MASTA圆柱齿轮微观修形与分析

圆柱齿轮微观修形与分析
1. 概述 (2)
2. 添加、编辑、查看修形参数 (2)
2.1 添加新修形设计 (2)
2.2 编辑修形参数 (6)
2.3 查看修形参数 (11)
3. 修形分析结果 (14)
3.1 运行分析............................................................... 错误！未定义书签。

3.2 单个工况结果....................................................... 错误！未定义书签。

1. 概述
在修形模式下，用户可以完成修形的添加、编辑和查看工作。

软件可以分析出修形后齿面的接触状况、齿轮副的传递误差、齿轮的强度校核结果等。

实际设计中，通常都
会对齿轮进行修形，以提高其工作性能。

2. 添加、编辑、查看修形参数
请从示例菜单中打开File > Examples > Scooter Gearbox文件进行以下内容。

从图标工具栏中选择“Gear Micro Geometry（齿轮微观修形）”图标。

修形模块
在图中的左侧显示的是模型中含有的所有齿轮副，用户可以对每个齿轮副添加任意数量的修形设计。

2.1 圆柱齿轮LTCA分析
选择原来没有修形的圆柱齿轮副Input Gear Pair-Micro Geometry，并选择载荷谱下的Full Load工况，进行Basic LTCA分析。

分析后结果如下：
LTCA分析结果显示TE为2.8894μm，工作齿面为Left，齿轮错位量为7.4827μm。

TE（传递误差）：上半部显示传递误差随展开距离的变化图，下半部根据用户的选择显示不同的结果，包括啮合刚度、对中心的弯矩、接触齿数、接触长度等。

Contact Chart（接触图）：根据右下角的选择，可以显示单位长度上的线载荷、接触宽度、最大压力等。

该图的横坐标为齿宽，纵坐标为齿形的展开长度，整开图面相当于一个展开的齿面，右上角用图例表明不同颜色所代表的值。

最大接触应力为1612MPa。

取消选中“Show All（显示全部）”复选框，可以点击“Animate（动画）”查看单位长度线载荷或其他选项在齿轮啮合过程中的动态变化。

Amplitude（幅值）：显示对传递误差函数进行傅立叶变换后，不同波的幅值。

3D View（3D显示）：在三维齿轮上显示齿面的接触情况。

用户可选择图形下方的控件，对图形进行显示控制。

Strip Loads（条形载荷）：显示载荷在每条接触线上的详细分布。

增大Roll Angle（展开角）下方数据框中的值，可以显示不同展开角时接触线上的载荷分布。

Root Stress Chart（齿根应力图）：显示齿根应力图，该图仅在使用高级LTCA时才可用，相关内容请参见高级LTCA模块的培训手册。

2.2 添加新修形设计
右键点击相应的齿轮副，从菜单中选择“Add New Micro Geometry （添加新的修形参数）”：
用左键选中所添加修形参数前的复选框，将其置为当前设计：
2.3 编辑修形参数
在树形结构中选择要编辑的修形设计，点击“Properties（属性）”选项卡即进入参数编辑页面。

选择要修的齿轮及齿面（Left Blank/Right Blank）：
齿向修形参数：
各参数含义如下：
线性修形
起鼓
LR ----- Linear Relief ，线性修形量，也可以定义Helix Angle Modification （螺旋角修形量），二者选其一
CR ----- Crowning relief ，起鼓量
ELL --- Evaluation Lower Limit ，评价范围最小值 EUL --- Evaluation Upper Limit ，评价范围最大值 B ------- Face Width ，齿宽
左右两端线性修形
左右两端抛物线修形
CR
抛物线
LLR ----- Linear Left Relief PLR ----- Parabolic Left Relief 左端线性修形量 左端抛物线修形量 LRR ----- Linear Right Relief PRR ----- Parabolic Right Relief 右端线性修形量 右端抛物线修形量 SLL --- Start of Linear Left Relief SPL --- Start of Parabolic Left Relief 左端线性修形起始点 左端抛物线修形起始点 SLR --- Start of Linear Right Relief SPR -- Start of Parabolic Right Relief 右端线性修形起始点 右端抛物线修形起始点 B ------- Face Width ，齿宽 B ------- Face Width ，齿宽
对齿向修形，可输入实际测量的齿向修形检测图，如下图：
点击进入编辑后，进入齿向修形编辑界面，如下，即可定义每个齿宽上的齿向修形值。

齿形修形参数：
各参数含义如下：
线性修形起鼓
LR ----- Linear Relief，线性修形量，也可以定义Pressure Angle Modification（压力角修形量），二者选其一
BR ----- Barrelling relief，起鼓量
ELL --- Evaluation Lower Limit，评价范围最小值
EUL --- Evaluation Upper Limit，评价范围最大值
RDSAP-Rolling Distance at SAP Diameter，有效渐开线起始点展开长度，即渐开线起始点的曲率半径
RDAE --Rolling Distance at Effective Tip Diameter，有效齿顶圆展开长度，即渐开线终止点的曲率半径
齿顶/齿根线性修形齿顶/齿根抛物线修形
LRR ----Linear Root Relief PRR --- Parabolic Root Relief 齿根线性修形量 齿根抛物线修形量 LTR ----Linear Tip Relief PTR --- Parabolic Tip Relief 齿顶线性修形量 齿顶抛物线修形量 SLR --- Start of Linear Root Relief SPR --- Start of Parabolic Root Relief
齿根线性修形起始点 齿根抛物线修形起始点 SLT --- Start of Linear Tip Relief SPT --- Start of Parabolic Tip Relief 齿顶线性修形起始点 齿顶抛物线修形起始点
RDSAP ------- Rolling Distance at SAP Diameter ，有效渐开线起始点展开长度，即渐开线起始点的曲率半径
RDAE ---- Rolling Distance at Effective Tip Diameter ，有效齿顶圆展开长度，即渐开线终止点的曲率半径
注：用户可选择不同的齿形位置定义方式，具体可在软件设置中修改，如下图所示，齿形位置定义默认为展开长度，可选择为渐开线某点的直径，半径或展角。

对齿形修形，可输入实际测量的齿形修形检测图，如下图：
点击进入编辑后，进入齿向修形编辑界面，如下，即可定义每个齿宽上的齿向修形值。

在示例文件中选择定义如下修形参数：
Wheel > Left Flank > Lead Relief
Relief 6μm
Crowing
Linear Relief 6μm
Wheel > Left Flank > Profile Relief
Barrelling
Relief 6μm
Linear Tip Relief Start 14mm
Linear Tip Relief 4μm
Linear Root Relief Start 10mm
Linear Root Relief 6μm
2.4 查看修形参数
在定义修形参数时，可以在右侧查看相应的图表显示，包括齿向、齿形、对角以及总的修形情况。

如上述示例，
齿向修形：
齿形修形：
对角修形――本例中未定义。

总的修形情况：
详细的微观几何参数及修形参数的报告：
3. 修形分析结果
运行同样的工况，查看结果。

修形后TE下降为1.563μm，如下：
接触均衡，最大应力下降为1098MPa。