[发明专利]机车牵引齿轮自动设计设备及自动设计方法

说明书

本发明公开了一种机车牵引齿轮自动设计设备及自动设计方法，自动设计设备分为三个模块：机车牵引齿轮方案自动设计模块；机车牵引齿轮几何尺寸计算模块；机车牵引齿轮精度计算模块。自动设计方法，A、机车牵引齿轮自动设计模块，设计出多组设计方案；B、机车牵引齿轮几何尺寸计算模块从机车牵引齿轮自动设计模块的设计方案中选择一组合理的设计方案，计算出该设计方案的齿轮几何参数，当计算得到的齿轮几何参数不符合要求时，报警提示；C、机车牵引齿轮精度计算模块在机车牵引齿轮几何尺寸计算无误后，计算牵引齿轮的精度值。本设备及方法具有自动方案制定功能。具有报警提示等功能。可有效避免传统计算的误差，大大提高设计效率。

技术领域

本发明涉及一种机车牵引齿轮自动设计设备及自动设计方法。

背景技术

机车牵引齿轮是机车的重要组成部分，随着生产和科学技术的进步，机车正朝着高速、重载方向发展。机车齿轮参数繁杂，设计计算受到很多因素和参数的影响，稍不小心就会造成大错误，并且需要耗费很大精力和耐力，这就对快速制定方案制造了很大的障碍。

目前市面上齿轮计算软件较多，这些软件都是根据齿轮设计标准将相关公式罗列得到的，购买成本高、机车使用性差，操作繁琐，很多功能使用不上，对于机车牵引齿轮设计性价比低。

目前市面上的齿轮设计软件及方法存在以下缺点：购买成本高，很多功能使用不上，机车使用性差，操作繁琐，没有相关参数的设计经验值和参数范围提示。

发明内容

本发明所解决的技术问题是针对现有的机车牵引齿轮自动设计设备及设计方法存在的不足，提出一种机车牵引齿轮自动设计设备及自动设计方法，根据机车牵引齿轮的设计经验，设定了相关参数的范围值，具有报警提示等功能，软件可自动制定多组齿轮设计方案，选择一组合理方案后可进行齿轮的几何尺寸和精度计算，为机车牵引齿轮的设计提供了方便、快捷的方法。

本发明采用的技术方案是：机车牵引齿轮自动设计设备，包括机车牵引齿轮自动设计模块，机车牵引齿轮几何尺寸计算模块及机车牵引齿轮精度计算模块，机车牵引齿轮自动设计模块根据已知输入及约束条件确定多组齿轮设计方案，然后机车牵引齿轮几何尺寸计算模块选择一组设计方案，并设定变位系数，计算齿轮的几何参数，机车牵引齿轮精度计算模块在机车牵引齿轮几何尺寸计算模块的尺寸计算无误时进行精度计算，最后输出结果。

机车牵引齿轮自动设计方法，

A.通过输入系统将已知条件输入机车牵引齿轮自动设计模块，机车牵引齿轮自动设计模块建立齿轮设计约束条件，约束条件检验合格后，设计出多组设计方案；

B.机车牵引齿轮几何尺寸计算模块从机车牵引齿轮自动设计模块的设计方案中选择一组合理的设计方案，以主从动齿轮保持正变位的原则设定变位系数，进而计算出该设计方案的齿轮几何参数，当计算得到的齿轮几何参数小于或超过设定的经验值时界面出现提示，点击后出现错误原因；

C.机车牵引齿轮精度计算模块在机车牵引齿轮几何尺寸计算无误后，计算牵引齿轮的精度值。

所述的步骤A的具体为：

①通过输入系统将车轮磨耗直径、机车限界、齿轮箱壁厚、给定中心距A、压力角α、传动比范围等已知参数输入机车牵引齿轮自动设计的模块；

②机车牵引齿轮自动设计模块建立齿轮设计约束条件；

③机车牵引齿轮自动设计模块自动计算模数m_n范围、确定齿数Z；

④机车牵引齿轮自动设计模块根据传动比及标准中心距计算确定主动齿轮齿数Z₁和从动齿轮齿数Z₂；

⑤约束条件计算检验合格后，机车牵引齿轮自动设计模块输出多组齿数和模数。

所述的模数范围为7-12,所述的压力角α为20°、22.5°、25°。