Romax 齿轮宏观参数优化
基于Romax Design的车用减速器齿轮修形与接触分析
农业装备与车辆工程
AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING
2019 年 5 月 May 2019
doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2019.05.025
基于Romax Design的车用减速器齿轮修形与接触分析
谢坤琪，张开元，刘欣荣
（200082 上海市 上海理工大学 机械工程学院）
[ 摘要 ] 目前减速器大多存在齿轮磨损、振动冲击、噪音大等问题，齿轮修形被认为是可以解决此类问题
的有效技术。针对上述问题，利用 RomaxDesign 软件，以齿轮修形理论为基础，对修形前后的齿轮进行
传递误差分析、齿轮接触分析、齿根应力分析并进行了优化。结果显示，优化后齿轮传动时会更加平稳，
图 1 齿轮箱局部示意图 Fig.1 Part schematic of gearbox
0 引言
减速器是车辆动力传递的核心部件，影响着 汽车动力传递的效率以及动力传递的平稳性。齿 轮作为减速器的关键部件，其质量以及传递效率 直接作用于减速器，若加工质量或装配公差不达 标，则会在工作中产生啮合冲击、齿轮偏载现象， 引起剧烈振动和噪音，影响承载性能。目前，齿 轮修形 [1] 作为改善齿轮性能的一种方法已经得到 国内外一致认同，合理地修形可以提高齿轮的传 递性能，延长齿轮的使用寿命 [2]。
收稿日期 : 2018-04-17 修回日期 : 2018-05-03
三要素包括：最大修形量、修形曲线、修形长度，
且需要考虑主从动轮彼此之间的分配关系。齿廓
修形最关键的部分就是修形量的选取 [4]。本文采
用齿轮手册 [5] 所推荐的公式
romax 齿面微观分析介绍
T: +44 (0)115 951 8800 F: +44 (0)115 951 8801 E: info@
点击 Update Graph 查看变 化
点击 OK 确认 并返回
如何应用 RomaxDesigner 进行 微观几何分析
回到 Micro Geometry 窗口，选择菜单 Analysis -> Edit Analysis Case…
在弹出的窗口中，在下
拉框中选择一个工况。 然后选择 Link to Case， 接着点击 Accept.
齿轮微观几何分析的内容和意义
• 齿轮几何微观分析是在微米(um)的量级上进行的。由于设计公差，生产 误差，装配误差以及系统变形，实际工作中的齿轮副无法按照理想的 情况啮合。因此会产生一系列的问题，例如高接触应力和高传动误差 (TE)。
• 与其大量增加投资以获得极小齿轮质量提高，齿轮微观修形是一个实 际而有效的方法。它弥补了以上提到的那些公差或者误差以得到较理 想的齿轮啮合质量。
• 磨齿和剃齿都可以用于齿轮微观修型。这不需要大量增加设备投资， 同时可以显著提高齿轮啮合质量，以致提高最终产品质量。
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微观几何分析的意义
齿轮微观几何分析的内容和意义
齿向修形 • 齿顶和齿根修缘 • 齿向斜度 • 齿向鼓形
齿廓修形 • 齿顶和齿根修缘 • 齿廓斜度 • 齿廓鼓形
用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程
用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程（吕浚潮）目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.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。
2.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（add New assemble/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。
基于Romax的电动汽车齿轮箱优化设计
基于Romax的电动汽车齿轮箱优化设计利用Romax软件对某纯电动商用车传动系统进行仿真分析，研究了齿轮修形对传动误差和齿面接触斑的影响，合理的修形参数可改善齿轮啮合质量，使齿轮系统运行更平稳，减小系统运行噪音。
标签：电动汽车；齿轮箱；传动误差；Romax；修形随着新能源汽车产业的迅速发展，电动汽车齿轮箱的NVH性能愈加受到关注。
传动误差是齿轮传动噪音的主要激励源，也是振动和噪声的主要评价指标。
本文利用Romax对某纯电动商用车传动系统进行仿真分析，优化齿廓、齿向修形参数，以减小传动误差的波动，优化接触斑分布，从而提高齿轮强度，改善齿轮啮合质量，降低传动系统噪音。
1 传动系统模型的建立高速电机因其功率密度大已成为各车企主流应用产品，本车型也选用了一款高速电机，最高转速14000rpm，电机直驱无法满足整车动力，需要匹配合适的减速器以满足整车需求。
针对整车实际情况，设计开发了一款单级齿轮箱，传动系统齿轮副基本参数如下：m=2，主动齿轮齿数23，从动轮齿数95，螺旋角10°。
齿轮选用低碳钢材料，轮齿经渗碳淬火后磨齿加工，精度等级6级。
在Romax软件中根据齿轮参数对对应的轴进行建模，并以额定工况载荷，建立Romax模型。
2 修形前模型的分析建立模型后，利用Romax软件针对额定工况进行分析，即输入转速4775rpm、扭矩90N.m的工况下对齿轮箱传递系统进行传动误差分析。
修形前齿轮副传动误差曲线如图1所示，修形前齿轮单位啮合长度的载荷分布如图2所示。
结果表明啮合齿轮副未修形时，传动误差整体波动量较小但变动剧烈存在突变点，说明存在剧烈啮入啮出冲击；同时齿面偏载严重，影响齿轮的使用寿命。
3 齿轮修形量的确定为了改善齿轮啮合性能，弥补齿轮变形、制造误差和齿轮的啮合错位对传递误差的影响，改善齿轮齿面在齿宽方向的受载不平衡及齿面的润滑状态，需对高速齿轮进行齿廓、齿向修形。
齿廓修形有齿顶修形和齿根修形两种方式，齿根修形易导致齿轮强度削弱，因而本设计选用齿顶修形；同时为提高加工效率仅对主动齿轮进行齿向修形，从动大齿轮齿向不修形。
用romax软件进行齿轮强度分析报告及齿形优化流程
用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程（吕浚潮）目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.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。
2.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（add Newassemble/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。
romax简介
/Product/index-ps.asp?menucolr=3平面轴传动系设计平面轴传动系设计模块介绍平行轴传动系设计功能：∙提供复杂的传动系统建模（包括直齿和斜齿轮、滚子轴承、复杂轴及离合器）；∙基于ANSI/ASME，SAE/GM以及DIN743标准的应力集中系数计算和轴疲劳寿命计算；∙考虑轴承啮合错位和游隙影响的轴承修正寿命计算；∙考虑润滑油温升和轴承装配对轴承游隙和轴承寿命的影响；∙基于ISO6336，DIN3990和AGMA 2001标准的齿轮强度校核；∙齿轮宏观参数设计和齿轮宏观参数优化；∙齿轮啮合错位计算，齿轮修形计算；∙考虑轴、轴承等变形导致的系统变形计算；∙同步器尺寸计算与容量计算；∙花键设计与强度校核以及花键修形计算；∙传动系统效率分析；∙齿轮齿面接触应力计算和齿根弯曲应力计算；∙齿轮接触分析与传动误差计算；∙传动系统传动误差激励下啸叫分析；∙箱体柔性考虑与箱体强度计算分析；相交轴传动系设计相交轴传动系设计模块介绍相交轴传动系设计模块：∙对垂直轴/轴承系统的建模（包括锥齿轮、螺旋锥齿轮、准双曲面齿轮、差速齿轮、滚子轴承和滑动轴承、离合器等）；∙支持Gleason或Oerlikon制式的锥齿轮；∙基于ANSI/ASME，SAE/GM以及DIN743标准的应力集中系数计算和轴疲劳寿命计算；∙滚子轴承载荷和应力分布以及考虑间隙和平行度误差的轴承额定寿命计算> ；∙与KIMoS软件接口，能够进行锥齿轮接触印痕调整与LTCA分析；∙考虑轴、轴承、箱体等变形的系统变形计算；∙支持外壳和差速器的3D有限元模型的输入和结构柔性影响；∙功率流分流过程中的扭矩波动和载荷分布。
行星齿轮传动设计行星齿轮传动设计模块介绍行星齿轮传动设计模块：∙提供复杂的行星齿轮传动系统建模（包括齿轮对、轴承、行星架等）；∙行星齿轮设计工具，能够快速进行行星齿轮设计与校核；∙基于ANSI/ASME，SAE/GM以及DIN743标准的应力集中系数计算和轴疲劳寿命计算；∙考虑轴承啮合错位和游隙影响的轴承修正寿命计算；∙考虑润滑油温升和轴承装配对轴承游隙和轴承寿命的影响；∙基于ISO6336，DIN3990和AGMA 2001标准的齿轮强度校核；∙行星齿轮多工况均载分析与制造误差考虑；∙由于功率分流导致的扭矩波动和载荷分布；∙考虑轴、轴承变形导致的系统变形计算；∙传动误差对系统模态响应的影响分析和瞬态扭振分析；∙支持行星架和箱体的3D有限元模型输入及柔性考虑和强度分析。
ROMAX齿轮动力学分析和优化资料
万方数据
学校代号：10731 学 号：122080201078 密 级：公开
兰州理工大学硕士学位论文
基于 ROMAX 的齿轮箱动力学分析及 优化
学位申请人姓名： 导师姓名及职称： 培 养 单 位： 专 业 名 称： 论文提交日期 ： 论文答辩日期 ： 答辩委员会主席：
王彬 郭润兰 教授 黄华 副教授 机电工程学院 机械制造及其自动化 2015 年 4 月 15 日 2015 年 6 月 9 日 余生福 正高级工程师
万方数据
Dynamic Analysis and Optimization of the Gearbox Based on ROMAX by WANG Bin
B.E. (Lanzhou University of Technology) 2011
A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering in
学校代号 10731 分 类 号 TH131
学 号 122080201078
密级
公开
硕士学位论文
基于 ROMAX 的齿轮箱动力学分 析及优化设计
学位申请人姓名 培养单位 导师姓名及职称 学科专业 研究方向 论文提交日期
王彬 机电工程学院 郭润兰 教授 黄华 副教授 机械制造及其自动 先进制造技术 2015 年 4 月 15 日
Mechanical Manufacture and Automation in the
School of Mechanical and Electronical Engineering of
Lanzhou University of Technology
关于齿轮宏观参数设计的一种思路
影响齿轮重合度；选择多齿数可以保证齿轮较高的 重合度，重合度高了，相应强度也会得到提升。同时 尽可能避免同一对啮合齿轮齿数存在公约数，以保 证齿轮在啮合过程尽可能少的重复啮合，对变速器 及减速器 NVH 是有作用的，当然具体情况还要在不 同模态下进行 NVH 分析后确定。
0.38
日野法 苏联法
主动齿弯曲应力（kg/mm2）:
68.301
从动齿弯曲应力（kg/mm2）:
78.364
接触应力： 223.648 法向力（kg）: 2594.136
切向力（kg）: 2433.509 轴向力（kg）：1352.737
单位齿长压力（kg/mm）:
40.523
图 1 宏观齿轮计算结果
初步选定上述宏观参数后，就可以进行相应计 算。我们现在针对一组纯电动减速器齿轮参数进行 分析及优化，首先我们根据客户整车空间和布置要 求，初步选定参数：中心距 114 mm，齿轮齿数确定为 20 和 77，模数为 2.05，压力角为 17.5°，螺旋角为 29°，以及相应的齿高和齿厚，利用软件计算出齿 轮副相关几何尺寸和静态应力计算结果，如下页图
60
40
20
0
0.5
1.0
1.5
在几何尺寸上，我们关注重合度、齿顶间隙、齿 侧间隙；强度方面我们关注弯曲应力和接触应力。对 于齿顶间隙一般控制在 0.5 mm 左右，齿侧间隙我 们一般控制在 0.05~0.1 mm 之间，轴向重合度和端 面重合度均要求在 1 以上，新能源齿轮我们一般要 求端面重合度在 2 以上。为使齿轮啮合实现较小的 传递误差而达到噪音更小目的，轴向重合度尽量设 计成整数（在齿轮强度足够情况下，我们可以做一些 产品轻量化和降 成本 工作），端面 重合 度越高 越 好，如图 2 所示。
RomaxDesigner 培训教程(合)
第一章用ROM对平行轴传送系统的建模与分析Page:1-1第一章用ROM对平行轴传送系统的建模与分析概述1．1对汽车的减速箱建模1．2对汽车减速箱的分析与优化1．3对超越传送的建模与分析1．4对串联传送的建模与分析1．5对轴及轴承安放的分析1．6对斜齿轮对的详细分析1．7设计与优化一对斜齿轮平行轴传送系统的进一步设计Page:1-2Page:1-3概述：用“Romax”对平行轴传送系统的建模与分析目标:本章的主要目标是通过学习掌握平行轴建模的知识第一章的内容可用下面的图示概述出来:齿轮箱建模加载荷静态分析静态设计优（基础）（基础）学习内容：在本章完后，学习者应具备应用Romax来做以下任务的能力学习目的创建一个轴给轴分区把轴承加到轴上去创建概念齿轮系把齿轮安放到轴上定义怎样安装齿轮把轴、轴承、齿轮、移进齿轮箱定义轴的位置施加载荷定义工况运行轴的静态分析查看轴的静态分析结果Page:1-4查看轴承分析结果替换超载的轴承运行齿轮箱的工况分析检查工况分析的结果修改轴来减少轴承间隙用油盘轴承来连接同心轴建一个含三个齿轮的概念齿轮系创建一个离合器踏板连接离合器到一个轴上运行同心轴承的静态分析分析油盘轴承的后？串联传送系统定义第4个工况分析一个2轴承的油盘轴承系统分析一个多轴承的油盘轴承系统分析一个4轴承的轴把概念齿轮转换为详细齿轮额定功率定义主齿轮的传动比参数运行一个齿轮的传动额定值计算运行齿轮工况分析在齿轮额定功率计算中引入间隙引入前导修正来缓解间隙用1SO6336标准来查看齿轮定值计算结果保留标准齿条优化齿轮微型几何尺寸扩大轮齿优化齿轮的微型几何尺寸Page:1-51．章节1包含七个教程涵盖了平行轴的建模与分析，更多专业和复杂的内含请看页2．毎个教程的开始部分都是其目的描述，有对各单个教程的列表，在教程的关键部分会有幻灯片做的内容来介绍，在单个教程中会告诉你具体步骤来完成教程的任务，在最后结构会给一些建议来指导你下一步干什么3．对每个具体的任务都会给出对应的输入数据，如果你对“Romax”软件有足够的信心就只用提供的输入数据，如果你想提升？？是有困难就从具体的说明中来完成，在每个任务后面都有对重要的学习的回顾。
用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程资料
用r o m a x软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程用romax软件进行齿轮强度分析及齿形优化流程（吕浚潮）目录1.建立流程目的2.用romax软件建模过程3.强度分析过程4.齿轮优化过程4.1 齿向优化4.2 齿廓优化5.结论1.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。
2.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（add New assemble/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。
增加轴承按选择轴承界图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。
考虑轴向重合度的斜齿轮设计与优化
2021.03 建设机械技术与管理141考虑轴向重合度的斜齿轮设计与优化Design and Optimization of Helical Gear Considering Gear Overlap Ratio摘 要：本以某款工程机械装载机变速箱为研究对象，利用Romax Designer 软件建立该齿轮箱的传动系统仿真模型，并进行额定工况条件下的分析计算与齿轮微观修形优化，研究了轴向重合度对齿轮齿面接触区的影响，从而确定了工程机械渐开线斜齿轮副设计的宏观参数优化方案。
结果表明，适当增加齿轮副的轴向重合度，有利于通过齿轮副微观修形，从而获得更优的齿轮副齿面接触区。
关键词：工程机械；渐开线斜齿轮；轴向重合度；齿面接触区中图分类号：TH132.41 文献标识码：A玉立新/YU Lixin 鄢万斌/YAN Wanbin 蒋仁科/JIANG Renke陈素姣/ CHEN Sujiao 莫艳芳/ MO Yanfang （柳工柳州传动件有限公司，广西 柳州 545007）0 前 言由于齿轮传动的高承载能力、高可靠性、高效率以及传动速比精准稳定的特点，使其成为机械传动最重要也是的形式之一，并且在汽车工业、工程机械、工业车辆、航空航海等领域得到广泛应用。
近几年来，工程机械行业中的各个产品的竞争卖点不仅仅局限于满足高强度作业工况与长寿命周期，整机NVH 性能也逐渐成为重点拓展方向。
因此动力传动系统零部件中的齿轮传动的传动性能作为整机NVH 优化的关键方向之一，得到了更多的重视与研究。
国内外先进制造企业的实践经验已经证明，渐开线斜齿轮传动平稳可靠、承载能力较强，运转过程中的振动和冲击较弱，更加利于对整机NVH 的改善。
研究渐开线斜齿轮轴向重合度对齿轮接触区的影响对于实际的齿轮设计具有指导性意义。
然而当前对于渐开线斜齿轮轴向重合度的专项性研究还相对较少，公开用于指导设计的科技文献也偏少。
本文主要是研究渐开线斜齿轮的轴向重合度对齿轮副接触区的作用。
Romax教程(1)
Romax简明教程利用RomaxDesigner对平行轴传动系统进行建模和分析Romax简明教程——利用RomaxDesigner 对平行轴传动系统进行建模和分析21．Romax Designer安装（license 安装） (7)2．Romax Designer培训内容简介 (9)2．1 培训内容介绍 (9)2．2 教程约定 (10)2．3教程文件夹使用说明 (11)2．4在软件中打开旧版本模型的说明 (11)3．汽车传动系齿轮箱建模 (17)3．1轴及轴承建模 (17)3．1．1中间轴所需输入数据 (17)3．1．2详细操作 (18)3．1．2．1创建新设计 (18)3．1．2．2 创建轴 (19)3．1．2．3定义轴段 (20)3．1．2．4选择并定位轴承 (22)3．1．3输入轴及其轴承建模 ·····················································错误!未定义书签。
3．1．4输出轴及其轴承建模 ·····················································错误!未定义书签。
基于ROMAX的变速器齿轮微观几何优化设计
基于ROMAX的变速器齿轮微观几何优化设计邓庆斌;王晓娟;孟德伟【摘要】本文以某MT为研究对象,利用RomaxDesigner软件对变速器齿轮的微观几何参数进行优化设计,通过对比修形前后的传递误差、齿面载荷分布情况、齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度说明微观几何参数对变速器寿命和总成NVH 的影响.研究结果表明齿面载荷分布情况、齿根和齿面的疲劳强度对变速器总成寿命均有显著的影响,齿轮传动误差对于改善整车NVH性能也具有重要参考意义,通过合理的微观几何修形可以达到增加齿轮寿命、提高总成NVH性能的目的.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2014(028)004【总页数】5页(P37-41)【关键词】变速器;齿轮;微观几何;优化【作者】邓庆斌;王晓娟;孟德伟【作者单位】华晨汽车工程研究院传动处,沈阳110141;华晨汽车工程研究院传动处,沈阳110141;华晨汽车工程研究院传动处,沈阳110141【正文语种】中文【中图分类】U463.212+.410 前言随着整车降噪水平和可靠性的显著提高，齿轮的噪音和变速器总成的可靠性被越来越多的关注。
变速器噪音主要表现为敲齿（Rattle）和啸叫（Whine），敲齿产生的机理是发动机输出功率的不平稳，振动源产生扭振激励，然后通过离合器传递到变速箱，变速箱内部有很多齿轮副，包括档位承载齿轮和非承载齿轮，而齿轮本身啮合需要一定的侧隙以免出现啮合咬死的情况，所以发动机的扭振就表现为齿轮运转的敲击声音。
这种情况下通常所采用的手段包括优化发动机本体、采用双质量飞轮、预减振离合器、优化齿轮侧隙、更改悬置等。
敲齿工况下变速器本体的优化空间通常很有限，往往需要平衡各因素给出合理解决方案。
而啸叫主要是由于齿轮的传动误差造成的，原因有两方面，一是齿轮本身的加工精度等因素影响的，另一方面由齿轮啮合错位量造成的。
啮合错位量是由壳体、轴承的变形导致的。
啸叫的解决方案主要是通过齿轮微观几何修形改善齿轮传递误差、同时可改善齿面载荷分布情况、齿面和齿根接触疲劳强度以提高齿轮接触和弯曲疲劳寿命。
齿轮的参数优化设计方案
齿轮的参数优化设计-企业管理论文齿轮的参数优化设计王炳明安徽省凤阳县水务局安徽凤阳233100摘要在传统的齿轮设计中，不仅齿轮的设计效率低下，费时又费力并且齿轮模型的齿廓精度较低，直接影响到齿轮的生产制造，间接影响齿轮的工作寿命，且工作时容易发生危险的概率升高。
齿轮参数化设计的目的就是为了将发生危险的概率降到最低，并能通过改变齿轮的某一基本参数，改变齿轮的形状，进而提高设计速度，降低造型难度，减少重复性的劳动，从而节约设计的时间，提高设计的效率。
关键词齿轮；直齿轮；斜齿轮；人字齿轮齿轮的设计过程中，参数设计十分重要，参数的优化设计不仅会提高效率，还能提高齿轮模型的齿廓精度，进而尽可能的延长齿轮的工作寿命，将齿轮工作时发生危险的概率降到最低。
参数化设计的意义是设计人员在CAD 系统的帮助下，从而能更有效、更快捷的设计出新产品。
1 渐开线原理参数化设计主要是通过对零件图形某一部分或某几个部分尺寸的改动，从而实现对零件相关部分尺寸的改动，达到尺寸对零件图形的驱动。
1.1 渐开线形成原理如图1 所示。
任意一条直线，即下图中的直线BK 沿一个圆作纯滚动时，直线上的任意一点K，它的运动轨迹称为该圆的渐开线，如图中线AK 所示。
那么这个被直线做纯滚动圆就被称为渐开线的基圆，半径用rb 表示；这条直线就称为渐开线的发生线，即图中的直线BK；渐开线的展角是角pk；αk 称为点K 的压力角。
1.2 渐开线方程由图所示和齿轮的渐开线的形成原理可知：用极坐标的参数方程来表示渐开线，则方程为：2 齿轮的参数如下图2 所示，标准圆柱直齿轮的各个几何参数的名称和定义如下。
2.1 齿数和齿距齿数是指在齿轮上轮齿个数的总和。
用z 来表示。
齿轮的其中一个基本参数就是齿数。
齿轮的齿距是指在相邻的两个同侧轮齿齿廓之间的弧长，齿距用pK 来表示。
则：，其中，dK 为任意圆周上的直径。
2.2 模数规定比值取有理数或者整数，并称该比值为模数。
Romax 齿轮宏观参数优化
默认
设计种类
最大重合度设计
优化条件
安全系数
总的变位系数
0.1
迭代个体数
50
变位系数分配
一般应用
迭代次数
10
螺旋角设置 （16~32，间隔1）
X1乘子
（0.5,1.5,0.1）
小齿轮齿数设置 （14~32，间隔1） 压力角设置
20度
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5
设计参数（2）
单件生产齿轮宏观参数设置
com设计参数设计参数22单件生产齿轮宏观参数设置设置参数数值范围设置参数数值范围设置参数数值范围设置参数数值范围系统变形计算khbeta由轴系变形计算得小齿轮接触安全系数10509510khbeta全系数10齿轮加工刀具定义标准刀具或现有刀具小齿轮弯曲安全系数1210510模数选择类型小齿轮齿数决定用户设定模数几何约束设置默认设计种类标准齿条尺寸设计优化条件安全系数设计种类标准齿条尺寸设计优化条件安全系数总的变位系数01迭代个体数50变位系数分配一般应用迭代次数10变位系数分配一般应用迭代次数10螺旋角设置1632间隔1x1乘子051501小齿轮齿数设置模1432间隔1压力角设置20度恒润科技公司恒润科技公司www
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详细分析步骤（1）
进入宏观参数优化界面
在进行宏观参数优化前先确定将前面计算得到的啮合错 位量作为整个优化过程中个方案的错位量，如下图；
对于指定刀具的情况下，还会弹出如下图所示的对话框， 无法优化压力角，和齿顶高齿根高比例；
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详细分析步骤（1）
按照本文的参数表进行宏观参数优化设置
安全系数
总的变位系数
0.1
变位系数分配
一般应用
螺旋角设置
齿轮工艺参数优化-概述说明以及解释
齿轮工艺参数优化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述齿轮是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各个领域的机械设备中。
齿轮工艺参数的优化是提高齿轮性能和可靠性的重要手段之一。
通过对齿轮工艺参数进行合理的优化和调整，可以提高齿轮的传动效率、降低噪音和振动，并延长其使用寿命。
本文将对齿轮工艺参数的重要性和优化方法进行深入探讨。
首先，我们将通过分析齿轮工艺参数的作用机理和影响因素，揭示其在齿轮传动中的重要性。
其次，我们将介绍常见的齿轮工艺参数优化方法，包括传统的经验法和基于计算机仿真的数值优化方法。
通过比较和分析不同的优化方法，我们将为齿轮工艺参数的优化提供科学、合理的指导。
通过本文的研究，相信读者将对齿轮工艺参数的优化有更深入的了解，并能在实际应用中灵活运用。
同时，本文对未来齿轮工艺参数优化的研究方向也进行了展望，希望能为相关领域的研究者提供一定的借鉴和启示。
在接下来的章节中，我们将逐步展开对齿轮工艺参数的重要性和优化方法的详细讨论。
通过这些内容的阐述，我们希望能够为读者提供全面、系统的知识和方法，以促进齿轮传动技术的进一步发展和应用。
1.2 文章结构文章结构部分是对整篇文章的组织和章节安排进行介绍。
在本文中，文章结构可以按照以下方式进行描述：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中，介绍了齿轮工艺参数优化的背景和重要性。
随后，文章结构部分说明了本文的组织结构，即引言、正文和结论三个部分。
最后，目的部分明确了本文的研究目标和意义。
正文部分分为齿轮工艺参数的重要性和齿轮工艺参数的优化方法两个小节。
第一个小节中，将详细介绍齿轮工艺参数的重要性，解释为什么对齿轮工艺参数进行优化是必要的。
第二个小节将重点讨论齿轮工艺参数的优化方法，包括理论模型、实验设计和计算机仿真等方面。
结论部分主要包括总结和对未来研究的展望两个方面。
在总结部分，将归纳整篇文章的主要内容和研究结果。
基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化
基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化邢宏福1杨朝会2于楠2徐超2江京亮1,2（1青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东青岛266520）（2青特集团技术中心，山东青岛266109）摘要随着技术的发展，高精度的传动设备对齿轮的要求越来越高。
以齿轮箱的主减速斜齿圆柱齿轮作为研究对象，利用Romax软件建立齿轮箱模型，结合斜齿圆柱齿轮的微观参数优化理论，以传递误差、齿轮齿面上单位长度的载荷分布和接触斑点为优化目标进行微观齿轮修形，提出了一种螺旋线修形结合齿廓修形的全方位修形方法；通过对比修形前后齿轮的优化目标参数，优化后传递误差降低、齿面载荷分布更加均匀、接触斑点良好，改善了齿轮的啮合状况，提高了齿轮的使用寿命。
关键词斜齿轮传递误差接触斑点单位长度载荷修形Micro-parameter Optimization of Helical Cylindrical Gear based on RomaxXing Hongfu1Yang Chaohui2Yu Nan2Xu Chao2Jiang Jingliang1,2（1College of Mechanical and Automotive Engineering，Qingdao University of Technology，Qingdao266520，China）（Technology Center，Qingte Group，Qingdao266109，China）Abstract With the development of technology，the high precision transmission equipment has higher and higher requirements on gear.In the gearbox of main reduction helical cylindrical gear as the research object，by using Romax software，the gearbox model is established，combining the theory of microscopic parameters optimi⁃zation of cylindrical bevel wheel，the transmission error，distribution of load per unit length of gear tooth surface and the contact spot are taken as the optimization objectives for microscopic gear modification，an omnidirection⁃al modification method combining helical modification and tooth profile modification is proposed.By comparing the goal of the optimization of the gear parameters before and after modification，reduce the optimized transmis⁃sion error and tooth surface load distribution more uniform，good contact spots，improve the gear meshing，im⁃prove the service life of the gear.Key words Helical gear Transmission error Contact spot Load per unit length Modification0引言作为汽车传动系统的重要组成部件，齿轮的啮合状态影响着整车的动力性、舒适性及经济性。
基于Romax的齿轮精度对传动误差影响的仿真分析
10.16638/ki.1671-7988.2018.17.044基于Romax的齿轮精度对传动误差影响的仿真分析卢西山，李丹，张标（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230022）摘要：Romax是一款广泛应用于的汽车变速器领域且功能强大的计算仿真软件，主要用于变速器机械零件（齿轮、轴、轴承等）的参数设计、强度计算及性能仿真优化。
文章借助Romax软件，就某变速器档位齿轮精度对于齿轮副传动误差的影响进行仿真分析，为设计优化及降低成本提供依据。
关键词：汽车变速器；齿轮精度；传动误差（TE）中图分类号：U462 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)17-132-03Simulation On Influence Of Transmission Error From Gear Accuracy Base On RomaxLu Xishan, Li Dan, Zhang Biao( Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd., Anhui Hefei 230022 )Abstract:Romax is very useful simulation software using in vehicle transmission field, which is used for parameter calculation, strength calculation and optimization design of gears, shafts, bearings and so on. This paper calculate and simulate the transmission error of gear pairs based on Romax, which using in some kind of vehicle transmission, therefore, optimizing design and costing reduction.Keywords: Vehicle Transmission; Gear accuracy; Transmission Error（TE）CLC NO.: U462 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)17-132-03前言齿轮是汽车变速器中的核心零部件。
基于Romax的圆柱齿轮微观修形分析研究
图1 中桥主减速器圆柱齿轮传动模型
3.运行结果
图2 传动线性误差
如图3所示为分析得到的齿轮单位线载荷的等高线云图，其上精确计算得出了轮齿齿面的单位长度载荷与滚动角和齿面距离的位置关系。
如图4所示为该单位
图3 单位线载荷等高线云图
图4 啮合传动接触斑
图7 修形后齿面形状
修形后运行结果
图8为修形后的齿轮端面传动线性误差曲线，计算图8 传动线性误差（修形后）
图9所示为修形后计算得到的齿轮单位线载荷的等高线云图，图10为齿面上的啮合接触斑情况。
由此可图9 修形后单位线载荷等高线云图
图5 齿向鼓形
修形参数
6所示为轮齿修形前的齿面形状，可以看到，无论是齿向方向还是渐开线方向，其基节累计误差均为初始值，即齿向鼓形、齿向斜度以及渐开线鼓形等数0[5]。
修形参数的最佳选择要权衡几项修形参数综合考虑，可通过全阶乘方法、蒙特卡洛法或遗传算法计算得出（本文不予详述），也可通过经验数据进行尝试，最后从几种方案中择优选择[6]。
图6 修形前齿面形状
图10 修形后啮合传动接触斑
修形后，不仅原齿面啮合接触的严重偏载问题得到解决，传动线性误差也得到大幅提升，而且轮齿的接触应力和弯曲应力也明显降低。
从表4的修行后啮合。
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详细分析步骤（2）
运行齿轮宏观参数优化
出现如下图所示的优化运行界面； 运行结束后得到齿轮宏观参数优化结果；
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宏观参数优化试验和结果查看
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详细分析步骤（3）
选用标准刀具，优化前齿轮强度校核结果
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默认
设计种类
最大重合度设计
优化条件
安全系数
总的变位系数
0.1
迭代个体数
50
变位系数分配
一般应用
迭代次数
10
螺旋角设置 （16~32，间隔1）
X1乘子
（0.5,1.5,0.1）
小齿轮齿数设置 （14~32，间隔1） 压力角设置
20度
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设计参数（2）
单件生产齿轮宏观参数设置
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设计参数（2）
批量生产齿轮宏观参数设置
设置参数
数值范围
设置参数
数值范围
系统变形（计算 由轴系变形计算 小齿轮接触安全系 （1.05，0.95，
KHbeta） 得到
数
1.0）
齿轮加工刀具
未定义
小齿轮弯曲安全系 （1.2，1.05，
数
1.0）
模数选择类型 小齿轮齿数决定 几何约束设置
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详细分析步骤（1）
进行齿轮加工刀具的设置
批量生产情况下将齿轮刀具设置为未定义方式； 单件生产情况下设置为标准刀具或需要的刀具参数值；
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详细分析步骤（1）
进入宏观参数优化界面
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Romax专题培训
齿轮宏观参数优化
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RomaxDesigner宏观参数优化分析步骤：
齿轮宏观参数优化设置
批量生产齿轮参数优化设置 单件，小批量生产齿轮优化设置
宏观参数优化试验和结果查看
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2
设计参数（1）
已有的模型
Gear Macro_geometry optimization.ssd
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详细分析步骤（3）
查看选用的标准刀具数据：
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详细分析步骤（3）
选用标准刀具，进行宏观参数优化后的结果
得到优化后的齿轮宏观参数； 得到优化后的齿轮强度校核结果；
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详细分析步骤（3）
不选用标准刀具，优化前齿轮强度校核结果
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3
设计参数（1）
批量生产与单件生产齿轮宏观参数设计特点
批量生产对于对于刀具方面的要求比较宽松，可以 专门定制一些相应的刀具，在齿轮宏观参数优化空 间大。 单件生产一般考虑到成本的要求，需要采用标准刀 具或现有刀具，对齿轮压力角，变位系数等方面的 选取有一定的要求。
安全系数
总的变位系数
0.1
变位系数分配
一般应用
螺旋角设置
（16~32，间隔1）
小齿轮齿数设置/模 （14~32，间隔1）/
数设置
输入标准模数
迭代个体数 迭代次数 X1乘子
压力角设置
50 10 （0.5,1.5,0.1） 20度
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6
齿轮宏观参数优化分析 详细分析步骤
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23
设定模数选择类型； 设计种类选择，以批量生产方式为例；
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详细分析步骤（1）
按照本文参数表设置变位系数和相关几何参数值
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详细分析步骤（1）
按照本文参数表设置优化条件准则和优化参数 数值；
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详细分析步骤（1）
进入宏观参数优化界面
在进行宏观参数优化前先确定将前面计算得到的啮合错 位量作为整个优化过程中个方案的错位量，如下图；
对于指定刀具的情况下，还会弹出如下图所示的对话框， 无法优化压力角，和齿顶高齿根高比例；
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详细分析步骤（1）
按照本文的参数表进行宏观参数优化设置
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详细分析步骤（1）
打开模型Gear Macro_geometry optimization.ssd 选择计算轴系变形得到啮合错位量；
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详细分析步骤（1）
进行齿轮强度校核，得到校核结果
发现小齿轮的接触和弯曲安全系数偏小
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详细分析步骤（3）
不选用标准刀具，进行宏观参数优化后的结果
得到优化后的齿轮宏观参数； 得到优化后的齿轮强度校核结果；
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详细分析步骤（3）
齿轮宏观参数优化结果总结
采用非标刀具的情况下优化空间比标准刀具的要大得多， 一般优化出来的效果也要比标准刀具下的好。 优化完成后将满足要求的方案调用到模型中进行分析。
设置参数
系统变形（计算 KHbeta）
齿轮加工刀具
模数选择类型
设计种类
Байду номын сангаас
数值范围
设置参数 数值范围
由轴系变形计算得 小齿轮接触安 （1.05，0.95，
到
全系数
1.0）
定义标准刀具或现 小齿轮弯曲安 （1.2，1.05，
有刀具
全系数
1.0）
小齿轮齿数决定/用 几何约束设置 户设定模数
默认
标准齿条尺寸设计 优化条件