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技術(shù)文章

齒輪的當(dāng)下運(yùn)算辦法研討剖析
      根據(jù)不同的道路、車輛和駕駛員各個(gè)齒輪將承受不同的負(fù)荷。為了擴(kuò)大使用范圍，變速箱必須使所有齒輪不論在任何道路都具有足夠的壽命。這意味著變速箱在各種速度都必須允許*不適宜的負(fù)荷。
　　試驗(yàn)周期傳遞這樣的負(fù)載，一般一個(gè)單級(jí)周期的試驗(yàn)時(shí)間對(duì)于滲碳淬硬齒輪的點(diǎn)蝕由Woβhler曲線確定。表明一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)策略：如果對(duì)于一個(gè)確定的齒輪箱計(jì)算其損傷S，可以按照Woβhler曲線計(jì)算其許用極限負(fù)荷或壓力，這對(duì)于齒輪設(shè)計(jì)是合適的。因此，一個(gè)重量*佳的齒輪裝置**調(diào)整齒輪組，可以在很短的時(shí)間內(nèi)并不必重復(fù)疊代就能設(shè)計(jì)開發(fā)。
　　壽命計(jì)算要求的適于檢驗(yàn)變速箱的Woβhler曲線強(qiáng)度值，用新的試驗(yàn)不斷修正。特別的壽命特性考慮不同的材料、質(zhì)量、工藝、潤(rùn)滑油（添加劑、粘度）和各變速箱設(shè)計(jì)的各種特點(diǎn)以及使用要求（**性）。
　　齒輪設(shè)計(jì)和重新計(jì)算的現(xiàn)代程序在齒輪設(shè)計(jì)和重新計(jì)算中傳統(tǒng)的計(jì)算程序仍作為一個(gè)重要的法則。但是隨著要求的日益提高，采用有限元方法。傳統(tǒng)的和有限元計(jì)算程序已經(jīng)過(guò)相互配合成為FE直齒輪程序系列。有限元（FE）直齒輪計(jì)算程序采用Stiaus程序確定以試驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)的周期、許用負(fù)荷和各個(gè)速比要求的齒數(shù)。有助于設(shè)計(jì)者采用綜合的優(yōu)化算法和齒輪參數(shù)粗略要求的*少條目。對(duì)各個(gè)齒輪組和行星齒輪系（即Ravigneaux）的*終設(shè)計(jì)采用Stitea程序。
　　Stifer程序和滾刀、切削(軸構(gòu)架鋼材裝置座層切削組配機(jī)床)工具、砂輪用來(lái)作為決定半精加工和精加工齒輪橫截面幾何形狀。用Stifla方法計(jì)算考慮齒形修正和空間鼓形齒幾何字。采用變化CAD和FE程序的Stigen程序?qū)崿F(xiàn)包括邊界條件和負(fù)荷自動(dòng)FE單元生成。用Stilas或Stilar程序利用彈性模量實(shí)現(xiàn)實(shí)際的載荷分布。在這樣的情況下，不再應(yīng)用影響參數(shù)法，而采用非線性FE程序。計(jì)算結(jié)果包括負(fù)載和變形分布及轉(zhuǎn)矩誤差的Fourier分析。
　　具有自動(dòng)繪曲面圖的Stitea設(shè)計(jì)程序圖6示Stitea設(shè)計(jì)程序自動(dòng)繪曲面圖為便于操作，該程序結(jié)構(gòu)相同于原版本并擴(kuò)展常規(guī)使用。除某單元和符號(hào)顯示外，對(duì)于各齒輪組和行星齒輪系基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入、幾何學(xué)、工具等采用檢索卡方法。輸入字符組是圖表支承，為充分保證用戶，附加程序與選擇含腳注的各輸入字符組有關(guān)。類似輸入實(shí)行一系列可能的試驗(yàn)，以便防止可能的程序失敗。齒輪設(shè)計(jì)中要研究很多的邊界條件，它采用Stiaus要求的附加支承補(bǔ)充普通的優(yōu)化算法。圖7示一種基本的預(yù)設(shè)計(jì)，以表格形式來(lái)研討不同齒輪參數(shù)的影響。
　　齒輪參數(shù)改變（通過(guò)pull2down菜單選擇）如齒頂修正系數(shù)直接計(jì)算并以對(duì)話方式所有新齒輪參數(shù)表示于表格中。這種方法比處理數(shù)據(jù)分批形式程序具有明確的操作優(yōu)勢(shì)。非線性有限元程序計(jì)算圖15示內(nèi)齒輪和大撓度圈齒輪并造成接觸圖偏移的生成模擬。對(duì)于這類問(wèn)題要采用非線性有限元程序。由于計(jì)算時(shí)間延長(zhǎng)而限制了網(wǎng)格的細(xì)化。
　　因此，通過(guò)多項(xiàng)函數(shù)（仿樣函數(shù)）和面接合來(lái)確定接觸條件對(duì)這種程序是特別重要的。有限元偏差來(lái)自精密齒面接觸間變形較大。同時(shí)必須研究非線性材料在滲碳淬硬和材料芯部回火有關(guān)高載荷的特點(diǎn)。
　　變速器齒輪中惰輪傾斜的計(jì)算在前面所述“轎車變速器的直齒輪檔”的實(shí)例中，該齒輪與軸固連，在惰輪情況內(nèi)，已經(jīng)述及箱體變形軸承彈性、軸承間隙、軸彎曲等的影響。由惰輪經(jīng)過(guò)離合器體、滑動(dòng)套和同步器體對(duì)軸稍加復(fù)雜的力流。這個(gè)系統(tǒng)，也可用適當(dāng)?shù)娜SFE方法來(lái)分析，所有述及部件包括與其有關(guān)的接觸區(qū)均繪成線圖，因?yàn)橹荒芡扑]耐久性、穩(wěn)定性和摩擦的計(jì)算，如果所有部件包括接觸區(qū)在FE模型內(nèi)可繪制詳細(xì)的幾何線圖結(jié)果已作了**的和詳細(xì)討論，而對(duì)不帶摩擦則明顯不夠。