在现代齿轮传动设计、应用中，对于设计中齿轮或应用中齿轮，利用其可变参数进一步进行参数优化和有限元分析法精确分析，快速提出齿轮设计水平的检验、评估报告或现场齿轮传动的技术改造方案，是现代齿轮设计、制造业普遍关心和重视的问题之一。为探索与构建能在和新型软件环境中进行参数优化和有限元分析的快速检验、评估系统，在原有斜齿轮传动装置实际中心距、传动比、模数、齿数、材质等已确定的情况下，利用其齿宽系数、变位系数、螺旋角等可调余量进行了斜齿轮双对齿或多对齿啮合的参数优化。进一步改善了原有啮合条件，降低了齿面接触与齿根弯曲最大应力。
      图所示为有限元分析与优化系统框图。系统由多个程序模块组成，分别有以下功能：
      1 对传统方法设计、校核的直齿轮或斜齿轮进行单齿对和双齿对啮合区的计算、划分和三维参数化分析模型的建立；
      2 确定有限元网格密度，计算法截线单位分布载荷，设定边界条件，指定有限元分析子程序进行各啮合齿区最大应力值分析；
      3 定义目标函数，提取相关的独立变量，指定优化子程序进行圆柱齿轮参数优化；按主程序指令连接子程序窗口；
      4 判断、分析圆柱齿轮设计变量、可变动因素和承载能力变化趋向。判断、分析优化程度，确定是否提出进一步优化指令；
      5 输出有限元分析、参数优化结果。
      为了准确、快速地比较和筛选齿面接触与齿根弯曲最大应力，应先计算、划分齿轮单齿对和双齿对啮合区域。
      图为输入原斜齿轮参数后，自动生成的斜齿轮全齿三维参数化模型。为输入原斜齿轮参数后，自动生成的有限单元体动态分析模型。设置原斜齿轮轮齿有限单元体。
      表给出原斜齿轮不同啮合齿区有限元分析的最大应力值。由于前期已输入箱体结构空间尺寸、齿轮变位系数、螺旋角等参数和各参数的可调整余量。所以，系统判断程序模块将以人机会话形式，对原斜齿轮重合较小、单齿对区较宽、小齿轮少量根切2等影响齿轮承载能力的不利因素进行重点分析、判断。
      在系统中，优化程序模块包含针对各类目标函数进行优化的子程序。譬如，许用圆周力最大、重合度与啮合角最大、体积小、重量最轻等单目标或多目标优化子程序。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限公司
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！