[发明专利]一种基于精准约束条件的圆柱齿轮传动优化设计方法及CAD优化设计系统

摘要

本发明提供了一种基于精准约束条件的圆柱齿轮传动优化设计方法及CAD优化设计系统，属于优化设计方法及CAD优化设计系统领域。本发明的目的是克服现有齿轮优化方法中将各关键系数作为常量处理的弊端，从而有效地提高优化结果的准确性。一种基于精确约束条件的圆柱齿轮传动优化设计方法，包括如下步骤：原始参数输入、计算配置保存、关键系数计算、重新构造齿面接触强度约束条件、重新构造齿根弯曲强度约束条件、优化迭代；一种基于精确约束条件的圆柱齿轮传动CAD优化设计系统，包括如下模块：原始参数输入模块、计算配置保存模块、关键系数计算模块、齿面接触强度约束条件重构模块、齿根弯曲强度约束条件重构模块、优化迭代模块。

主权项

一种基于精确约束条件的圆柱齿轮传动优化设计方法，其特征在于，包括：步骤1：原始参数输入，根据工况要求，输入圆柱齿轮副的齿形参数、工况参数及材料参数，其中齿形参数包括齿数、模数、齿宽、压力角、螺旋角、齿顶高系数、顶隙系数；工况参数包括输入转矩、输入功率、使用系数等；材料参数包括弹性模量、泊松比、密度、接触疲劳极限、弯曲疲劳极限；步骤2：计算配置保存步骤，对步骤1中输入的参数，按照齿形参数、工况参数、材料参数的类别分别保存至参数文件，以供后续步骤调用；步骤3：关键系数计算，读取步骤2中的参数文件，计算并更新齿面接触强度约束条件和齿根弯曲强度约束条件中所需要的关键系数，这些系数包括修正载荷系数、修正计算应力系数、修正许用应力系数；步骤4：重新构造齿面接触强度约束条件，使用步骤3中计算的关键系数，生成齿面接触强度配置文件，重新构造齿面接触强度约束条件；生成齿根弯曲强度配置文件，重新构造齿根弯曲强度约束条件；步骤5：优化迭代循环，生成新的优化结果。如果达到收敛条件，则迭代终止，生成最终的圆柱齿轮传动优化设计方案；如果没有达到收敛条件，则重复执行上述步骤中的步骤3、步骤4及优化迭代步骤，直到达到收敛条件，迭代终止。