RomaxDesigner 培训教程合.docx
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RomaxDesigner培训教程合
第一章之答禄夫天创作
用ROM对平行轴传送系统的建模与分析
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第一章
用ROM对平行轴传送系统的建模与分析
概述
1．1对汽车的减速箱建模
1．2对汽车减速箱的分析与优化
1．3对超出传送的建模与分析
1．4对串联传送的建模与分析
1．5对轴及轴承安顿的分析
1．6对斜齿轮对的详细分析
1．7设计与优化一对斜齿轮
平行轴传送系统的进一步设计
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概述：
用“Romax”对平行轴传送系统的建模与分析
目标:
本章的主要目标是通过学习掌握平行轴建模的知识
第一章的内容可用下面的图示概述出来:
齿轮箱建模加载荷静态分析静态设计优
（基础）（基础）
学习内容：
在本章完后，学习者应具备应用Romax来做以下任务的能力
学习目的
创建一个轴
给轴分区
把轴承加到轴上去
创建概念齿轮系
把齿轮安顿到轴上
定义怎样装置齿轮
把轴、轴承、齿轮、移进齿轮箱
定义轴的位置
施加载荷
定义工况
运行轴的静态分析
检查轴的静态分析结果
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检查轴承分析结果
替换超载的轴承
运行齿轮箱的工况分析
检查工况分析的结果
修改轴来减少轴承间隙
用油盘轴承来连接同心轴
建一个含三个齿轮的概念齿轮系
创建一个离合器踏板
连接离合器到一个轴上
运行同心轴承的静态分析
分析油盘轴承的后？
串联传送系统定义第4个工况
分析一个2轴承的油盘轴承系统
分析一个多轴承的油盘轴承系统
分析一个4轴承的轴
把概念齿轮转换为详细齿轮额定功率
定义主齿轮的传动比参数
运行一个齿轮的传动额定值计算
运行齿轮工况分析
在齿轮额定功率计算中引入间隙
引入前导修正来缓解间隙
用1SO6336尺度来检查齿轮定值计算结果
保存尺度齿条优化齿轮微型几何尺寸
扩大轮齿优化齿轮的微型几何尺寸
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1．章节1包含七个教程涵盖了平行轴的建模与分析，更多专业和复杂的内含请看页
2．毎个教程的开始部分都是其目的描述，有对各单个教程的列表，在教程的关键部分会有幻灯片做的内容来介绍，在单个教程中会告诉你具体步调来完成教程的任务，在最后结构会给一些建议来指导你下一步干什么
3．对每个具体的任务都会给出对应的输入数据，如果你对“Romax”软件有足够的信心就只用提供的输入数据，如果你想提升？
？
是有困难就从具体的说明中来完成，在每个任务后面都有对重要的学习的回顾。
4．附加的说明与问题都会以这样放在方框里的形式出现。
5．第一章里会要求要你用“Romax”实施一些步调，为了与主体文章相区别，步调都用斜体，而且左缩进排列，例如：
输入名字
输入作者
点击“OK”
控制类型
操纵命令如下：
操纵类型惯例例子
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以上这些例子在下面作说明
下拉菜单
按钮
标号
符号按钮
单选按钮
选择方块
文体编辑方块
数字编辑方块
列表
下拉列表
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“Romax”
汽车变速箱建模
关于本教程
1.本教程的目的是让用者建一个整体的汽车变速箱以说明“Romax”的平行轴建模能力。
2.参照平行轴传送系统的建模与分析概述这部分的内容，用灰色箭头暗示岀来的。
创建齿轮箱加负载基本的分析基本的设计优化
这本教程中你将会熟悉“Romax”如下概念
适应轴与轴承、齿轮的模型
建立平行轴齿轮箱模型
其它设计中引入部件
教程任务
平行轴与轴承的建模
建模装置概念齿轮对
在3级中定位平行轴
已建好的齿轮箱暗示如下
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绪言性展示
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任务1.对平行轴和轴承建模
平行轴说明如下
尺寸在表格中暗示如下
部分偏移距离长度外径内径资料
平行轴两个轴承支撑下面是详细内容
轴承类型偏移
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1．2具体说明
本任务有5个小任务
建一个新的设计
定义轴的分段
已经存在的文件中引入部件
“Romax”用主菜单栏的File下拉菜单创建一个新的设计
我们建议你在设计过程中经常停下来保管一下文件,在主菜单的工具栏中点击save按钮就可以。
然后命一个具体的名字要了解更多的信息就看第4章的文件管理。
在前面的输入数据中可知轴长为238mm
最简单的方法是先创建一个单个的轴段卡为238,再去定义其它的轴段，这可以通过用主菜单栏上的部件下拉菜单来实现。
点击“ShaftAssmebly”在零件列表中点击“OK”按钮
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输入轴的名字
输入长度
输入外径
点击“OK”
注意这里的外径与内径只是参考值，在这个步调中的输入值不重要，因为他们在后面会被改掉这样这里的轴长为轴总长
注意到默认的数据基准会出现在轴的左边，但是使用者也可以改变它，要更多相关的信息，请看第4章的建模管理。
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1.由草图和输入数据可知,轴的第一段改变是从左边起起偏离50mm的位置。
完成这步有两种方法,一种是从“部件”的下拉菜单中选“step”，第二种是选择位于工作表左边工具栏中选择4个“cutter”按钮呈剪刀形的。
“cutter”标记没有在工具条第4个位置，因工具栏被修改了,如果是这样的话，在下面提到的其它按钮也会有工具栏中的其它位置上，要获得更多信息请参阅第4章的“GlobalPreferences”
部件
输入
点击
注意到轴的台阶1自动地从左边O偏位移处开始计，第一次改变实际上是在第二处台阶，即是第二段轴的最左边，所以每一个轴阶都是根据左边的台阶线条数定是第八段的由下面二级平行轴可以知道它有两个部分。
下一步是通过修改它的直径来定义第一部分
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在此之前应当注意要点击位于工具中的选择项目标识。
否则你就会继续添加轴段。
点击“Select”符号
双击第一个轴段
输入大径OD=20mm
第一部分已经创造而且被修改了，平行轴的二维图现在的样子如下
用同样的步调可以创建其它4个部分，要根据前面的输入数据来定义
如果你已经完成了，平行轴的二维图形会像下面这样
注意是可以定义圆锥形的大径和内孔，但上面没有提及
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罕见问题
可以建模横向孔和倒角吗？
可以，但是这里的课程只处理一些“Romax”的基本方法，如果你对轴的结构特征感兴趣，就问你的老师。
在157页列了许多可选课程，这些可以在基础训练之后愿来学，相关的课程叫做轴的结构参数与应力集中参数，下面的视图就是从那里抽出来的
选择与装置轴承：
当你完成了行轴的建模，下一步即是把轴承安到轴上去，第一个轴承是径向球轴承从SKF目录中选6304型号放到轴上，从左边偏移42.5mm,两种方式可以完成该操纵,一种是从下拉菜单中选,另一种是从工作表左边的工具条选第5个符号。
一种是：
另一种是
点击
点击
输入
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点击
在轴承列表中`
注意:
在选择滚动轴承的窗口中分歧的符号代表分歧的轴承，可用的轴承类型如下
径向轴承圆珠滚子轴承
向心止推滚珠轴承载面滚子轴承
点接触滚子轴承推力圆筒形滚子轴承
推动滚珠轴承推力球面滚子轴承
圆筒形滚柱轴承推力滚针轴承
滚针轴承
点击某一个轴承的符号可以选中某一特定的轴承，这时这个轴承的符号会变从灰色变成橙色（暗示被选中）这样所有这类可用的轴承都会在点一半大小窗口中列出来，这些图标，就像一个绳套开关，这样多种类型的轴承可以同时列列出来，如果没有一个图标被选中则这里的轴承列表包含了所有类型。
点击
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到这里完成了轴承的选项取与定位
完成这个步调后，平行轴的二维视图如下
现在用同样的方法来添加轴承2，这是一个圆柱滚子轴承，从“SKF”目录中选择“NU205EL”，后放在从左边起偏移228.5mm的地方。
这时的平行轴二维视图如下
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在你装置完轴承后，要包管点击“Seletitem”这个按钮在工作左边工具栏的顶部。
否则你会继续往轴上加轴承。
1．2．5从已经有在的设计文件中引入部件
2．一个汽车变速箱包含一个输入轴和一个差动齿轮，也可以用前面平行的方式装起来。
但是在课程文件的“”文件中有已经后装好了的轴和轴承,它是可以直接调出来用到你的设计当中的。
3．首先包管设计窗口是激活的，通过点击右上角的X关闭平行轴装置工作界面，然后从“Components”下拉菜单中选“imporcomponent"点击，你将与现输入轴和差动齿轮，已经被加入到你的设计中了，这种方法可以用在任何已存在的设计文件中的部件引入。
对任务的回顾
平行轴和轴承的建模任务完成了你应当学到以下东西
怎样创建一个新的设计
怎样创建一个轴
怎样把轴切成几个部分
怎样从轴承中选轴承
怎样把轴承装置到轴上去
怎样从已存在的文件引入部件
任务2创建和定位一对概念齿轮
1．注意在这步你们会用有限数量的数据来定义一对概念齿轮，这样做是因为我当前只关心齿轮对于轴的载荷而不需要其它的信息，比方齿轮应力和齿轮资料，齿根圆角符。
这些数据会在以后的学习课程中加进来，那时概念齿轮也会转变成具体齿轮。
2．目标方向建模中一个很重要的特征是在设计师只用到在特定阶段需要的信息，这样就没有需要处理不需要的数据，因为这样会使设计过程更易，所以好处很大。
2．1输入数据
在第一种工况中输入轴与平行轴依照如下信息由一对钭齿轮相连结
参数详细数据
钭角
齿轮定向
法面模数
法向压力角
比率（大轮小轮）
面宽两个齿轮都是
小齿轮何在输入轴
大齿轮何在平行轴
小齿轮装置类型与轴固联
大齿轮装置类型同步器
2．2具体说明
本任务有大小任务
创建一个概念钭齿轮系
把齿轮何在轴上
定义怎样把齿轮装置在轴上
2．2．1创建概念齿轮系
坚持设计窗口被激活，用“Components”下拉菜单创建概念齿轮系
点击
点击
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这里有几种分歧种类的齿轮系供选择
1．要获得更多的这些定义的信息，请检查在本章的问题与解答章节的“怎样计算载荷，概念齿轮详细齿轮的受力”更多的关于齿轮种类的信息，请参看第6章的“装配部分”
默认的齿轮对名字是“齿轮系1”具体的参数如下
选择齿轮类型：
钭齿轮
输入参考钭角=27
选择小齿轮旋向：
右
点击“Pinion”在齿轮列表中
输入齿数=12
输入齿面宽=17
点击Wheel在齿轮列表中
输入齿数41
输入齿面宽17
选择法面模数：
Metric
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输入参考法面压力角=20
1.现在轮系1已经被创建了,在设计窗口的零件列表中应作为一个新的装配件出现,在本步调里轮系1还是一个孤立的装配件,因为组成概念齿轮系的两个齿轮还没有安到轴上去。
2.加入第一种工况后，输入轴上的小齿轮会带动平行轴上的大齿轮转动，这样两个齿轮必须正确地装置到轴上去，使它们啮合在一起。
3.把齿轮系的小齿轮正确地装置到输入轴，在设计窗口的零件国找到“InputAssembiyInputShaft”并双击打开它，两种方法可以添加进去；一种是从“Components”的下拉菜单中选“Geav”图标。
另一种是从左边的工具栏中点“Gear”图标。
在轴的大概位置点击
一种
另一种
点击
点击“Seleet”从“Gearrset”按钮
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点击“Pinion”在零件列表中
点击“Select”按钮
输入偏移=174
点击OK
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这样轮系1的小齿轮就放到了输入轴的正确位置
现在输入轴的二维装配如下:
现在用同样的方法把轮系1的大轮安顿到平行轴的正确位置
平行轴的二维装配图如下：
注意Romax总是假定“Pinion”是小齿轮，不是驱动齿轮，这在定义第4和第5工况中的齿轮系时很重要。
2．2．3一个齿轮怎样装到轴上
一般来说齿轮装到轴上有4种分歧的方式
1）与轴固联
2）把轴与离合器或同轴器相联
3）用花键式或其它方式连接轴
4）在轴上自由旋转
1．齿轮装置方法，确定齿轮轴的位置关系，在这里4种方法分别说明定义一个齿轮与轴固联
2．轮系1的小齿轮被制造在和输入轴固联。
为了定义这样，包管设计窗口激活打开小齿轮1的属性窗口
点击在“Gearet1”旁边
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在“Gearet1”的装配列表中双击Pinion
选择Conneltions连接项
在“Part”列表中选择“InputShaft”建立联接
点击“Edit”按钮
选择联接方式:
与轴固联
点击OK按钮
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点击关闭按钮
这样就从小齿轮1的部件属性中退了出来
1.注意到:
“Romax”不计算概念系齿轮的质量，因此齿轮的轮幅是作为轴自己的一部分建模的，因此在装置内齿轮的那部分轴必须有合适的直径，这样就存在着一个潜在的几何问题。
2.齿轮箱几何检查器在检查内齿轮与对应轴部分的兼容性是很有用的，会在本课程的任务中讲述
定义一个齿轮通过同轴器连到轴上
3．注意到同轴器或离合器的联接中有很多分歧方面的问题考虑，在本任务开始的时候，忽略不需要的细节可使问题简化，这里同样可以用到，这里我们将用最简单的定义，一个可编辑的离合器联接，动力的传送可以根据工况来开通或关闭，在后面的课程中，可以看见。
同轴器或离合器的尺寸甚至测时激励都可以通过数据改变。
轮系1的大轮被后在同步器上，为了定义这个先打开大轮的部件属性，然后编辑这个联接，使它联接到平行轴上。
1．在齿轮系1的装配列表找到“大齿轮1”并双击
2．选择联接按钮
3．“零件”列表中找到“平行轴”点击建立联接
4．点击“编辑”按钮
5．选择接触方式为：
同步器1离合器方式
在这一步里，你可以选择编辑轮辐的具体情况，因为这种齿轮不是固联到轴上的，但是在这种情况下，我们希望让出轮作为一个简单的块点击“OK”按钮作为不想编辑新的轮幅情况。
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注意到：
在这一步里可以通过一个圆形突出物一个连接板一个外缘构成的实体来定义一个更具体的轮幅。
想得到更多轮幅定义的信息请参看问题与答案，一章的怎样进行轮幅界定
定义一个齿轮用花键联到轴上
1．如果一个齿轮要通过花键联到轴上，或用类似的方法联到轴要在联接方法一栏中选“RigidlyMountedtoShaft”
如果你选用这种联接方式,你可以编辑轮幅的具体形式,因为这种齿轮不是与轴固联的
定义一个可以在轴上旋转的齿轮
“AffachweutMethd”中选。
同样的如果你选择这种方式，你可以编辑齿轮幅的具体情况，因为齿轮没有成为轴的固联部分。
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1．注意到自由旋转是一种特殊的联接方式，它可以直接建模概念行星齿轮而不必把齿轮要轴承上建模，这点对于同步器联轴器也是同样的，在具体的工况中它们不会是一组锁定的，齿轮与联接轴器联接（检查课程1.2中的任务1.2.3里的对汽车变速箱的分析与优化。
）
任务2的回顾
到现在概念钭齿轮的建模与装置就完成了
你应当已经学到了如下的知识
要创建一个概念钭齿轮要用的参数
怎样把一个齿轮轮放到轴
怎样确定齿轮在对应轴上的装置类型
2.其它的轮系可以用齿轮一样的方法来创建装置,但是这些内容要在TR2.ssd中完成,这个文件在教学训练文件中，所以在你进你进入下一个任务别先关闭当前设计文件，打开“”“File”的下拉菜单。
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任务3：
在3维中定位平行轴
3．1输入数据
在“”中包含了3个没有特殊的轴，现要我们要把它们放到同一个齿轮箱中，轴的位置可以通过卡迪尔坐标，或是极坐标定到齿轮箱的相关位置
轴的位置：
相对于齿轮箱的卡迪尔坐标
名称
输入轴
平行轴
轴位置
差动轮
轴的位置：
相对于齿轮箱的极坐标
名称
输入轴
平行轴
差动轮
以上轴的位置坐标已经事先计算好以确保齿轮之间能正确地啮合
3．2详细说明
本任务有3个子任务
创建一个齿轮箱
定义轴的位置
检查齿轮箱的几何尺寸
3．2．1创建一个齿轮箱
第一步是建一个齿轮箱并把轴和齿轮移入齿轮箱中，包管设计窗口激活用“Comonents”的下拉菜单创建一个齿轮箱。
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选择齿轮箱类型
输入齿轮箱名字
我们希望把所有轴和齿轮系都移入新的齿轮箱里
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3．2．2定义轴的位置
1．在轴的列表菜单中依次序点击轴并从前面的数据栏中对应的卡笛尔坐标输入
选中
输入
2.。
用同样的方式输入差动轮的卡笛尔坐标，要注意的是因为输入轴的位置在齿轮箱中是默认的，所以没需要输入轴的坐标。
3.换种方式你也可以用第二个输入数据表中提供的极坐标来定位，要做这个选中列表中的轴，然后点击极坐标按钮就可以了。
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往下进行之前检查轴在齿轮箱的坐标位置是否准确，如分歧错误点击“返回改正坐标”
现在这些零件已成功地装置到齿轮箱里了
这时候在齿轮箱的工具界面就会自动地出现已完成的齿轮箱的3维模型，；图形如下：
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检查齿轮的几何尺寸
1．齿轮箱里包含了许多与轴固联的齿轮，例如，小齿轮1，小轮2等等，在这里检查相关的轴的直径是对应齿轮相吻合是很有用的，为了做这个，在“分析”“Anlysis”的下拉菜单中运行“LearboxChechar”
分析齿轮箱几何尺寸检查
2．这时候齿轮箱的最后一个驱动齿轮被提出警告，警告的原因是齿轮没有与平行轴对应部分的几何尺寸相完全相符，最后驱动齿轮的面宽是28mm，但是对应的轴向长度只有26mm，显然齿轮悬在了那部分轴段上，如果把齿轮改成一个简单的裁体戓是定义，一定齿轮轮幅可以消除警告，但是因为这对后面的分析没影响，所以可以怱略掉。
点击关闭按钮
点击右上角的X关闭齿轮界面
任务3的回顾
在三维中装置平行轴的任务现在完成了
你应当学会如下内容
怎样定义一个齿轮箱
怎样把已存在的部件移入齿轮箱
怎样在齿轮箱中定义轴的相对位置
怎样检查齿轮箱几何尺寸
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下面做什么
本课程完成了
现在转入下一课程来解决对齿轮箱的分析与优化
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分析优化汽车变速箱
关于本课程
1．本课程要让使用者来分析在前面已经建有模的“汽车变速箱”“汽车变速箱”的建模回顾一下平行轴建模与分析的纲要,现在的内容为箭头中的灰色部分。
齿轮箱建模加负载基天职析基本的优化
在本课程你会熟悉“Romax”中的以下内容
定义负载和齿轮箱的工况即负载循环情况
轴与轴承的静态分析
计算轴承的刚度变形及偏移
ISO尺度的寿命与“Adjust”尺度的寿命
损坏百分比
工况分析
负载循环寿命
偏移对轴承寿命的影响
设计优化
改变轴承的规格来防止过载
修改对应的轴段来减少轴承的不重合
课程任务
1）定义负载和齿轮箱工况
2）运行轴的静态分析
3）运行负载循环分析
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任务1定义负载情况和齿轮箱工况
1.1输入数据
1.要么打开以前的课程文件,要么从课程训练文档中打开“”“创建一个汽车变速”
齿轮箱中的负载位置如下
加负载位置
输入动力档输入轴241
齿轮箱档共有5种情况,具体描述如下
负载输入速度输入功率持续时间
1档
2档
3档
4档
5档
本任务有4个子任务
安顿加载的位置
定义一档的工况
定义一档的功率流
检查齿轮箱的功率流
1.2.1安顿齿轮箱加载的位置
2.动力从轴的右端加入,在设计窗口的零件列表中双击“InputShaftAssembly”打开输入轴装配工作界面,两种方式可以安顿加载,一种是从“Components”的下拉菜单中选,一种是从左边工具栏里第9个图标选中来安顿
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输入名字
这样就把功率加入到齿轮箱中了
1.注意到在这一步里我们仅仅定义了工况,在齿轮箱中的位置,我们不需要确定传送功率的具体位置,这在后面的任务中会加进来,以单个工况的定义形式来加
2.齿轮箱的功率输出是加在差动轮上的定义用加输入功率的同样的方式,在设计部件的零件列表中找到“DifferentialAssembly”
3.给载荷命一个有意义的名字是个好习惯,这样可使创建或找到功率流变得容易，这样在差动轮上的功率输出最好被命名为“功率输出”
常问问题:
加在差动轮的功率流的扭矩是不是应当分被分开在差动轮两边来加呢?
这里的功率流是扭矩而差动轮箱子,因为功率是从差动轮的中心进入到内部部件,因此加在中心全更准确
如果差动轮驱动部分的模型被延展到包含进里面的部件，那样就需要把功率流分开建功立业模,因为这时有两个功率输出,这个课题被放在差动轮内部零件建模的选修课程里,可以作为平行轴传送系统的进一步训练，放在了第三章。
1.2.2定义一档的工况
你现在已经定义了齿轮箱的载荷,下一步是给与5个档位,分别定义工况,为了做这个,在设计窗口的零件列表下“TutorialTransaxle”,找到并双击打开,然后在主菜单栏里点击“Analysis”并选择“DutyCgcle”
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输入名字:
1档
输入持续时间=5小时
这样设好了1档的持续时间
你现在可以通过定义流经齿轮箱的功率值及1档的功率在齿轮箱的流通路径来确定齿轮箱的功率流。
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1．在确定流经齿轮箱的功率之前，先确定1档的哪一对齿轮要被加载，通过这样可以做到：
一种是在“Clutches+Synchronizer”列表中双击要的齿轮或者选中后再点击按钮
一种是双击列表中
另一种是选中在列表中
黑色的标识表记标帜用来指示被选中的齿轮或者是已经锁定的联轴器你会发现现在1档的齿轮处都变黑了。
2．注意到列表列出的齿轮是通过联轴器安到轴上的齿轮，不管是不是被选中，1档2档3档和5档的齿轮对里有与联轴器相联的大轮，但是在4档中联轴器与小轮相连，在被制造在轴上与轴固联，工况与齿轮对只能一一对应来配对。
下面来定义1档通过齿轮箱的实际功率
一种是双击在列表中
另一种是选中在列表中
点击按钮
编辑
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选中方框标记
输入轴的转速-4500rpm
选择“Refinpower”（定义功率）
输入功率51kw
点OK按钮
在System“PowerInlout”列表中位于的傍边有红色标识表记标帜指示这个工况已经定义了
因为齿轮箱只有一个输入功率和一个输出功率，这样就没有需要定义其它的载荷了，可以用下面的点击计算出来的。
注意：
在这里的功率流分析中只把可以转动的自由度纳入分析中，但是在任务2的轴静态分析与任务3的功率普分析中会考虑到6个自由度
当计算完成后，会出现这样的通知窗口
点OK按钮
这样后就从编辑功率流条件的对话中退出来，这时1档的工况定义就完成了
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1．在功率谱编辑对话中可以看到1档的工况在列表中标识表记标帜指示1档的工况已经成功定义了
2．参照第二个表中的输入数据信息用同样的程序可以定义其它4种工况，记住在“Clutches+Synchron”列表中要工况对应到正确的齿轮上例如对应2档
如果你完成了功率谱的定义，5种工况就会象下面一样出现在功率谱编辑对话中
最后点击右上角的X或是点对话框的关闭对话框，退出功率流谱编辑窗口
点按钮
1．2．4检查功率箱的功率流
3．在定义完齿轮箱功率谱后，应检查功率流来检查它们是否被准确定义
为了做这个在齿轮箱工作界面中找到“Shift”按钮，并点击，然后从工作
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