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主题:【整理】美国人是怎样设计齿轮箱的?(来源:中国机械社区) -- 乾道学派

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  • 家园 【整理】美国人是怎样设计齿轮箱的?(来源:中国机械社区)

    鬼子设计东西,一般有针对性,还是我们说的基础东西比我们扎实,你与鬼子玩几次,就知道了。

    说到米国怎么玩一个机械传动设计,因为基本功好,一切是从基础开始的,做一个传动链,把尺寸都摆出来,哪里是哪个设备,电机一小时启动多少次?运转力矩是多大?这些都是精确数字,再电话给电机厂,要这么个电机,电机厂的数据是实验出来的,给你用,保证不烧,这样就比你蒙头选的要小几分之一。电机小了,减速机也小了,而当运转次数少时候,按弯曲计算齿轮,齿轮箱也相应小了,当箱体强度不够的时候,只加强箱体,而齿轮箱整体小了,其传动系统就是比你小不少,也一样用多年。

    你见过鬼子怎么画齿轮吗?我相信多数家伙没有见过,阿拉见过,鬼子从黄格子纸上撕下一页,画一个圆,标注一个公式,那是基圆,从上面拉出的就是渐开线,标一个解析式,对面再拉一个线,再标解析式,那就是两个齿面的啮合,用解析式的联立算接触应力,求强度计算,就可以反推中心距、齿宽等等东西,再进一步就可以画箱体,对角扭转就大概知道箱子的厚度。这张纸交到CAD室以后,就喝咖啡侃‘超级碗’了。

    下面阿拉要说什么呢?说鬼子用计算机了,同样用计算机的情况下,你玩得过人家,还是玩不过。

    阿拉见过鬼子怎么用计算机分析一个齿轮,不是像你想的画个三维图交差那么简单,首先有了前面说的鬼子手画的图,根据精度可以知道要多少点作图画的曲线的精度是合理的,点数太少曲率精度不够,点数过密会把计算机算死的。

    有了三维图,就建立了啮合模型,有了这个模型就知道各方向的受力,就可以建立支撑加以约束,有了这个约束就可以画箱体,就知道箱子的厚度。

    齿轮轴在受力时是有挠度的,这个挠度会改变啮合点的位置,恶化啮合,产生噪音,缩短寿命,带来一系列你不希望见到的结局。你要限制这个挠度,首先是考虑齿轮轴的设计,其次是选择合适的轴承,用轴承的支撑刚性减小这个变形,什么轴承好?你要计算。

    再下来是热变形,多大的负荷,温度可以升高到多少度?并稳定在多少度,这个轴会热涨多少?对啮合有什么影响?你必须知道的。

    下面还有计算箱体,考虑各种其它的空间变形,因为箱体刚度不够的话,再好的齿轮设计都白搭,根本就没有寿命可言,你看鬼子的箱体都非常厚实,为什么?你计算了就知道,任何的偷工减料最后一定是害自己的,

    鬼子的齿轮箱好,大家都知道,这个毋庸置疑,但为什么好,有材料因素,有热处理因素,最重要的一点,阿拉告诉你,人家设计的就好,设计水平比你也高,有限元用的水平就比你高一大截,水平高是总体水平高。

    通宝推:光头佬,

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    • 家园 比如直升机发动机的齿轮传动

      还有螺旋桨发动机的齿轮传动,现在和美国差距多少?

      • 家园 烂到家

        直八系列上个月刚首飞的新型主减速器功率3300千瓦,跟直八类似的英国AW101早就是4000+,正在向5000努力,更别提GTF发动机那种动辄2万千瓦的传动齿轮。。。

        • 家园 最近看到杂志说的ac-313a

          用的是法国的发动机,减速器应该也是人家的吧。

          ac-313原来宣传过,后来也不提了,杂志说法是因为悬停能力差,总共才卖出去4架。

          不过现在用的原装法国货确实不错,功重比都接近10了。

          • 家园 新型国产3300千瓦减速器

            AC313还在用老直八3000千瓦减速器,那个破减速器悬停时容易过热。

            不过这个新减速器也才3300千瓦,新发动机有劲使不出来,但估计可以大幅度提高高原性能。

            • 家园 减速器,航空发动机这些领域,想跟上人家都觉得不可能

              更别说超越了,只能寄希望于电动车那样的东西,能实现弯道超车。

        • 家园 老兄既然是内行,特来请教

          比如能不能效仿混合动力中的油电混,发动机直接发电,用电力驱动直升机主旋翼和尾桨,这样就可以省掉变速齿轮了。

          变速齿轮这块国内一直是短板,汽车的自动变速箱核心技术都够呛,直升机的那个难度比汽车大了恐怕不止一个数量级。

          • 家园 汽车的自动变速箱最大问题是专利
            • 家园 No!

              中国有中国人自己的发明。本来早已可以开发自己的车用无级变速器(CVT),直接把自动变速器(AT)的武功废了的。就象用USB废掉软、硬盘一样。但一是车用变速器这行,当道的技术权威都是从咸水里浸出来的,眼里只有欧美好,中国人的东东,瞄都不瞄一眼。错失了几十年。二是到了201x年,国产汽车基本上只剩变速器这一块短板,正要开始出手补上的时候,国家开始强推电动车了。开发一套成熟的车用变速器得花大量的投入,没企业再敢往这儿投了。所以,至今中国的汽车都还在叹——“大而不强呵!”

              • No!
                家园 cvt的优点和缺点都是非常鲜明的一个技术

                我自己买过2辆用CVT的车,其中一个还是最大扭矩400的cvt.

                和传统AT比起来,普通车个人更推荐传统AT, 现在家里的车也都是传统AT的。

                • 家园 此CVT非CVT彼也!

                  现有流行的CVT都是柔带(钢带或链条)摩擦传动。传动效率低,变速范围有限;调控元件和参数多,速比调变响应迟缓;材料和工艺要求高。我说的CVT是用特别设计的多段功分传动。可以在足够大的变速区间内实现一致高效的平滑变速,外在表现和没分段的CVT一样。调控参数单一,易于和发动机及负载的操控协调。并且没有特殊的材料和工艺要求。

      • 家园 军事机密
    • 家园 【整理】钢铁

      钢铁是啥,基本说,是铁与碳的合金,说合金不甚准确的,因为一部分碳是溶解的,另外一部分碳是化合的,只有区分了化合物与溶解物以后,你才玩的好,

      钢,是铁水脱碳而来的,通过吹氧,玩碳势,温度,溶解度等等问题控制好了,把碳控制到需要水平,成为特定钢材,那怎么就偏析了呢,就是像盐水一样,溶解的不均匀,不均匀的原因非常多,比如温度,

      普碳,出钢以后要吹氩,就是一种搅拌,搅合啊,均温,同时把碳弄匀和了,合金钢,就复杂多了,因为溶解的东西多了啊,普通吹氩就不行了,要上真空这些手段了,一个道理,把元素用匀了,

      上面不是匀了吗,怎么浇铸过程还偏析呢?那就是冷却的温度再次不均匀了,导致一个平面有温度差,立面也有温度差,就得计算这个东西了,也是数学计算啊,算出最大偏析,这个锭型行不行啊?不行的话,要改锭子的,牵扯钢锭模,李爷要负责出那个图的,你控制过热度,就可以浇不满,过热度大了,就有大的缩孔,

      定了这些东西,才能知道中心有多大的缩孔,多大面积的疏松,偏析程度多大,怎么扩散偏析,怎么保温,多少小时,保温过久了,晶粒还不行呢,矛盾吧,

      再定镦拔啊,压下多少,怎么打透,弥合的概率是多少,都计算的啊,

      一句话,你想,李爷今天到这个程度,才能出来吹牛逼啊,

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      八爷,锻造比只是衡量横断面在锻前锻后之比,实际锻造过程中,比如自由锻,拔长与墩粗是交替进行的,这时候该怎么定义锻件是不是变形量够了?看具体工艺?

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      世界都没有具体规定,首先,你得明白锭型,比如多少吨的8角锭,回去追铸造与成分,预估中心收缩的问题,比如位置,几个孔,多大,论证

      论证下来了,确认了锭型,定水压机,能打透到多少,再定几镦几拔,比如留中心的,中心必须弥合,打透,在拔到尺寸,几火的规定

      不镦,只拔,就把原始缺陷拉长了,大锭子是不可以的,大缺陷不镦无法弥合,想只拔,必须小锭子,严格冷却,断面比过100,就是SKF的工艺了

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      不锈钢,合金钢,都有脱磷的需要过程,而脱磷先脱硅,为什么啊,怕温度起来,硅是发热元素,温度一起来,无法脱磷了,要低温脱磷,所有,设单独的脱磷转炉,脱完磷,再兑入脱碳转炉,

      AOD,是用氩控制分压,氩多了,把CO挤出来,就是分压原理吗,要读书的,各种势,要读通了,而AOD能力有限,想深脱碳,要VOD,直接抽真空,把CO抽出来,冒的多了,分压就低了,后续再冒,就脱出来了,

      而叶片材料,镍基里面溶解了一大堆乱七八糟的东西,必须抽真空,那些孙子才能溶解进去,要不没办法的,哈,要鸟的真空炉,

      一个奇怪的问题,叶片被撞,就会在表面触发再结晶,而没有晶界强化相,再结晶的晶粒就沾不住啊,陆续发生后期的损伤,那干吗不加强化相进去呢?就是已经满了,加不进去了,哈哈,你加碳,也许把钨就给挤出来了,而这孙子是高温强化相,要固溶在里面的,撑住格子的,

      通宝推:dfindy,
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