在現代齒輪傳動設計、應用中，對于設計中齒輪或應用中齒輪，利用其可變參數進一步進行參數優化和有限元分析法精確分析，快速提出齒輪設計水平的檢驗、評估報告或現場齒輪傳動的技術改造方案，是現代齒輪設計、制造業普遍關心和重視的問題之一。為探索與構建能在和新型軟件環境中進行參數優化和有限元分析的快速檢驗、評估系統，在原有斜齒輪傳動裝置實際中心距、傳動比、模數、齒數、材質等已確定的情況下，利用其齒寬系數、變位系數、螺旋角等可調余量進行了斜齒輪雙對齒或多對齒嚙合的參數優化。進一步改善了原有嚙合條件，降低了齒面接觸與齒根彎曲最大應力。
      圖所示為有限元分析與優化系統框圖。系統由多個程序模塊組成，分別有以下功能：
      1 對傳統方法設計、校核的直齒輪或斜齒輪進行單齒對和雙齒對嚙合區的計算、劃分和三維參數化分析模型的建立；
      2 確定有限元網格密度，計算法截線單位分布載荷，設定邊界條件，指定有限元分析子程序進行各嚙合齒區最大應力值分析；
      3 定義目標函數，提取相關的獨立變量，指定優化子程序進行圓柱齒輪參數優化；按主程序指令連接子程序窗口；
      4 判斷、分析圓柱齒輪設計變量、可變動因素和承載能力變化趨向。判斷、分析優化程度，確定是否提出進一步優化指令；
      5 輸出有限元分析、參數優化結果。
      為了準確、快速地比較和篩選齒面接觸與齒根彎曲最大應力，應先計算、劃分齒輪單齒對和雙齒對嚙合區域。
      圖為輸入原斜齒輪參數后，自動生成的斜齒輪全齒三維參數化模型。為輸入原斜齒輪參數后，自動生成的有限單元體動態分析模型。設置原斜齒輪輪齒有限單元體。
      表給出原斜齒輪不同嚙合齒區有限元分析的最大應力值。由于前期已輸入箱體結構空間尺寸、齒輪變位系數、螺旋角等參數和各參數的可調整余量。所以，系統判斷程序模塊將以人機會話形式，對原斜齒輪重合較小、單齒對區較寬、小齒輪少量根切2等影響齒輪承載能力的不利因素進行重點分析、判斷。
      在系統中，優化程序模塊包含針對各類目標函數進行優化的子程序。譬如，許用圓周力最大、重合度與嚙合角最大、體積小、重量最輕等單目標或多目標優化子程序。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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