[发明专利]基于单元重用的齿轮传动产品自顶向下设计方法

摘要

本发明涉及一种基于单元重用的齿轮传动产品自顶向下设计方法，属于齿轮动力传递设计技术领域。本发明基于齿轮单元定义及其属性分类设计了一种基于单元重用的齿轮传动产品自顶向下设计方法，解决了现有齿轮传动产品在设计过程中，不能同时兼顾不同设计阶段设计效率和知识重用的问题，提高了齿轮传动产品设计全过程的效率，缩短了产品研制周期，并提升了可靠性等指标的设计质量。

主权项

一种基于单元重用的齿轮传动产品自顶向下设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、进行齿轮单元定义，将齿轮单元定义为具有确定啮合关系的轮齿组；S2、基于齿轮单元设计重用的需求，进行齿轮单元属性类别划分，将齿轮单元的属性分为7类：性能属性：用于表达齿轮单元性能的参数；形状属性：用于表达有工程意义的几何形状信息；材料属性：用于描述齿轮单元材料的信息；精度属性：用于表达几何形状和尺寸的精度相关信息；连接属性：用于表达齿轮单元重用时与其它齿轮单元的连接关系；应用属性：用于描述曾经使用过齿轮单元的总成中与该齿轮单元相关的信息，以及齿轮单元经过的相关验证信息；附加属性：根据需要所设置的用于表达与上述6种属性无关的其它信息；S3、进行简图布置：根据产品性能需求，布置齿轮传动产品原理简图；S4、进行功率流计算：以产品性能为输入条件，基于所布置的简图的各齿轮单元的输入和输出条件计算所需要的性能属性参数，以性能属性参数为标准，检索可能被重用的齿轮单元；查看检索结果内容，寻找符合设计要求的形状属性参数的齿轮单元，如果有，则标记并重用该齿轮单元，如果无，则完成齿轮单元疲劳设计，并增加一个新的符合疲劳设计结果的齿轮单元个体；查看标记并重用的齿轮单元的材料属性参数，如果材料属性参数符合设计要求，则不处理该齿轮单元，如不符合，则完成齿轮单元疲劳设计，并增加一个新的符合疲劳设计结果的齿轮单元个体；S5、进行结构设计：如果所设计的齿轮单元为非重用单元，则进行该齿轮单元中各零件的结构设计；如果所设计的齿轮单元为重用单元，则查看精度属性参数，如果精度属性参数符合设计要求，则标记重用，如不符合则形成一个新的齿轮单元个体；如果所设计的齿轮单元为重用单元，还要检查与齿轮单元相关的连接属性参数，如果连接属性参数符合设计要求，则标记重用，如果不符合则形成一个新的齿轮单元个体；S6、获取齿轮单元微观边界：基于所设计的齿轮传动产品的机械结构，计算各齿轮单元微观边界；S7、进行齿轮单元稳态分析：如果所设计的齿轮单元为非重用单元，则进行该齿轮单元的稳态分析；如果所设计的齿轮单元为重用单元，则根据齿轮单元微观边界计算结果，检查与之相关的性能和形状属性参数，检查结果如果符合设计要求则标记重用，如果不符合设计要求，则进行稳态分析，并形成一个新的齿轮单元个体；S8、进行齿轮单元动态分析：如果所设计的齿轮单元为非重用单元，则进行该齿轮单元的动态分析；如果所设计的齿轮单元为重用单元，则根据齿轮单元微观边界计算结果，检查与之相关的性能和形状属性参数，检查结果如果符合设计要求则标记重用，如果不符合设计要求，则进行动态分析，并形成一个新的齿轮单元个体；S9、进行润滑分析：如果所设计的齿轮单元为非重用单元，则进行该齿轮单元的润滑分析；如果所设计的齿轮单元为重用单元，则根据齿轮单元微观边界计算结果，检查与之相关的性能和形状属性参数，检查结果如果符合设计要求则标记重用，如果不符合设计要求，则进行润滑分析，并形成一个新的齿轮单元个体；S10、工程图样实现：如果所设计的齿轮单元为非重用单元，则进行各零件的工程图样设计，如果所设计的齿轮单元为重用单元，则直接调用。