[發(fā)明專利]傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110259920B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 韓冰;劉更;楊小輝;王海偉;吳立言
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/20;F16H57/00;G06F119/14
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

1.傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括傳動鏈設計模塊、基本參數(shù)設計模塊、結構設計模塊和性能評估模塊，所述傳動鏈設計模塊包括：

傳動鏈建模模塊，用于定義各組件的輸入輸出接口，并根據(jù)總體輸入要求進行傳動系統(tǒng)的拖拽式建模，其中所述組件由對傳動零部件進行組件化定義得到；

功率傳遞路徑分析模塊，用于確定從發(fā)動機到旋翼的功率傳遞路徑，確定的傳遞路徑包含傳動級數(shù)和傳動形式；

傳動比分配模塊，用于在確定功率傳遞路徑后根據(jù)發(fā)動機的輸入轉速和旋翼輸出轉速計算得到主減速傳動比，然后進行各級傳動的傳動比分配，得到各級傳動的傳動比；

所述基本參數(shù)設計模塊包括：

傳動系統(tǒng)骨架設計模塊，用于根據(jù)得到的傳動比進行靜力學計算，得到各級傳動的傳動功率和扭矩，然后根據(jù)總體設計要求確定整個傳動系統(tǒng)的整體框架約束，依據(jù)該整體框架約束設計出傳動系統(tǒng)骨架模型；

齒輪系設計模塊，用于根據(jù)計算得到的各級傳動形式和扭矩、轉速、功率，進行齒輪系的基本參數(shù)的計算；

軸參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)各級傳動功率和扭矩進行軸的參數(shù)計算；

聯(lián)軸器離合器選型模塊，用于建立聯(lián)軸器和離合器型號庫，根據(jù)離合器和聯(lián)軸器的輸入功率和輸入扭矩在型號庫中選型；

所述結構設計模塊包括：

傳動功能單元布局設計模塊，用于根據(jù)傳動系統(tǒng)骨架模型和齒輪、軸、聯(lián)軸器、離合器、軸承的基本參數(shù)進行零部件空間布局的設計，確定各齒輪、軸、聯(lián)軸器、離合器、軸承在傳動系統(tǒng)骨架模型上的安裝位置和裝配位置；

軸設計模塊，用于設計軸的結構形式，確定軸的段數(shù)和軸各段的內外徑；

齒輪設計模塊，用于在確定傳動功能單元布局后進行齒輪詳細結構設計；

所述性能評估模塊包括：

方案評估模塊，用于對所設計的包括齒輪、軸、聯(lián)軸器、離合器、軸承在內的傳動系統(tǒng)進行總體方案的評估，綜合傳動系統(tǒng)的各指標進行傳動系統(tǒng)的總體分析，得到較優(yōu)或最優(yōu)的傳動系統(tǒng)設計方案。

2.如權利要求1所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，所述性能評估模塊還包括強度計算模塊，用于在齒輪和軸的設計完成后，對齒輪進行齒面接觸強度、齒根彎曲強度和齒面抗膠合能力的評估，判斷齒輪性能是否滿足要求，同時對軸的彎扭強度進行評估和判斷，在所述強度計算模塊完成性能評估判斷后，由所述方案評估模塊進行傳動系統(tǒng)的整體方案評估。

3.如權利要求2所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，所述強度計算模塊對齒輪進行齒面接觸強度、齒根彎曲強度和齒面抗膠合能力進行評估后，得到齒面接觸應力和齒根彎曲應力，將這些應力和材料的許用應力進行對比，以判斷齒輪性能是否滿足要求，判斷時依據(jù)AGMA和ISO標準。

4.如權利要求1所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，所述組件包括圓柱齒輪、錐齒輪、行星輪系、軸承、聯(lián)軸器、離合器、發(fā)動機、主旋翼和尾槳。

5.如權利要求1所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，設計所述傳動系統(tǒng)骨架模型時要求所設計的傳動系統(tǒng)骨架模型不能超出整體框架約束。

6.如權利要求1所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動系統(tǒng)骨架設計模塊計算得到的各級傳動的傳動功率和扭矩包括各級傳動的輸入功率、輸入轉速和輸入扭矩，這三個參數(shù)的計算公式為：T=9550P/n，其中n為輸入轉速，T為輸入扭矩，P為輸入功率。

7.如權利要求1所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪設計模塊進行齒輪詳細結構設計時，參照ISO和AGMA標準。

8.如權利要求1所述的傳動系統(tǒng)設計系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪設計模塊進行的齒輪詳細結構設計為在CATIA中設計齒輪的輪緣、腹板形式。