Kisssoft软件在行星齿轮设计中的初步应用研究

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近年来,机械制造领域的创新和技术改进在持续加速。行星齿轮作为重要的减速传动装置之一,在各种工业应用中得到了广泛使用,如自动化、航空航天、分析仪器等。对于这类传动装置来说,设计和计算是非常重要的环节,因此需要精确的数学模型和可靠的计算工具。Kisssoft软件作为一款专业的机械制造软件,在行星齿轮设计方面具备优势,可以提供全方位的解决方案。本文将介绍Kisssoft软件在行星齿轮设计中的初步应用研究。

 

什么是Kisssoft

Kisssoft软件是齿轮设计、齿轮传动系统设计及轴、轴承设计的专业软件工具,也是全球唯一一款正向齿轮设计软件,它允许你从单个零部件一步一步完成整个齿轮箱的系统建模。同时也是世界上功能最强、覆盖面最宽、技术最深、实用性最强、集传动系统选配、设计与开发为一体的大型专业软件。其专业领域包括风电齿轮箱、汽车变速箱及机械工业齿轮箱等,其应用领域包括汽车、航空航天、船舶、工程机械、农业机车、风力工业、轴、轴承等。

 

打开KISSsoft软件后,会弹出如下初始界面

 

首先,简单介绍一下初始界面,最上面部分是菜单框和工具条,左边部分是模块与示例,有着不同的模块分析和软件自带的模块案例,右边部分是模块分析窗口和分析结果信息窗口,大部分的设计是在这里完成的。

在开始之前,我们应该明确设计目标是什么?想要设计什么样的行星齿轮?行星齿轮的工作寿命、功率/扭矩、转速、传动比、材料,而这些都是在设计初都应该明确下来的,为我们指导设计方向。

 

双击打开行星齿轮级模块,然后会在模块分析窗口弹出行星齿轮级模块分析窗口,如下图所示。

 

在行星齿轮级模块分析窗口,我们可以看到行星齿轮级的各项参数,如模数、压力角、中心距、行星数及齿轮的齿数齿宽变位系数质量等等,这些参数都要根据我们设计目标去确定的。

在了解我们要去确定的数据后,接下来我们要把我们设计目标导入kisssoft软件中。

在这次尝试中,我定下的设计目标是行星齿轮工作寿命是2000小时,传动比4.5,输入功率为40KW,最大扭矩105Nm,直齿啮合,材料为了方便,使用默认材料。

 

 

应用系数,是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数。这种动载荷取决于原动机和从动机械的特性、质量比、联轴器类型以及运行状态等。应用系数可以通过查表得出,在这里我取1.25。

单击粗略计算按钮,进入粗略计算对话框。

 

修改目标传动比为4.5,偏差保持不变,勾选禁用整数传动比,传动比不是整数,意味着有更多的轮齿有相互啮合的机会,能够延长齿轮寿命,传动比取整数,当轮齿转过公倍数后,又是原先的轮齿相互啮合,轮齿容易发生疲劳点蚀。其他的不变,然后进行计算。

 

计算结果

 

计算的结果给我们很多符合设计的方案,选择综合考虑速比、安全系数、模数等,在满足安全系数下,为了降低行星齿轮的成本,可以选择质量最少的方案。

 

方案把计算结果导入我们所需要的参数中,检查参数,进行修正。

 

对齿宽进行取整,考虑理论和实际的差异,可适当加宽齿,使齿轮有适当的富裕量。

对模数进行标准化,增大模数到1.5,使质量进一步减小。

压力角较小时,重合度较大,传动平稳,噪声较低;压力角较大时,可以提高齿轮的抗弯强度和表面粗糙度,为了加工方便,这里选用标准压力角20度。

 

修改模数后,中心距要进行重新计算,点击计算按钮,弹出设计中心距窗口。

 

→ KISSsoft软件基础培训根据变位系数和修改后的模数,进行重新计算,然后应用。

 

重新求解,单击工具条求解按钮,这时弹出警告。

这个警告是因为我们刚刚对模数和中心距修改所致,按照警告中的建议重新修正一下参数。

 

再重新求解,单击工具条求解按钮,在窗口右下角出现一致字体,表示粗略计算设计完成。

 

设计结果

 

 

 

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