基于VC的闭式蜗轮蜗杆传动计算机辅助设计.docx

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基于VC的闭式蜗轮蜗杆传动计算机辅助设计

#include"iostream.h"

#include

doubleJCYL1（）;

doubleJCYL2（）;

doublemd1（）;

doubleKx（）;

constdoublePAI=3.141592654;

doubleJCYL,JCYL0,m2d1,m,d1,WGY,WLG;//m模数,蜗杆分度圆直径d1;;滑动速vs,许用接触应力JCYL,总效率zxl,m2d1接触强度系数,

//WLG：

蜗轮蜗杆材料；WGY，蜗杆齿面的硬度;

inti,z1,z2;//传动比i,蜗杆的头数z1,应蜗轮齿数z2

voidmain（）

{

doubleP,n1,n2,T,vs1;//蜗杆输入功率P,蜗杆转速n1,蜗杆转速n2,使用寿命T,蜗轮速度vs,

cout<<"请输入需要传递的名义功率P（kw）（功率P范围在0--1000KW之间）:

"<

do

{

cin>>P;//输入名义功率

if（（P<0）||（P>1000））cout<<"输入数据有误，请重新输入功率：

"<

}while（（P<0）||（P>1000））;

cout<<"请输入蜗杆转速n1（r/min）（转速范围在0--4500之间）:

"<

do

{

cin>>n1;//输入转速n1

if（（n1<0）||（n1>4500））cout<<"输入数据有误，请重新输入转速：

"<

}while（（n1<0）||（n1>4500））;

cout<<"请输入蜗轮转速n2（r/min）（转速范围在0--4500之间）:

"<

do

{

cin>>n2;//输入转速n2

if（（n2<0）||（n2>4500））cout<<"输入数据有误，请重新输入转速：

"<

}while（（n2<0）||（n2>4500））;

cout<<"请输入使用寿命T（小时）:

"<

cin>>T;//输入使用寿命T

i=（int）n1/（int）n2;//计算传动比

cout<<"经计算理论传动比i为：

"<

if（i>5&&i<6）//z1和z2推荐值

cout<<"z1和z2的推荐值分别为：

z1=6,z2=30～36"<

else

if（i>7&&i<13）

cout<<"z1和z2的推荐值分别为：

z1=4,z2=28～52"<

else

if（i>14&&i<27）

cout<<"z1和z2的推荐值分别为：

z1=2,z2=28～54"<

else

if（i>28&&i<80）

cout<<"z1和z2的推荐值分别为：

z1=1,z2=28～80"<

else

cout<<"z1和z2无推荐值，请自行输入:

"<

cout<<"请输入蜗杆的头数z1:

（输入头数在1,2,4,6之间"<

do

{

cin>>z1;

if（（z1<1）||（z1>6）||（z1==5）||（z1==3））cout<<"输入数据有误，请重新输入头数z1：

"<

}while（（z1<1）||（z1>6）||（z1==5）||（z1==3））;

z2=z1*i;

cout<<"对应蜗轮齿数z2="<

cout<<"实际传动比i="<

vs1=0.025*pow（P*n1*n1,1.0/3）;

cout<<"初估滑动速度vs="<

cout<<"根据初估滑动速度vs可选择蜗杆材料；如下表：

"<

cout<<"vs≤2m/s灰铸铁用于低速、轻载或不重要的传动"<

cout<<"vs≤4m/s铝铁青铜抗胶合能力远比锡青铜差，但强度较高，价格便宜；用于速度较低的传动"<

cout<<"vs≤25m/s　铸磷锡青铜　减摩、耐磨性好，抗胶合能力强，但其强度较低，价格较贵；用于高速或重要传动"<

if（vs1<=6）

{

JCYL=JCYL1（）;

while（JCYL==0）

{

cout<<"你的输入所选的相对滑动速度vs不合适!

请重新选择：

"<

JCYL=JCYL1（）;

}

}

else

JCYL0=JCYL2（）;

doubleT2,zxl,K,N,KHN;//蜗轮上转矩T2,zxl总效率,应力循环次数N,KHN是寿命系数;

//使用系数Ka，Kv动载系数，Kb齿向载荷分布系数，K载荷系数，ZE材料的弹性系数；

charAnswer0;

K=Kx（）;

if（z1==1）

zxl=0.75;

elseif（z1==2）

zxl=0.82;

elseif（z1==4）

zxl=0.92;

elseif（z1==6）

zxl=0.95;

T2=i*zxl*9.55e006*P/n1;

cout<<"经计算蜗轮轴转矩T2="<

N=60*n2*T;

KHN=pow（1.0e7/N,1.0/8）;

if（vs1>=6）

JCYL=KHN*JCYL0;

cout<<"蜗轮材料许用接触应力[σH]="<

m2d1=pow（160/（JCYL*z2）,2.0）*K*T2*9;

cout<<"接触强度系数m2d1="<

md1（）;

cout<<"是否采用推荐值？

Y（是）/N（不是）"<

do

{

cin>>Answer0;

if（（Answer0!

='Y'）&&（Answer0!

='N'）&&（Answer0!

='y'）&&（Answer0!

='n'））cout<<"您输入了无效数字，请重新输入:

"<

}while（（Answer0!

='Y'）&&（Answer0!

='N'）&&（Answer0!

='y'）&&（Answer0!

='n'））;

if（（Answer0=='N'）||（Answer0=='n'））

{

cout<<"请输入模数m="<

cin>>m;

cout<<"蜗杆分度圆直径d1="<

cin>>d1;

}

//验算蜗轮圆周速度v2、相对滑动速度vs;

doubley,v2,d2,vs,f,n,p;//导程角y,当量摩擦因数f,当量摩擦角p,效率n;

d2=m*z2;

v2=（PAI*d2*n2）/（60*1000）;

if（v2<3）

cout<<"蜗轮圆周速度v2="<

else

{

m2d1=1.2*m2d1;

md1（）;

}

y=atan（m*z1/d1）;

cout<<"导程角y="<

vs=（PAI*d1*n1）/（60*1000*cos（y））;

if（vs1>6）

{

if（vs<=6）

{

cout<<"初估滑动速度vs="<6m/s"<

cout<<"相对滑动速度vs="<

cout<<"请重新设计!

"<

return;

}

else

{

cout<<"初估滑动速度vs="<6m/s"<

cout<<"相对滑动速度vs="<6m/s,与原假设相符"<

}

}

else

{

if（vs>6）

{

cout<<"初估滑动速度vs="<

cout<<"相对滑动速度vs="<6m/s,与假设不相符"<

cout<<"请重新设计!

"<

return;

}

else

{

cout<<"初估滑动速度vs="<

cout<<"相对滑动速度vs="<

}

}

if（vs<=0.01）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.18;

elsef=0.19;

}

elseif（vs<=0.05）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.14;

elsef=0.16;

}

elseif（vs<=0.1）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.13;

elsef=0.14;

}

elseif（vs<=0.25）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.1;

elsef=0.12;

}

elseif（vs<=0.5）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.09;

elsef=0.1;

}

elseif（vs<=1）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.07;

elsef=0.09;

}

elseif（vs<=1.5）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.065;

elsef=0.08;

}

elseif（vs<=2）

{

if（WLG==0||WLG==1||WLG==2）

f=0.055;

elsef=0.07;

}

elseif（vs<=2.5）

{

if（WLG==0||WLG==1）

f=0.05;

}

elseif（vs<=3.0）

{

if（WLG==0||WLG==1）

f=0.04;

}

elseif（vs<=4）

{

if（WLG==0||WLG==1）

f=0.035;

}

elseif（vs<=5）

{

if（WLG==0||WLG==1）

f=0.03;

}

elseif（vs<=8）

{

if（WGY==0）

f=0.026;

elsef=0.018;

}

elseif（vs<=10）

{

if（WGY==0）

f=0.024;

elsef=0.016;

}

elseif（vs<=15）

{

if（WGY==0）

f=0.020;

elsef=0.014;

}

elseif（vs<=24）

{

if（WGY==1）

f=0.013;

else

{

cout<<"无参考值"<

return;

}

}

p=atan（f）;

n=0.95*tan（y）/tan（y+p）;

if（z1==1）

cout<<"初估计蜗杆传动总效率η为0.75"<

elseif（z1==2）

cout<<"初估计蜗杆传动总效率η为0.82"<

elseif（z1==4）

cout<<"初估计蜗杆传动总效率η为0.92"<

elseif（z1==6）

cout<<"初估计蜗杆传动总效率η为0.95"<

cout<<"实际效率η="<

if（n-zxl<0.05&&n-zxl>-0.05）

cout<<"传动效率η与原估计值相符，无需修正"<

else

{

cout<<"传动效率η与原估计值不相符"<

return;

}

doublex,a1,a,da1,df1,da2,df2,R2,R1,ha1,ha2,hf1,hf2,jd1,h1,h2,bt2,jd2,pa1,ps,b2,de2;

x=0;

a1=（d1+d2）/2;

cout<<"理论中心距a="<

cout<<"请选择实际中心距a=";

cin>>a;

x=（a-a1）/m;

ha1=m;

ha2=（1+x）*m;

hf1=1.2*m;

hf2=（1.2-x）*m;

h1=2.2*m;

h2=2.2*m;

d2=m*z2;

da1=d1+2*ha1;

da2=d2+2*ha2;

df1=d1-2*hf1;

df2=d2-2*ha2;

bt2=y;

jd1=d1+2*x*m;

jd2=d2;

a=（d1+d2+2*x*m）/2;

pa1=PAI*m;

ps=z1*pa1;

if（z1==1）

de2=da2+2*m;

elseif（z2==2）

de2=da2+1.5*m;

elsede2=da2+m;

if（z1<=2）

b2=0.75*da1;

elseb2=0.64*da1;

R1=da1/2+0.2*m;

R2=df1/2+0.2*m;

cout<<"变位系数x="<

cout<<"蜗杆头数z1="<

cout<<"蜗轮齿数z2="<

cout<<"蜗杆分度圆直径d1="<

cout<<"蜗轮分度圆直径d2="<

cout<<"蜗杆齿顶圆直径da1="<

cout<<"蜗杆齿根圆直径df1="<

cout<<"蜗轮齿顶圆直径da2="<

cout<<"蜗轮齿根圆直径df2="<

cout<<"蜗杆齿全高h1="<

cout<<"蜗轮齿全高h2="<

cout<<"蜗杆节圆直径jd1="<

cout<<"蜗轮节圆直径jd2="<

cout<<"实际中心距a="<

cout<<"蜗杆轴向齿距pa1="<

cout<<"蜗杆螺旋线导程ps="<

cout<<"蜗轮齿顶圆弧半径Ra2="<

cout<<"蜗轮齿根圆弧半径Rf2="<

cout<<"蜗轮顶圆直径da2="<

cout<<"蜗杆导程角γ="<

cout<<"蜗杆分度圆齿宽b2="<

cout<<"齿面滑动速度vs="<

cout<<"蜗轮分度圆上螺旋角bt2="<

cout<<"热平衡计算。

计算所需面积"<

计算所需面积

cout<<"取油温t=70℃,周围空气温度t_0=20℃，设通风良好，取散热系统K_s=15W/（m^2.℃）"<

doubleA;

A=1000*P*（1-n）/（15*（70-20））;

cout<<"热平衡所需面积A="<

cout<<"若箱体散热面积不足此数，则需要加散热片、装置风扇或采用其他散热冷却方式"<

}

doubleJCYL1（）//选择蜗轮蜗杆材料，许用接触应力

{

intWLG1,HDSD;//WLG：

蜗轮蜗杆材料；HDSD滑动速度;

doublea[4][7]={{0,250,230,210,180,160,120},

{0,215,200,180,150,135,95},

{160,130,115,90,0,0,0},

{140,110,90,70,0,0,0}};

cout<<"请选择蜗轮材料及蜗杆材料及热处理类型（不同类型分别用1，2，3，4表示）：

"<

cout<<"1---蜗轮材料：

铝铁青铜ZCuAl10Fe3；\n蜗杆材料及热处理类型：

钢、淬火"<

cout<<"2---蜗轮材料：

锰铅黄铜ZCuZn38Mn2Pb2；\n蜗杆材料及热处理类型：

钢、淬火"<

cout<<"3---蜗轮材料：

灰铸铁HT150,HT200；\n蜗杆材料及热处理类型：

渗碳钢"<

cout<<"4---蜗轮材料：

灰铸铁HT150,HT200；\n蜗杆材料及热处理类型：

调质或正火钢"<

cout<

do

{

cin>>WLG1;

WLG--;

if（（WLG1!

=0）&&（WLG1!

=1）&&（WLG1!

=2）&&（WLG1!

=3））cout<<"你的输入没有按要求输入!

请重新输入：

"<

}while（（WLG1!

=0）&&（WLG1!

=1）&&（WLG1!

=2）&&（WLG1!

=3））;

cout<<"选择相对滑动速度vs/（m/s）（不同滑动速度分别用1，2，3,4,5,6,7表示）：

"<

cout<<"1---相对滑动速度vs≤0.25m/s。

"<

cout<<"2---相对滑动速度vs≤0.5m/s。

"<

cout<<"3---相对滑动速度vs≤1m/s。

"<

cout<<"4---相对滑动速度vs≤2m/s。

"<

cout<<"5---相对滑动速度vs≤3m/s。

"<

cout<<"6---相对滑动速度vs≤4m/s。

"<

cout<<"7---相对滑动速度vs≤6m/s。

"<

do

{

cin>>HDSD;

HDSD--;

if（（HDSD!

=0）&&（HDSD!

=1）&&（HDSD!

=2）&&（HDSD!

=3）&&（HDSD!

=4）&&（HDSD!

=5）&&（HDSD!

=6））cout<<"你的输入没有按要求输入!

请重新输入：

"<

}while（（HDSD!

=0）&&（HDSD!

=1）&&（HDSD!

=2）&&（HDSD!

=3）&&（HDSD!

=4）&&（HDSD!

=5）&&（HDSD!

=6））;

WLG=WLG1;

returna[WLG1][HDSD];

cout<<"蜗轮材料许用接触应力[σH]="<

}

doubleJCYL2（）

{

intWGY1,WLZ;//WLZ,蜗轮材料，铸造方法；

doubleb[4][2]={{180,200},{200,220},{110,125},{135,150}};

cout<<"请选择蜗轮材料及铸造方法（不同类型分别用1，2，3，4表示）：

"<

cout<<"1---蜗轮材料：

铸锡磷青铜ZCuSn10P1；\n铸造方法：

砂模铸造;"<

cout<<"2---蜗轮材料：

铸锡磷青铜ZCuSn10P1；\n铸造方法：

金属模铸造;"<

cout<<"3---蜗轮材料：

铸锡铅锌青铜ZCuSn5Pb5Zn5；\n铸造方法：

砂模铸造;"<

cout<<"4---蜗轮材料：

铸锡铅锌青铜ZCuSn5Pb5Zn5；\n铸造方法：

金属模铸造;"<

cout<

do

{

cin>>WLZ;

WLZ--;

if（（WLZ!

=0）&&（WLZ!

=1）&&（WLZ!

=2）&&（WLZ!

=3））cout<<"你的输入没有按要求输入!

请重新输入：

"<

}while（（WLZ!

=0）&&（WLZ!

=1）&&（WLZ!

=2）&&（WLZ!

=3））;

cout<<"请选择蜗杆齿面的硬度（不同硬度分别用1，2表示）：

"<

cout<<"1---蜗杆蜗杆齿面的硬度≤45HRC"<

cout<<"2---蜗杆蜗杆齿面的硬度>45HRC"<

do

{

cin>>WGY1;

WGY1--;

if（（WGY1!

=0）&&（WGY1!

=1））

cout<<"你的输入没有按要求输入!

请重新输入：

"<

}while（（WGY1!

=0）&&（WGY1!

=1））;

WGY=WGY1;

returnb[WLZ][WGY1];

}

doubleKx（）

{

doubleK,Ka,Kv,Kb,Answer;

cout<<"请选择蜗杆工作类型：

"<

cout<<"1---载荷性质：

均匀，无冲击；\n每小时起动次数：

<25;"<

cout<<"2---载荷性质：

不均匀，小冲击；\n每小时起动次数：

25～50;"<

cout<<"3---载荷性质：

不均匀，大冲击；\n每小时起动次数：

>50;"<

do

{

cin>>Answer;

if（（Answer!

=1）&&（Answer!

=2）&&（Answer!

=3））

cout<<"你的输入没有按要求输入!

请重新输入";

}while（（Answer!

=1）&&（Answer!

=2）&&（Answer!

=3））;

if（Answer<2）Ka=1.0,Kb=1.0;

elseif（Answer<3）Ka=1.15,Kb=1.1;

elseKa=1.2,Kb=1.3;

Kv=1.0;

K=Ka*Kv*Kb;

returnK;

}

doublemd1（）//求m，d1,根据m^2d1计算：

推荐m和d1

{

if（m2d1<=18）

{

cout<<"根据m^2d1计算：

\n推荐m=1mm,d1=18mm