基于KISSsoft软件的圆柱齿轮寿命分析

KISSsoft软件教程：圆柱齿轮的寿命分析

1.任务

1.1任务

我们将基于ISO6336 MethodB这个计算法则分析斜齿轮副的载荷分布和大小，载荷副（交变载荷作用在齿轮上最大载荷和最小载荷之间的循环和随机受力的一个过程）将应用于该教材的例子当中，并且还将涉及到安全系数、寿命周期和许用功率等级，我们将一一进行计算。

2.激活这个项目组

开启整个程序，整个过程已经在前面讲解过。

3.输入基本参数

3.1输入载荷谱

KISSsoft软件将提供给你很多选项去输入载荷谱。如果在数据库里面选取该参数，那么数据是公用的，可以应用到其他的计算过程中。如果你是通过“own input ”按钮输入载荷谱，那么该数据将不会在系统中保留。

3.1.1数据库：直接点击进入

按照图1.1

参数进行重定义，点击click

图1.1 激活载荷谱的数据库数据内容进行编辑

点击进入载荷谱的界面如图1.2所示，我们可以点击“+”按钮，如果鼠标正好停在其中的一个属性选项上，那么就会复制该属性的内容，你需要在原有的位置把数据更改。如果没有停在属性选项上面，那么将会产生一个空白的属性框让你在上面填写。现在可以开始输入属性值。如图1.3所示，在频率、功率、扭矩和速率指定的对话框内对数值进行编辑，你可以设置载荷谱对应的是扭矩力还是传输功率。一旦你完成了整个光谱属性的设置，那么接下来你需要将它保存到这个数据库中以便以后再用。最后关闭数据库回到初始主界面，载荷谱就可以在系统以后的分析当中考虑进去。

3.12 数据库：从文件当中读取数据

你可以将载荷谱的属性设置成一个.DAT文件保存到数据库当中。要完成这个任务需要以下面的格式在文本编辑器中输入并保存，如下所示：

频率扭矩/功率速度

0.1 0.2 0.2

0.2 0.3 0.5

0.4 0.9 0.8

0.3 1.0 1.0

该文件最好以后缀名*.dat(在这个例题中将文件命名为“Example-Tut-010.dat”保存，由于是保存到缺省路径（C：\Program Files\KISSsoft 08-2009\ext\DAT）,再打开时就省略了前面的路径名，如图1.4所示，系统在下一次打开时就可以自动的帮你找到这个文件。如果有特殊需要你还可以将该文件保存到其他的文件夹当中，由于路径发生改变，那么在File name里面会出现整个路径加上文件名称，如图1.5所示。如果整个路径名称过于冗长，那么请按照上面所说的方式先编辑

文本后放到路径当中，一般点击层层寻找路径就可以。

图1.4 将文件名保存到默认的载荷谱文件夹当中

图1.5 输入路径加上文件名找到该文件

3.13 输入自己的标准

图1.6 根据特殊要求自己输入数据

由图1.6所示操作，首先点击添加按钮

，然后再在载荷谱类型里面点击

Own input 自己定义属性，输入频率、扭矩因子和速率因子数值，总共四行，点击OK ，就会得到图中标处4上面的数据。

3.2 输入齿轮几何和载荷的基本数据

按照图1.7所示，在模块树界面里面激活“圆柱齿轮副[Z012]”行，然后按照要求输入齿形几何和载荷的基本数据。

图1.7 输入齿轮成形基本的几何和载荷参数

载荷一栏里面定义的步骤：

1

3

4

2 1

3

2

1）在基准齿轮里面选择：齿轮1

2）功率、扭矩和速率里面三种选择二种。

3）选择计算方法，在下拉菜单中选择。

3.2对参数进一步定义

3.3.1中心距

点击中心距按钮输入框的计算按钮对中心距进行设置。因为大小齿轮的变位系数x1和x2都没有定义，那么总的变位系数就是零。那么在图1.8所示的界面里我们输入x1和x2的数值，设定为高度？变为齿轮传动（x1+x2=0,且x1和x2不为0）,点击计算并且接受，最终变位系数和计算出的中心距就会在大界面显示出来。

图1.8 通过变位系数来定义中心距

3.3.2 定义变位系数

为了定义满足要求的单位？稳定滑动比，你就需要在变位系数上进行编辑。操作如图1.9所示。

图1.9 点击计算按钮

你可以看到有很多跟变位系数相关的属性选项供你参考。在这个例案中，我们需要对“最优滑动比”进行定义来确定变位系数，如图2.0所示。

图2.0 计算变位系数

图2.1 计算结束后主界面上中心距和变位系数的变化

那么得到的中心距是一个理论数值。我们初步确定它为304.2mm （你可以将方框里面的数值修正一下）。然后再点击

，我们可以看到数据有了稍微细小

的变化，但是并没有影响到滑动比的数值。当你运行了整个分析过程之后，系统将会对额定载荷的安全系数做一个定义和取值。在图下方的Result 里面有一个说明，请看图2.2所示。

数值相关联的

图2.2 定义过中心距、变位系数和在Result 里面得到的额定载荷

你可以通过我们系统得到的图表分析形象地观察到“齿轮转动角度”和“滑动比”之间的变化，步骤为“Graphics ”—“Evalution ”---“Specific sliding ”，如图2.3所示。

图 2.3 得到滑动比和齿轮转动角度统计图表

计算出的重合度

计算出的额定载荷安全系数

抗磨损安全系数

数值有一些细小的变动

手动的更改中心距

下一页有

关于该表格的解释

那么接下来对统计图表进行一个解释，图2-3得到的图形是表示当一对齿轮啮合传动时，只有在节点C 处具有相同的速度，而当齿轮在啮合状态条件下顺时针或逆时针转动0°到15°时，两齿廓之间啮合点的速度是不同的，因而在齿廓之间就必存在相对滑动。在干摩擦和润滑不良的情况下，滑动比会引起齿面磨损。越靠近齿根部分，轮廓的相对滑动越严重，尤其是小齿轮更为严重。为减轻磨损和齿面接触应力，在齿轮传动设计时，应设法远离压力角为20°时的两个极限啮合点，而在15°左右的两个啮合点形成的啮合线是实际的啮合线最大范围，也就是我们图上所说转动范围-15°到15°,一对渐开线齿轮啮合的示意图如下所示：

齿轮啮合示意图

3.3.3 对润滑进行设置

你可以在基本界面上对润滑的形式和润滑剂进行选择。如果需要对润滑剂的温度进行设置，那么你需要在润滑一栏的最右边点击

，如图2.4所示；你可

以对影响润滑油的周围环境温度进行设置，点击运转侧隙一栏，如图2.5所示。

图2.4 关于润滑的细节设置

在齿轮正或反转15°时B1和B2啮合终点

理论极限啮合点N1和N2为20°压力角的点，一般实际啮合点应远离它们