本发明属于机械设计技术领域，具体是传动设计系统。
背景技术：
直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一，具有固定翼飞机和其它飞行器所没有的飞行特点，广泛地应用于军事运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。传动系统作为直升机的三大关键动部件之一，其性能好坏将直接影响直升机的性能和可靠性。实践表明，传动系统研制周期长、技术难度大，而且其性能优劣将直接影响直升机研制的成败和性能水平。
公开号为cn110276130b的专利文件公开了传动系统建模设计系统及方法，通过组件式拖拽式建模实现传动系统二维拓扑模型的构建，以确定传动系统概念设计阶段从动力输入到动力输出之间各个单元之间的拓扑关系。在面向传动系统概念设计阶段，不考虑系统的空间布局及结构约束的情况下，进行传动系统传动级数、传动形式的确定并建立传动系统拓扑结构模型，在此基础上进行传动系统传动比分配和功率流的计算。通过该系统及方法可以快速得到传动系统的初步构型方案，显著提高传动系统的设计效率，并为传动系统的详细设计奠定基础。
现有的技术中，传动系统在设计时，往往是通过人的经验，在设计的过程中，不断的进行调整，该过程费时费力，影响传动系统的设计效率，为了解决上述问题，现提供传动设计系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供传动设计系统。
本发明所要解决的技术问题为：如何在正式进行传动设计前，对传动设计结果进行模拟，并得到参考数据，为传动设计提供足够的参考，提高设计效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：传动设计系统，包括参数录入模块、传动比分析模块、材料分析模块、载荷分析模块、轴分析模块、结果输出模块以及处理器；
所述参数录入模块用于输入载荷文件信息、材料基础信息、轴的传动数据以及轴参数；
所述载荷分析模块用于对载荷文件信息进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤z1：对输入的载荷文件信息进行持续计数处理；
步骤z2：根据处理后的载荷文件信息生成载荷谱；
步骤z3：将载荷谱导入至载荷分析模块中的齿轮载荷分析单元；
步骤z4：通过公式zj＝b*m和zw＝b*n分别获得齿轮接触当量荷载值zj和齿轮弯曲当量荷载值zw；其中m、n分别为接触长寿命系数和弯曲长寿命系数；
所述材料分析模块用于对齿轮的可靠度进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤c1：根据公式s＝n*c*α*β/d获得材料应力值s，其中α和β分别为材料的延伸率和局部安全系数，且0＜α＜1，β＞1；
步骤c2：根据公式s＝n*c*α*β/d，分别生成材料的s-n曲线图和海夫图；。
所述传动比分析模块用于对多级轴的传动比进行分析，具体过程包括以下步骤：
步骤d1：通过公式db＝zc/ps*(ds/gs)获得低速级齿数比db；
步骤d2：通过公式gb＝zc*a/ps*(ds/gs)获得高速级齿数比gb；
所述轴分析模块用于对轴的变形系数和振动系数进行计算，具体计算过程包括以下步骤：
步骤b1：通过公式bxk＝q*(wjk-njk)*zgk/lk获得轴的变形系数bxk；其中，q为轴的剪切变形影响因子，且0＜q＜0.5；
步骤b2：当bxk≥bx0时，则判定轴的变形系数满足设计要求，则进行下一步；
步骤b3：输入轴的添加力参数，添加力参数包括集中力的x轴分力和y轴分力以及集中弯矩的x轴弯矩和y轴弯矩；并分别标记为xl、yl、xj、yj；
步骤b4：通过公式zx＝(xl*xj)/(yl*yj)获得轴的振动系数zx。
进一步地，所述载荷文件信息包括当前时刻的角速度、载荷间隔值、持续谱最大间隔份数以及持续谱最小间隔份数，并将当前时刻的角速度、载荷间隔值、持续谱最大间隔份数以及持续谱最小间隔份数分别标记为a、b、cxmax、cxmin；将载荷文件信息发送至载荷分析模块。
进一步地，所述材料基础信息包括材料类型、材料载荷循环次数、材料抗拉强度以及材料屈服强度，并分别将材料类型、材料载荷循环次数、材料抗拉强度以及材料屈服强度标记为i、n、c以及d；将材料基础信息发送至材料分析模块。
进一步地，轴的传动数据具体包括平行轴级数、总传动比、低速级宽径比上限值、高速级宽径比上限值以及平行轴单级齿数比限制值，获得低速级宽径与高速级宽径的比值，且将平行轴级数、总传动比、低速级宽径比上限值、高速级宽径比上限值以及平行轴单级齿数比限制值分别记为a、zc、ds、gs、ps，则低速级宽径与高速级宽径的比值为ds/gs；将轴的传动数据发送至传动比分析模块。
进一步地，所述轴参数具体包括轴的序号、每个轴的长度、每个轴的外径、每个轴的内径以及每个轴的网格数，轴的序号记为第k段轴，k≥1且k为整数，则轴的长度为lk，轴的外径为wjk、轴的内径njk以及轴刚度zgk；将轴参数发送至轴分析模块。
本发明的有益效果：传动设计系统，设置有参数录入模块、传动比分析模块、材料分析模块、载荷分析模块、轴分析模块、结果输出模块以及处理器；通过参数录入模块输入载荷文件信息、材料基础信息、轴的传动数据以及轴参数；再根据参数录入模块所录入的载荷文件信息，通过载荷分析模块对载荷文件进行分析；通过材料分析模块对材料基础信息进行分析，从而获得材料的可靠度；通过传动分析模块对轴的传动数据进行分析，从而获得多级轴的传动比数据；通过轴分析模块对轴参数进行分析，从而获得轴的变形系数和振动系数，从而使得在正式进行传动设计前，就能够根据不同的数据对设计结果进行模拟，从而为设计工作提供参考，大大提高了传动设计的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传动设计系统的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，传动设计系统，包括参数录入模块、传动比分析模块、材料分析模块、载荷分析模块、轴分析模块、结果输出模块以及处理器；
实施例1
所述参数录入模块用于输入载荷文件信息，所述载荷文件信息包括当前时刻的角速度、载荷间隔值、持续谱最大间隔份数以及持续谱最小间隔份数，并将当前时刻的角速度、载荷间隔值、持续谱最大间隔份数以及持续谱最小间隔份数分别标记为a、b、cxmax、cxmin；将载荷文件信息发送至载荷分析模块；
所述载荷分析模块用于对载荷文件信息进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤z1：对输入的载荷文件信息进行持续计数处理；
步骤z2：根据处理后的载荷文件信息生成载荷谱；
步骤z3：将载荷谱导入至载荷分析模块中的齿轮载荷分析单元；
步骤z4：通过公式zj＝b*m和zw＝b*n分别获得齿轮接触当量荷载值zj和齿轮弯曲当量荷载值zw；其中m、n分别为接触长寿命系数和弯曲长寿命系数；
步骤z5：将步骤z1-z4获得的数据发送至处理器，通过处理器将所获得的数据通过结果输出模块将载荷分析结果进行输出。
实施例2
所述参数录入模块用于输入材料基础信息，所述材料基础信息包括材料类型、材料载荷循环次数、材料抗拉强度以及材料屈服强度，并分别将材料类型、材料载荷循环次数、材料抗拉强度以及材料屈服强度标记为i、n、c以及d；将材料基础信息发送至材料分析模块；
所述材料分析模块用于对齿轮的可靠度进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤c1：根据公式s＝n*c*α*β/d获得材料应力值s，其中α和β分别为材料的延伸率和局部安全系数，且0＜α＜1，β＞1；
步骤c2：根据公式s＝n*c*α*β/d，分别生成材料的s-n曲线图和海夫图；
步骤c3：将步骤c1-c2获得的数据发送至处理器，然后在通过结果输出模块将材料分析结果进行输出。
实施例3
所述参数录入模块用于输入轴的传动数据，轴的传动数据具体包括平行轴级数、总传动比、低速级宽径比上限值、高速级宽径比上限值以及平行轴单级齿数比限制值，获得低速级宽径与高速级宽径的比值，且将平行轴级数、总传动比、低速级宽径比上限值、高速级宽径比上限值以及平行轴单级齿数比限制值分别记为a、zc、ds、gs、ps，则低速级宽径与高速级宽径的比值为ds/gs；将轴的传动数据发送至传动比分析模块；
所述传动比分析模块用于对多级轴的传动比进行分析，具体过程包括以下步骤：
步骤d1：通过公式db＝zc/ps*(ds/gs)获得低速级齿数比db；
步骤d2：通过公式gb＝zc*a/ps*(ds/gs)获得高速级齿数比gb；
步骤d3：将步骤d1-d2获得的数据发送至处理器，处理器通过结果输出模块将分析结果进行输出。
实施例4
所述参数录入模块用于输入轴参数，轴参数具体包括轴的序号、每个轴的长度、每个轴的外径、每个轴的内径以及每个轴的网格数，轴的序号记为第k段轴，k≥1且k为整数，则轴的长度为lk，轴的外径为wjk、轴的内径njk以及轴刚度zgk；将轴参数发送至轴分析模块；
所述轴分析模块用于对轴的变形系数和振动系数进行计算，具体计算过程包括以下步骤：
步骤b1：通过公式bxk＝q*(wjk-njk)*zgk/lk获得轴的变形系数bxk；其中，q为轴的剪切变形影响因子，且0＜q＜0.5；
步骤b2：当bxk≥bx0时，则判定轴的变形系数满足设计要求，则进行下一步；
步骤b3：输入轴的添加力参数，添加力参数包括集中力的x轴分力和y轴分力以及集中弯矩的x轴弯矩和y轴弯矩；并分别标记为xl、yl、xj、yj；
步骤b4：通过公式zx＝(xl*xj)/(yl*yj)获得轴的振动系数zx；
步骤b5：将步骤b1-b4获得的数据发送至处理器，处理器通过结果输出模块将轴的变形系数和振动系数进行输出。
工作原理：通过参数录入模块输入载荷文件信息，并将载荷文件信息发送至载荷分析模块，载荷分析模块根据载荷文件信息中的当前时刻的角速度、载荷间隔值、持续谱最大间隔份数以及持续谱最小间隔份数对载荷文件进行分析，并通过结果输出模块输出分析结果；
通过参数录入模块输入材料基础信息，并将材料基础信息发送至材料分析模块，材料分析模块通过对材料类型、材料载荷循环次数、材料抗拉强度以及材料屈服强度进行分析，从而获得材料的可靠度，并将材料分析模块分析的结果通过结果输出模块进行输出；
通过参数录入模块输入轴的传动数据，再将轴的传动数据发送至传动分析模块中，传动分析模块通过对平行轴级数、总传动比、低速级宽径比上限值、高速级宽径比上限值以及平行轴单级齿数比限制值进行分析，获得低速级宽径与高速级宽径的比值，再根据所获得的数据得到多级轴的传动比，从而完成对轴的传动比的分析，并将分析结果通过结果输出模块进行输出；
通过参数录入模块输入轴参数；再将轴参数发送至轴分析模块，轴分析模块根据每个轴的长度、每个轴的外径、每个轴的内径以及每个轴的网格对轴的变形系数进行分析，再通过输入轴的添加力参数，即集中力的x轴分力和y轴分力以及集中弯矩的x轴弯矩和y轴弯矩，从而获得轴的振动系数，然后将轴的变形系数和振动系数通过结果输出模块进行输出；在正式进行传动设计前，就能够根据不同的数据对设计结果进行模拟，并得到相应的模拟结果，从而为设计工作提供参考，大大提高了传动设计的效率。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
1.传动设计系统，其特征在于，包括参数录入模块、传动比分析模块、材料分析模块、载荷分析模块、轴分析模块、结果输出模块以及处理器；
所述参数录入模块用于输入载荷文件信息、材料基础信息、轴的传动数据以及轴参数；
所述载荷分析模块用于对载荷文件信息进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤z1：对输入的载荷文件信息进行持续计数处理；
步骤z2：根据处理后的载荷文件信息生成载荷谱；
步骤z3：将载荷谱导入至载荷分析模块中的齿轮载荷分析单元；
步骤z4：通过公式zj＝b*m和zw＝b*n分别获得齿轮接触当量荷载值zj和齿轮弯曲当量荷载值zw；其中m、n分别为接触长寿命系数和弯曲长寿命系数；
所述材料分析模块用于对齿轮的可靠度进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
步骤c1：根据公式s＝n*c*α*β/d获得材料应力值s，其中α和β分别为材料的延伸率和局部安全系数，且0＜α＜1，β＞1；
步骤c2：根据公式s＝n*c*α*β/d，分别生成材料的s-n曲线图和海夫图；
所述传动比分析模块用于对多级轴的传动比进行分析，具体过程包括以下步骤：
步骤d1：通过公式db＝zc/ps*(ds/gs)获得低速级齿数比db；
步骤d2：通过公式gb＝zc*a/ps*(ds/gs)获得高速级齿数比gb；
所述轴分析模块用于对轴的变形系数和振动系数进行计算，具体计算过程包括以下步骤：
步骤b1：通过公式bxk＝q*(wjk-njk)*zgk/lk获得轴的变形系数bxk；其中，q为轴的剪切变形影响因子，且0＜q＜0.5；
步骤b2：当bxk≥bx0时，则判定轴的变形系数满足设计要求，则进行下一步；
步骤b3：输入轴的添加力参数，添加力参数包括集中力的x轴分力和y轴分力以及集中弯矩的x轴弯矩和y轴弯矩；并分别标记为xl、yl、xj、yj；
步骤b4：通过公式zx＝(xl*xj)/(yl*yj)获得轴的振动系数zx。
2.根据权利要求1所述的传动设计系统，其特征在于，所述载荷文件信息包括当前时刻的角速度、载荷间隔值、持续谱最大间隔份数以及持续谱最小间隔份数。
3.根据权利要求1所述的传动设计系统，其特征在于，所述材料基础信息包括材料类型、材料载荷循环次数、材料抗拉强度以及材料屈服强度。
4.根据权利要求1所述的传动设计系统，其特征在于，轴的传动数据具体包括平行轴级数、总传动比、低速级宽径比上限值、高速级宽径比上限值以及平行轴单级齿数比限制值，获得低速级宽径与高速级宽径的比值。
5.根据权利要求1所述的传动设计系统，其特征在于，所述轴参数具体包括轴的序号、每个轴的长度、每个轴的外径、每个轴的内径以及每个轴的网格数。
技术总结