+7 812 363-45-75

Оптимизация формы зубчатых колес

Задача оптимизации конструкторских размеров является одной из наиболее значимых проблем. Конструктор при проектировании зубчатой передачи (и не только) должен подобрать таким образом размеры, чтобы передача удовлетворяла характеристикам по КПД, прочности, минимальному весу и максимальной надежности, а также имела минимальную стоимость изготовления. Для решения подобной задачи в инструментарии KISSsoft есть возможность прямой оптимизации и функция построения фронта Парето. Как решать подобную задачу, будет рассказано в данной статье.

Пара цилиндрических зубчатых колес будут рассчитываться исходя из следующих начальных данных:
Метод расчета: ISO 6336 метод B
Номинальная мощность: 100 кВт
Скорость вращения шестерни: 1300 об/мин
Передаточное отношение: 3,5 ( допускается отклонение +-2%)
Коэффициент внешней динамической нагрузки: 1,20
Требуемый срок службы: 5000 часов
Тип смазки: Масло ISO-VG 220 Смазка впрыскиванием масла
Материал: 18CrNiMo7-6

Алгоритм расчета
Шаг 1. Примерное определение размеров

Выполним первый приблизительный расчет — найдем величину межосевого расстояния и ширину зубчатого венца. Из опыта проектирования подобных зубчатых передач, необходимо попытаться достичь соотношение ширины зубчатого венца к межосевому расстояния в диапазоне от 0,3-0,4.
Определим смазку:
11
Определим основные данные нагружения:
2
Запустим расчет, нажав на
3
Введем номинальное передаточное число и отношение ширины зуба к межосевому расстоянию, плюс отклонение в процентах:
4
Теперь Вы можете посмотреть результаты первого приближения. Идея этого расчета: получить представление о возможных геометрических решениях в заданном диапазоне, а также оптимизировать входные параметры для следующего – точного расчета.
Отмечу, что первоначальный расчет не занимает более 3х минут.
Для вывода результатов выберите одно решение (может отличаться от представленного здесь) и нажмите «Применить»:
5

Шаг 2. Оптимизация геометрии

Решение от шага 1 не даст достаточных результатов. Попробуем найти решение с более высокими коэффициентами запаса в области корня зуба.
К примеру, можно решить следующие задачи:
1) Определить наилучшее решение исходя из различных входных параметров.
2) На сколько, при изменении угла давления и модуля , будет изменяться угол наклона линии зуба?
Теперь настало время для оптимизации макро-геометрии. Введите мелкий размеров, нажав желтый значок
6

Увеличьте максимальное количество решений — 1000, введите номинальное передаточное отношение, и установите минимальное / максимальное значения и размер шага для параметров, которые вы хотите анализировать.
Пример возможного ввода данных:
7

«Заданные значения II» не представляют интереса в этом упражнении и не будут изменяться. Нажмите «Рассчитать» и «Посмотреть графики» .

Условия II не представляют интереса в этом упражнении и не должны быть изменены. Нажмите «Рассчитать». После расчета будет доступен фронт Парето в графическом виде. Для графиков вы можете настроить параметры вертикальной и горизонтальной оси:
8
Существует четкая тенденция влияния для нормального модуля: больший коэффициент запаса основания зуба достигается при высоком нормальном модуле и соответственно — высокий коэффициент запаса боковой поверхности зуба при низком нормальном модуле. Несмотря на борьбу противоположностей, мы можем повысить коэффициент безопасности боковой поверхности на 15% и увеличить коэффициент запаса основания зуба выбрав больший нормальный модуль.
Угол наклона линии зуба (helix angle): еще одна четкая тенденция при более высоких запасах прочности боковой поверхности зуба для зубчатых колес с большим углом наклона линии зуба. Также, зубчатые передачи с большим углом наклона линии зуба производят меньше шума и работают более плавно (не будет объяснено в этом примере).
И окончательно, лучшие варианты представлены в протоколе:
9

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий


Translate »

Запросить Демо Версию программного продукта


Никто лучше Вас не оценит, насколько Вам подходит функционал программного обеспечения. Оцените это получив демонстрацию продукта и пробную версию, ссылку на которую мы пришлем Вам по электронной почте.


Пожалуйста, заполните следующую информацию. Поля, отмеченные * являются обязательными для заполнения:

Фамилия, Имя*
Телефон*
E-mail*
Компания

 Я хочу пройти бесплатный вводный обучающий вебинар по продукту от специалиста компании

* Мы ценим и уважаем конфиденциальность наших клиентов. Полученные в этой анкете данные будут обработаны исключительно сотрудниками компании GloBAS Distribution и не подлежат передаче третьим лицам.

Задать вопрос

Имя*
Телефон или E-mail*
Вопрос*

Найти решение


Если Вы не нашли подходящего программного продукта в нашем портфолио – мы будем рады обсудить Ваши потребности и подобрать решение для Вашей задачи в индивидуальном порядке.


Пожалуйста, заполните следующую информацию и наш специалист свяжется с Вами в ближайшее время. Поля, отмеченные * являются обязательными для заполнения:

Фамилия, Имя*
Контактный телефон*
E-mail*
Компания

* Мы ценим и уважаем конфиденциальность наших клиентов. Полученные в этой анкете данные будут обработаны исключительно сотрудниками компании
GloBAS Distribution и не подлежат передаче третьим лицам.

Заказать звонок

Имя*
E-mail
Телефон*

Получить бесплатный вебинар по продукту


Никто лучше Вас не оценит, насколько Вам подходит функционал программного обеспечения. Оцените это получив демонстрацию продукта и пробную версию, ссылку на которую мы пришлем Вам по электронной почте.


Пожалуйста, заполните следующую информацию. Поля, отмеченные * являются обязательными для заполнения:

Фамилия, Имя*
Телефон*
E-mail*
Компания

* Мы ценим и уважаем конфиденциальность наших клиентов. Полученные в этой анкете данные будут обработаны исключительно сотрудниками компании GloBAS Distribution и не подлежат передаче третьим лицам.

Задать вопрос +7 (812) 363-45-75