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為了介紹自動(dòng)生成齒輪節(jié)點(diǎn)，我們來看看 COMSOL Multiphysics 案例庫中的錐齒輪上的力和力矩教程模型。模型幾何結(jié)構(gòu)由從零件庫創(chuàng)建的兩個(gè)錐齒輪幾何形狀組成。當(dāng)按下自動(dòng)模型設(shè)置部分中的創(chuàng)建齒輪按鈕時(shí)，會(huì)在物理場節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建齒輪節(jié)點(diǎn)組。如下圖所示，它包含兩個(gè)錐齒輪節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)幾何結(jié)構(gòu)中的每個(gè)錐齒輪。 在錐齒輪上的力和力矩模型中，兩個(gè) 錐齒輪節(jié)點(diǎn)是使用 創(chuàng)建齒輪按鈕自動(dòng)添加的。

今天介紹一下如何利用workbench實(shí)現(xiàn)錐齒輪嚙合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。有限元分析流程分為3大步、3小步，如下圖所示。今天將以這種方式介紹workbench錐齒輪嚙合分析的流程。

超越離合器齒輪擠壓件設(shè)計(jì) 在參照超越離合器齒輪零件圖的前提下，為了改善變形條件，降低變形阻力，在臺(tái)階過渡處設(shè)計(jì)圓角，為了改善金屬流動(dòng)狀況，有利于齒輪部分成形，在 φ31.5mm 到 φ28mm 的臺(tái)階采用錐面過渡，錐角為90°，同時(shí)由于正擠壓成形時(shí)，坯料中心部位的流速大于邊緣部位的流速，所以造成齒輪部分的下端面齒形不飽滿，而且齒輪下面還有個(gè)臺(tái)階，一次成形比較困難，可以采用貫穿擠壓的方法，

不同滾動(dòng)接觸方式 齒輪嚙合是相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程，其接觸幾何、表面速度和載荷都隨著時(shí)間變化，因而油膜厚度也是變化的。圓柱齒輪和錐齒輪作為滾動(dòng)接觸的附加模塊，可以模擬計(jì)算斜齒輪副、直齒輪副，或者準(zhǔn)雙曲面齒輪副、直尺錐齒輪、螺旋錐齒輪副。獲得齒輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中重要的參數(shù)。

圖1 幾何模型 1.2 材料定義：使用Adams中的默認(rèn)材料。 1.3 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建： 1.3.1運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)建：分別建立三個(gè)小行星錐齒輪與輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)副、輸出軸對(duì)地的轉(zhuǎn)動(dòng)副、輸入軸對(duì)地的轉(zhuǎn)動(dòng)副、輸入軸齒輪與輸入軸的固定副、大錐齒輪對(duì)地的固定副、如圖2所示。

計(jì)算電機(jī)扭矩時(shí)，用扭力扳手夾緊小錐齒輪的軸，轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪，測出扭矩力大概為120 N。根據(jù)力與扭矩的計(jì)算公式[10]:T=F×D，求解得到扭矩為3 N·m，為了節(jié)省成本，可接受脈沖信號(hào)的控制，選擇86步進(jìn)電機(jī)。為了減輕軸的受力，設(shè)計(jì)一塊墊板固定在桶轂上，在墊板上方安裝步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)軸與錐齒輪結(jié)構(gòu)聯(lián)接，如圖7所示。

3、零件結(jié)構(gòu)分析的示例1下圖為一個(gè)減速機(jī)的從動(dòng)軸，它的主要共用是裝在軸承中，支撐齒輪傳遞扭矩，并于外部設(shè)備連接。我們分析它各個(gè)特征的作用，以及設(shè)計(jì)思路。4、零件結(jié)構(gòu)分析的示例2下圖為一個(gè)齒輪箱的底座，這是個(gè)較復(fù)雜的零件。我們?cè)趯W(xué)校課程設(shè)計(jì)中必然有設(shè)計(jì)一個(gè)減速箱這一項(xiàng)。

對(duì)于齒輪傳動(dòng)來講，為了確保其正常的潤滑及運(yùn)行，需要一定的齒側(cè)間隙存在，如圖1所示。圖1 齒側(cè)間隙示意圖 車輛松油門反拖或制動(dòng)時(shí)，輪胎反拖發(fā)動(dòng)機(jī)，被動(dòng)錐齒輪反拖主動(dòng)錐齒輪，反齒面嚙合。當(dāng)踩油門瞬間，發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞過來的扭矩導(dǎo)致主動(dòng)錐齒輪瞬間帶動(dòng)被動(dòng)錐齒輪，由于齒側(cè)間隙的存在，會(huì)出現(xiàn)沖擊噪聲。該能量與傳動(dòng)系統(tǒng)間隙、沖擊扭矩以及扭矩爬升斜率等關(guān)系較大，本文對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行了逐次驗(yàn)證。

管螺紋主要使用在各種管路系統(tǒng)（液壓、氣壓、燃料運(yùn)輸管路等）的接頭、齒輪箱的注油口、放油口（一般放油口的螺塞需要增加磁鐵）、部分零件機(jī)加工出來的加工工藝孔等。管螺紋根據(jù)牙型角有60°和55°兩類，這兩種牙型角的管螺紋都能在國標(biāo)中找到對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。

表格1：文件說明表中序號(hào)1-7的文件后綴名中，前兩個(gè)字母表示齒輪類型：CG（圓柱齒輪）、HG（錐齒輪）、WG（圓柱蝸輪）、TL（梯形絲杠）、IS（漸開線花鍵）；最后一個(gè)字母表示存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型。

圖1行星齒輪機(jī)構(gòu)圖 2 行星齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真過程 2.1 模型的簡化及導(dǎo)入 ADAMS軟件對(duì)減速器仿真時(shí)需要將一些對(duì)仿真結(jié)果影響不大的零件進(jìn)行簡化，例如螺栓、軸承、螺栓孔、擋圈、鍵等這些零件對(duì)仿真結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生較大影響。為了提高仿真的效率，就有必要對(duì)這些對(duì)仿真影響不大的零件進(jìn)行簡化處理，提高仿真的效率。

三、鉆孔結(jié)構(gòu) 用鉆頭鉆出的盲孔，在底部有一個(gè)120°的錐角，鉆孔深度指的是圓柱部分的深度，不包括錐坑，如下圖a所示。在階梯形鉆孔的過渡處，也存在錐角120°的圓臺(tái)，其畫法及尺寸注法，如下圖b所示。 用鉆頭鉆孔時(shí)，要求鉆頭軸線盡量垂直于被鉆孔的端面，以保證鉆孔準(zhǔn)確和避免鉆頭折斷。

三、鉆孔結(jié)構(gòu) 用鉆頭鉆出的盲孔，在底部有一個(gè)120°的錐角，鉆孔深度指的是圓柱部分的深度，不包括錐坑，如下圖a所示。在階梯形鉆孔的過渡處，也存在錐角120°的圓臺(tái)，其畫法及尺寸注法，如下圖b所示。 用鉆頭鉆孔時(shí)，要求鉆頭軸線盡量垂直于被鉆孔的端面，以保證鉆孔準(zhǔn)確和避免鉆頭折斷。

（1）建立齒輪組 然后選擇Next，選擇3D Contact(接觸方法) 完成后點(diǎn)Next進(jìn)行錐齒輪參數(shù)設(shè)置： 圖中的具體參數(shù)及含義如下： Axis of Rotation: 旋轉(zhuǎn)軸方向 No.of Teeth: 齒數(shù) Face Width:齒寬 Back cone distance:

斜齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)往往需伴隨軸承承載與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，目前針對(duì)軸承零件的設(shè)計(jì)主要依據(jù)理論計(jì)算或通過物理實(shí)驗(yàn)的方法來評(píng)估軸承的性能、壽命、磨損等情況，這導(dǎo)致在設(shè)計(jì)端消耗大量的人力、物力成本。為此，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量軸承設(shè)計(jì)與制造方面的研究[5,6,7,8]。

鋼中非金屬夾雜物的金相檢驗(yàn)，對(duì)鋼材的冶金質(zhì)量評(píng)價(jià)及機(jī)械零件的失效具有十分重要的意義。按GB∕T 10561—2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法》檢查和A 法評(píng)定，3 擋主動(dòng)齒輪 A 類和 D 類夾雜物均為 1 級(jí)，3 擋被動(dòng)齒輪 A 類夾雜物為2級(jí)、D類為1級(jí)。

03技術(shù)路線拆解1.看圖識(shí)“特征”通過 ResNet18 圖像識(shí)別模型，AI 能自動(dòng)識(shí)別齒輪的關(guān)鍵元數(shù)據(jù)：齒數(shù)、外徑、齒形、是否有鍵槽。相當(dāng)于工程師掃一眼零件，先記下幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。2.用數(shù)據(jù)算“價(jià)格”在 AI Studio 里，基于梯度提升樹模型（GBT），我們把這些元數(shù)據(jù)和歷史成本結(jié)合起來，訓(xùn)練出一個(gè)零件成本預(yù)測模型。

圖中相交的兩條細(xì)實(shí)線是平面符號(hào)（當(dāng)圖形不能充分表達(dá)平面時(shí)，可用這個(gè)符號(hào)表示平面）。斜度和錐度斜度、錐度可用下面兩個(gè)例圖中所示的方法標(biāo)注，符號(hào)的方向應(yīng)與斜度、錐度的方向一致。錐度也可注在軸線上。一般不需在標(biāo)注錐度的同時(shí)，再注出其角度值(a為圓錐角）；如有必要，則可如例圖中所示，在括號(hào)中注出其角度值。斜度和錐度符號(hào)的畫法，見右兩圖所示，符號(hào)的線寬為h/10，h為字高。

如圖中所示的表面粗糙度為Ra6.3的右軸肩，被選為長度方向的主要尺寸基準(zhǔn)，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右軸端為長度方向的輔助基，從而標(biāo)注出軸的總長96。2.盤蓋類零件這類零件的基本形狀是扁平的盤狀，一般有端蓋、閥蓋、齒輪等零件，它們的主要結(jié)構(gòu)大體上有回轉(zhuǎn)體，通常還帶有各種形狀的凸緣、均布的圓孔和肋等局部結(jié)構(gòu)。