jù)AGMA913-A98齒輪設(shè)計規(guī)范,齒輪變位系數(shù)分配的五項指導原則:(1)避免根切;(2)避免齒項變尖;(3)平衡滑動率;(4)平衡閃溫溫度;(5)平衡彎曲疲勞壽命。其中前兩條是限定了齒輪變位系數(shù)的選用范圍,后三條則是希望通過變位來優(yōu)化齒輪嚙合指標。精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10KISSsoft軟件變位系數(shù)的選擇齒外、底徑不變,改動變位系數(shù)在實際設(shè)計中,通常會發(fā)現(xiàn)齒輪空間不夠,可以勾選上面兩個選項,即使改動變位系數(shù),軟件也會自動固定齒外徑和齒底徑。二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹2.10KISSsoft軟件變位系數(shù)的選擇齒外、底徑不變,改動變位系數(shù),變位不同,但是齒外徑、齒根徑?jīng)]有發(fā)生改變.二、單對齒輪模塊介紹精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.14齒輪的3D輸出KISSsoft能與Slidworks軟件直接對應,在使用中根據(jù)要求,設(shè)置3D輸出方式.3D可以轉(zhuǎn)出通用的stp格式.
KISSsoft轉(zhuǎn)出的齒形為一個圓滑曲面(如右圖),方便模具成型.精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.14齒輪的3D輸出3D輸出功能可查看齒輪的3D格式的嚙合圖、單個齒輪圖,也可以模型進行UG(NX)、PROE、Solidwoks、等主流軟件的格式轉(zhuǎn)換。注意:
A、軟件必須安裝了所需格式的轉(zhuǎn)換器。
B、圖形設(shè)置對話框提前設(shè)置了所需的格式類型(Setting設(shè)置內(nèi))
C、盜版可能無法完成。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹二、單對齒輪模塊介紹
2.15齒輪的齒形參數(shù)&輸出(Toothform)表示輸出的2D及3D齒形都是取中間值,可以根據(jù)要求選用最大值或最小值=公差上下限注意:如使用線割機讀取齒形制模此處的2D齒形,必須改為Arcs(圓弧)輸出,同時根據(jù)線割絲的線徑選取合適的精度.精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹
2.16KISSsoft軟件關(guān)于粗細選型的設(shè)置粗略選形和精密選形的意義齒輪選形是依靠(certification)DIN3990,ISO6336或AGMA2100評定(rating)齒輪載荷的情況,目的就是為了從百十種數(shù)據(jù)方案中得到最優(yōu)的方案。對齒輪來說最后的評判標準就是重量、目標比、剛度和振動等性能,并進行綜合考慮。接下來我將通過例題來講解一下整個方案篩選的過程和所得結(jié)果的含義。二、單對齒輪模塊介紹精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹
2.16KISSsoft軟件關(guān)于粗細選型的設(shè)置已知條件:
齒輪1齒輪2傳動比(nominalratio)1:78.72材料(material)POM傳輸扭距(transmittingtorque)0.024Nm計算結(jié)果傳遞速率(transmittingspeed)5786Rpm計算結(jié)果齒圈外徑17.5mm齒根直徑和外圈直徑相距
mm應用系數(shù)(Applicationfactor)1.251.25許用壽命(Requiredservicelife)200h200h中心距4.9mm(設(shè)計目標)
使用計算方法是:PlasticaccordingtoVDI2545:1981(YFMethodB)目標:為該行星齒輪組選擇一組最優(yōu)的方案。本案例的目的是能夠得到最優(yōu)的重合度和最低的噪聲指數(shù)。精品課件五.KISSsoft軟件直齒和斜齒輪及行星輪基本模塊介紹
2.16KISSsoft軟件關(guān)于粗細選型的設(shè)置傳統(tǒng)計算方法精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)1.勾選以上兩個,代表粗選型即使有錯誤,也會運行!在草案設(shè)計階段期間經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些方案出現(xiàn)幾何誤差(KISSsoft會自動取消計算),我們建議用戶到“modulespecificsettings詳細模塊設(shè)置”里激活“Allowlargeprofileshift”和“Don'tabortwhengeometryerrorsoccur”。這將允許KISSsoft即便齒形錯誤也不中斷計算和得到結(jié)果精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)2.在Basicdata基礎(chǔ)數(shù)據(jù)界面輸入行星輪數(shù)量
3.定義材料、潤滑方式;
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2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)定義計算方法和工況4.選擇所需的計算方法(1),然后輸入應用系數(shù)(2)和使用壽命(3)。備注計算方法(1):VDI2545的測試數(shù)據(jù)在1980年完成,而VDI2736中的數(shù)據(jù)開始于2010年,還在進行中。其余在改善的過程中。5.定義轉(zhuǎn)矩的單位,可以在單位處右鍵點擊鼠標選擇用戶需要的單位。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16-1塑料齒輪的計算方法在KISSsoft中有基本的四種計算方法:1)SimplifiedcalcualtionalongISO6336(orDIN3990)在ISO6336(或DIN3990)標準下進行簡化計算(如不考慮溫度);
2)CalcualtionmethodalongNiemann在尼曼中有該計算的部分3)VDI2545:1981,heredifferentmodificationshavebeenimplementedVDI2545:1981修改的部分已經(jīng)在標準中執(zhí)行,比如:1)YFcalculatedalongmethodBorC在方法B和C中對YF(齒形系數(shù))的計算;2)AdditionalmodificationsforYSandσFE(againwithYFcalculatedalongmethodBandC)對YS(應力修正系數(shù))和σFE
(齒輪材料的彎曲疲勞強度的基本值)的修正(需要借助上面關(guān)于YF在方法B和C中的計算值);
4)VDI2736:2013精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)定義計算方法和工況6.輸入齒輪的工況,如扭矩、轉(zhuǎn)速等(如果轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速已經(jīng)輸入,軟件會自動計算功率值。P=(n*T)/9550精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)定義額外的因素
7.載荷分布系數(shù)K,會增加單個行星輪上的負載。在本次案例中,在“factors”選項欄,輸入載荷分布系數(shù)為1.0。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)8.打開粗選型對話框,輸入集體的參數(shù)。然后輸入公稱傳動比。如果KISSsoft根據(jù)基本設(shè)置來計算,計算出的模數(shù)會非常小。出于這個原因,用戶應該降低齒數(shù)范圍從9到14,使KISSsoft計算時選擇大模數(shù)。但是通常沒有必要改變齒數(shù)的默認值。最后點擊[Calculate]計算。重合度分度圓螺旋角抑制整數(shù)比精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)9.檢查結(jié)果,如果有滿意的,點擊[Accept]選擇相關(guān)的解決方案,或者雙擊左鍵選中滿意的。這樣,粗選型計算出的數(shù)據(jù)就已經(jīng)導入到主要參數(shù)窗口里,然后點擊[Close]關(guān)閉粗選型。在結(jié)果欄里右擊鼠標鍵顯示諸如中心距、齒寬等重要指標,并根據(jù)需要進行選擇。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.16齒輪的粗選型設(shè)置(Roughsizing)10.先計算后,在Tolerance公差界面根據(jù)制造要求,輸入齒外徑、齒底徑及中心距公差.注意:1).只要粗選型功能打開,用戶可以將任何其他解決方案導入到主要對話框里。然而,關(guān)閉粗選型后,結(jié)果就不再可用。細選型功能就是處理這種情況。2).當模數(shù)小于1.0時,我們建議用戶使用一個不同的公差標準。要做到這一點,在“Tolerances”選項欄里,對于每個齒輪,都選擇齒厚公差標準“DIN5840510e”,如圖1所示5。標準中10代表品質(zhì)(間隔寬度),10是比較低的品質(zhì)。字母“e”代表間隔限制和側(cè)隙。出于這個原因,用戶應該在“Basicdata”選項欄,也設(shè)置了相應的品質(zhì)設(shè)置為10。已經(jīng)定義好公差后,用戶可能想要輸入一個更好的齒寬值,單擊[CalculateF5]?,F(xiàn)在可以看到第一次粗略選型出的行星齒輪組的結(jié)果顯示在“Resultsoverview”里。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.17齒輪的精選型設(shè)置(Finesizing)11.在完成了初步選型步驟后,軟件提供精選型功能,輸入更加正確的尺寸來得到一個更加優(yōu)化的方案。現(xiàn)在,為生成一個優(yōu)化的解決方案,點擊精選型按鈕,設(shè)置中心距:4.9mm;各齒輪齒寬分別為:5mm、5mm、20.3mm精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.17齒輪的精選型設(shè)置(Finesizing)12.如上對話框需勾選,代表可以接受小的錯誤??!僅計算幾何允許根切考慮齒項變薄容許微小的幾何錯誤強度計算載荷譜允許滑動比超過3齒加工設(shè)備的參照支持整數(shù)細高齒類型嚙合分析終止任何一種沒有滿足安全系數(shù)的情況KISSsoft顯示的值主要計算額外的變數(shù)量為0精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.17齒輪的精選型設(shè)置(Finesizing)13.首先,檢查公稱傳動比(在粗選時,可能稍有變化),然后輸入所需值的范圍和增加模數(shù)(KISSsoft將自動選擇非常小的值)。定義參考圓齒圈的目標值。為定義準確的直徑,從齒輪外徑(17.5mm)扣除在齒根下方的3mm材料兩次(作為最小齒根直徑),最后測量出的直徑為11.5mm。然后進一步減少2*1mm的齒根值(這個值不需要是正確的,因為允許偏差設(shè)置為10%)。如上對話框輸入合適的傳動比、模數(shù)等參數(shù),然后運行!精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.17齒輪的精選型設(shè)置(Finesizing)14.轉(zhuǎn)到Graphics界面,選擇安全系數(shù)最好的一組
第13組兩者都較好,然后Accept,Run.精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.17齒輪的精選型設(shè)置(Finesizing)15.對比外齒圈尺寸,符合設(shè)計要求。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.18齒形優(yōu)化16.如果齒輪的設(shè)計是令人滿意的完成的話,下一步就是優(yōu)化齒形。因為齒輪不是由滾刀加工而成(本案例注塑成形),可以在不增加成本的情況下,進行修形。點擊“Calculation”->“Modifications”,進入修形窗口,輸入?yún)?shù),如圖所示。為提高初始齒接觸,并考慮因燒結(jié)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的收縮,用戶必須定義齒頂修圓。為此,從“Typeoftipmodification”的下拉列表選擇“Rounding”,輸入任意值(這里輸入0.05mm,這已經(jīng)是相當大的),從齒輪1到3,如圖所示。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.18齒形優(yōu)化用戶現(xiàn)在可以在“Modifications”選項欄里輸入齒形修形參數(shù)。單擊“”按鈕打開“Sizingmodifications”窗口,如圖所示。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.18齒形優(yōu)化選擇“Shortprofilecorrection,arc-like圓弧短齒廓修形”來進行齒頂修形,以盡可能小的減輕接觸碰撞的影響。在齒輪2上,選擇“Shortprofilemodification,arc-like”進行修形,點擊[Calculate]按鈕,然后單擊[Accept],最后關(guān)閉此窗口。然后執(zhí)行適當?shù)凝X廓修形。KISSsoft會自動在單齒接觸點處開始齒頂修緣,修形的值基于輪齒彎曲來得到。最好的設(shè)計方案通常是漸在開線末尾處有一個齒根半徑很大的橢圓齒輪和一個齒根中間半徑較小的齒輪相互嚙合。為計算這個,在菜單“Calculation”下拉菜單下激活“Toothform”選項欄,然后添加選項“Insertellipticalrootmodification加入橢圓齒根半徑的修形”。接下來,點擊“”按鈕顯示一個為橢圓齒根半徑的建議值。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.15齒形優(yōu)化所有的齒輪都已經(jīng)定義后,點擊“”圖標或按“F5”。曲率系數(shù)修形起始圓直徑齒根直徑弧長輸入軸部分的修改,而不是橫向部分精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.19檢查嚙合在優(yōu)化齒形后,建議需要檢查齒輪嚙合的精確度。齒輪嚙合接觸應該在實際漸開線區(qū)域內(nèi)。兩個齒的碰撞,尤其是主動輪的齒頂和從動輪的齒根,會對齒輪有很大的損害。應該在最小中心距的時候檢查一下齒輪嚙合(用最大中心距檢查齒根安全)。可以直接輸入中心距。這個"Checkforcollisions"功能非常有用??梢杂脕頇z查嚙合是否正確。點擊檢查框激活碰撞檢查。然后點擊圖標"Flanktotheleftorright"來放置齒輪右面接觸或者左面接觸。如果兩個面接觸了,會出現(xiàn)一個黑色方塊,如果有干涉就會濕紅色的。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.19檢查嚙合點擊"Properties"圖標,在右側(cè)顯示圖形設(shè)置,可以用它來做碰撞檢查。精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.19檢查嚙合點擊按鈕并選擇“Makeflankcontact(right)右齒面接觸”?,F(xiàn)在可以看到在輪齒接觸處的小黑點。黑色接觸點表示“正確嚙合或幾乎嚙合狀態(tài)”,紅色接觸點表示“碰撞或干涉狀態(tài)”。正確嚙合或幾乎嚙合狀態(tài)碰撞或干涉狀態(tài)精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
2.20檢查齒輪咬死可以通過使用適當?shù)凝X厚公差來防止齒輪咬死。如果不能給出理論上盡量大的齒厚公差(例如齒厚會非常小)或者其他原因使得齒輪嚙合很緊,這時候必須仔細檢查。當齒輪一起運動時,齒輪應該在齒頂碰到齒根前卡死(側(cè)隙必須是0.0)??梢詮膶嶋H壽命上反應出這個情況的后果而且必須注意這個情況,因為齒根沖擊比齒面卡死更嚴重。在KISSsoft中,可以在“Meshing嚙合"窗口中直接減小中心距,直到消除側(cè)隙。此時一個齒輪的齒頂和另一個齒輪的齒根之間還必須留有間隙。
這是一個反面例子:當側(cè)隙消除后,齒輪1的齒頂已經(jīng)深入到齒輪2的齒根區(qū)域!!精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
3.0圓柱齒輪的壽命分析按VDI2736:2013Draft(FYMethodC),分析斜齒輪的強度。在本例中,載荷譜被使用,而安全系數(shù),使用壽命和允許的額定功率都會被計算。下面的數(shù)據(jù)用來計算斜齒輪副,如下:
Gear1Gear2模數(shù)[mm]0.70560.7056螺旋角[degrees]2020壓力角[degrees]2020齒數(shù)1875齒寬[mm]6.6046.35材料POMPOM額定轉(zhuǎn)矩[Nm]0.113follows額定轉(zhuǎn)速[Rpm]3000follows應用系數(shù)1.51.5使用壽命[h]10001000精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
3.1輸入齒形參數(shù)一旦KISSsoft安裝和激活,用戶可依次點擊“開始→程序→KISSsoft03-2014→KISSsoft”打開程序。進入用戶操作界面,輸入齒形參數(shù)。在KISSsoft主窗口里,單擊“Modules模塊”選項,然后單擊“Cylindricalgearpair圓柱齒輪副”,打開圓柱齒輪計算窗口。最后輸入給定的齒形參數(shù):在“Basicdata基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”一欄里,數(shù)據(jù)輸入如下所示:精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
3.1輸入齒形參數(shù)在“Rating”一欄里,相關(guān)選項如下所示:(1)參考齒輪;(2)負載:用戶必須輸入三個值(速度、扭矩、功率)中的兩個和使用壽命,使用系數(shù);(3)計算方法。132精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
3.2定義其它參數(shù)3.2.1定義中心距
單擊中心距輸入框右邊的按鈕來定義中心距。因為沒有定義變位系數(shù),所以總的變位系數(shù)為零。點擊“Calculate”,就會計算出中心距的值。然后點擊“Accept”,這個值傳到“basicdata”一欄里。已知變位系數(shù)之和(為零)求中心距精品課件KISSsoft軟件齒輪基本模塊介紹
3.2定義其它參數(shù)3.2.2變位系數(shù)推薦用戶以“最優(yōu)滑動比”的優(yōu)化指標來確定變位系數(shù)。為此,點擊變位系數(shù)旁邊的
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