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(word完整版)用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程
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用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程
（吕浚潮）
目录
建立流程目的
用romax软件建模过程
强度分析过程
齿轮优化过程
4.1齿向优化
4。2齿廓优化
结论

建立流程目的
用romax软件对齿轮及轴进行建模,首先进行强度分析。由于轴、轴承、齿轮的变形及受载,必然导致轮齿变形及及错位，减小单位啮合长度的最大载荷及传递误差(减小啮合噪声），对轮齿进行齿向及齿形修形，这样可以有效减小啮合线单位长度上的载荷，减小载荷突变，可减小啮合噪声。
用romax软件建模过程
本部分简要地阐述了用romax软件建立换挡机构的过程，按先后顺序建立轴、轴承、齿轮，然后装配到一起，最后设置边界条件，建立分析工况。具体过程如下：
（1)通过菜单栏的components按钮增加一个组（addNewassemble/component)，弹出图2所示对话框.

图2.1为模型增加一个部件
（2)首先增加一个轴组件,如图2。2,单击ok按钮.

图2。2增加一个轴组件
(3）建立轴各段的截面形式、直径和长度，如图2。3。
设置轴各段的长度、截面直径、圆锥方向

图2。3建立轴各段的直径、长度及截面形式
(4)当建完轴后，点击增加轴承按钮，打开轴承增加页面,选择符合要求的轴承。
增加轴承按钮
选择轴承界面

图2.4增加轴承界面
(5)指定轴承安装在轴上的位置,如图2.5。
设定轴承在轴上位置

图2.5设置轴承位置截面
(6）按上述方法,把换挡机构的主轴、副轴全部建完。然后按图2.1，增加一个齿轮部件，如图2.6.
增加一个齿轮部件

图2.6
（7)继第6步，出现齿轮参数选择界面，如图2。7,选择齿轮类型（直齿或斜齿)，螺旋角，螺旋方向，模数,主动齿轮或被动齿轮，压力角等参数。
设置齿轮的模数、压力角、直(斜）齿、主被动形式

图2.7齿轮参数选择界面
（8)单击next,进入齿轮参数设置页面，设定齿轮的齿宽、变位系数、齿顶高系数、齿根高系数、齿顶倒角、齿根倒角、跨齿数等参数。
设置齿轮齿形参数

图2。8设定齿轮参数
(9)把建好的齿轮安装到轴上，选定齿轮在轴上的装配位置。
选择转配齿轮和确定装配位置

图2。9设定齿轮
(10）按以上步骤，把所有齿轮都装配到轴上,最后确定各轴之间的相对位置，如图2.10.
确定轴的位置及方向

图2.10轴间相对位置的确定
（11）在轴上施加载荷，建立边界条件.
确定载荷大小及位置

图2.11设置边界条件
（12）通过以上步骤，模型已建完，左后是设置不同档的分析工况,如图12
至此，换档机构可以全部建立，模型如图2。12
设置每个工况下的载荷
建立工况

图2。12建立工况,设置载荷
齿轮强度分析
（1）本文为了分析简单，只对3档齿轮进行分析。分析界面如图3。1，轮齿弯曲应力、接触应力如表3。1.
齿轮强度分析

图3。1轴的强度、刚度分析
表3。1CG1623档齿轮强度分析结果
齿轮弯曲强度MPa弯曲强度极限MPa弯曲安全系数K接触强度MPa接触强度极限MPa接触安全系数K3档主动齿轮439.15001。131394140013档从动齿轮454.71。11339。721。04齿形优化过程
（1)齿向修形。由于轴、轴承、齿轮的弹性变形导致齿轮啮合偏斜，从而使齿轮在齿向方向上承载载荷不均匀.先按图4.1所示进入传递误差分析界面，继而进入图4.2所示，按图中步骤进行操作。未修行前齿轮的齿向载荷分布、谐次响应、传递误差分别如图4.3~图4。5。
传递误差分析

图4。1传递误差分析
③查看齿轮的啮合特性
①
②

图4.2齿轮啮合特性分析界面

图4。3齿轮单位啮合长度的载荷分布

图4。4齿轮谐次响应（2。15um）

图4.5齿轮传递误差（13.9-7。24=6.66um）
由图4。3可以看出，3档齿轮载荷在齿向分布上存在严重的分布不均，因此有必要对齿向进行修形。按图4.6进入轮齿优化界面（如图4.7）。
几何优化进入界面

图4。6。轮齿优化进入界面
③设置齿向优化量
②齿向优化按钮
①双击需优化齿轮侧

图4.7齿向优化步骤
经过不断地尝试，得到最佳的修形量及优化结果如图4。8~图4。9。

图4.8最佳修形量为5.3u

图4。9齿向修形后的载荷分布
(2)齿廓修形。由图4.9所示,齿轮在双齿啮合与单齿啮合的载荷突变十分明显。为了减小这个突变，对轮齿进行齿廓修形，按图4。10进入齿廓修形界面。
修形量设置
齿形优化按钮

图4。10齿形修形界面
经过不断尝试,得到最佳修形量为9um（如图4。11），修