1、....基于基于Visuallisp的蝸桿傳動承載能力的分析計算的蝸桿傳動承載能力的分析計算姚慧1，曹巖1，王柏盛2（1西安工業(yè)大學機電工程學院西安710032；2西安秦華天然氣有限公司西安710075）摘要：摘要：針對蝸桿傳動設(shè)計中承載能力的分析計算問題，本文在AutoCAD環(huán)境下，應用VisualLisp進行二次開發(fā)實現(xiàn)普通蝸桿傳動承載能力分析計算的輔助設(shè)計系統(tǒng)，由DCL對話框?qū)崿F(xiàn)交互式用戶界面，Visuallisp程序驅(qū)動對話框完

2、成設(shè)計計算功能。該系統(tǒng)可實現(xiàn)普通蝸桿傳動的模數(shù)、齒數(shù)等基本參數(shù)、蝸輪齒面接觸強度和齒根彎曲強度等分析計算，并得到蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)報表，為后面的參數(shù)化繪圖提供接口數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：蝸桿傳動；承載能力；Visuallisp；二次開發(fā)；中圖號：中圖號：TP391.72文獻標識碼：文獻標識碼：A蝸桿是機械產(chǎn)品中重要的傳動件，主要用于交錯軸間傳遞運動和動力，通常交錯角為90度，可實現(xiàn)較大傳動比，且傳動工作較平穩(wěn)，噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊，可以自

3、鎖，常常用于減速裝置。目前普通圓柱蝸桿傳動承載能力的計算主要依靠查閱設(shè)計手冊進行手工計算，其中包括大量的參數(shù)計算和校核計算，不僅費時、費力而且容易出錯，另一方面，蝸桿傳動的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)較少，尤其是專門針對蝸桿承載能力計算的CAD系統(tǒng)幾乎沒有，因此，為了提高蝸桿傳動設(shè)計的效率，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高設(shè)計人員在創(chuàng)造性設(shè)計時間的投入，提高市場競爭力，本文在AutoCAD2004環(huán)境下，應用VisualLisp程序開發(fā)實現(xiàn)了一種具有人機

4、交互界面的蝸桿傳動承載能力計算的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，使一些常用的或常規(guī)設(shè)計計算工作程序化，標準化，規(guī)范化，為智能CAD系統(tǒng)的開發(fā)奠定基礎(chǔ)，提高用戶的CAD應用水平。1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)在蝸桿傳動過程中，由于蝸桿與蝸輪齒面間滑動速度較大，蝸桿傳動的失效形式主要是蝸輪齒面的點蝕、磨損和膠合，有時也出現(xiàn)蝸輪輪齒齒根折斷，因此，設(shè)計時要進行必要的齒面接觸強度和齒根彎曲強度的驗算，而本文系統(tǒng)正是以這兩方面的校核計算為主開發(fā)的，其功能結(jié)構(gòu)如下

5、圖1所示。主要功能模塊［1］有：技術(shù)條件輸入、齒面接觸強度設(shè)計計算、齒面接觸強度校核和齒根彎曲強度校核四部分，有些主功能模塊又包含了低一級的子功能模塊，子功能模塊主要用來實現(xiàn)計算參數(shù)的選取。圖1系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)Fig.1Structureofsystemfunction針對上述四種功能模塊，本文系統(tǒng)中應用AutoCAD的DCL對話框?qū)崿F(xiàn)人機交互界面，主對話框界面齒面接觸強度設(shè)計計算齒面接觸強度校核齒根彎曲強度校核技術(shù)條件輸入蝸桿頭數(shù)許用接觸

6、應力壽命系數(shù)...彈性系數(shù)使用系數(shù)滑動速度影響系數(shù)...蝸輪的綜合齒形系數(shù)....開始初始化參數(shù)輸入按齒面接觸強度設(shè)計初步確定m和d1確定蝸輪的圓周速度，校核效率校核蝸輪齒面接觸強度成功？校核蝸輪齒根彎曲強度成功？結(jié)束輸出校核結(jié)果數(shù)據(jù)幾何尺寸數(shù)據(jù)NYNY圖3系統(tǒng)工作流程圖Fig.3Flowtofsystem3.各功能模塊的實現(xiàn)各功能模塊的實現(xiàn)對于蝸桿傳動的設(shè)計，從設(shè)計條件輸入，強度校核到最終數(shù)據(jù)輸出，不同的功能模塊對于計算數(shù)據(jù)的輸入、選

7、擇、計算、輸出采用不同的方式實現(xiàn)。3.1技術(shù)條件輸入模塊技術(shù)條件輸入模塊技術(shù)條件輸入模塊是用來實現(xiàn)設(shè)計條件的輸入，為下一步設(shè)計計算與校核提供設(shè)計依據(jù)，包括：輸入功率、傳動比、使用壽命和工況條件等［2］。這些基本條件在技術(shù)條件輸入模塊中采用DCL對話框的編輯框控件實現(xiàn)，該模塊界面及部分代碼分別如下圖4和圖5所示所示。編輯框控件可以滿足不同用戶針對不同設(shè)計要求，輸入不同設(shè)計條件數(shù)據(jù)。圖4技術(shù)條件輸入模塊界面Fig.4Interfaceoft