VBA編程設計變位系數

鄒榮靜， 李丹， 陳偉

（安徽江淮汽車股份有限公司，合肥 230601）

VBA編程設計變位系數

鄒榮靜， 李丹， 陳偉

（安徽江淮汽車股份有限公司，合肥 230601）

首先敘述了當前先進的雙離合自動變速器的發展以及齒軸參數初步設計，重點闡明了在給定初步中心距范圍，速比、模數、螺旋角及壓力角范圍下，通過VBA編程計算出變位系數，最后展示變位系數計算程序的應用。

雙離合器自動變速器；變位系數；VBA編程

0 引言

在齒軸初步設計階段，通過VBA中心距設計程序可計算出中心距范圍、速比以及模數、螺旋角、齒數、壓力角等多個齒輪參數。在設計前期，所得相關參數均為一個范圍的前提下，開發該程序可用于指導齒軸系統變位系數及齒頂高、齒根高系數設計。該程序設計實現了快速計算變位系數等復雜參數以及VBA程序在傳動系統概念設計中的應用。

1 程序介紹

1.1 程序功能

功能：根據速比、中心距、模數、螺旋角、法向壓力角范圍計算出滿足要求的變位系數，進而得出齒輪相關參數。

運動學參數初步設計中僅以齒頂厚、嚙合起始圓直徑與滑動參數作為評價標準，且一般齒根處滑動系數較大，所以以齒根處滑動系數作為評價標準，其他參數可在后期詳細設計中進一步設計評價。

1.2 參數輸入

根據中心距計算程序可計算出齒輪副速比，表1所示參數作為變位系數的基本輸入。

表1 基本輸入

表2中定義參數作為齒厚及頂隙判斷基準；通常，我們希望齒輪的滑動系數盡可能小，同時，配對齒輪的最大滑動系數應基本接近為好，以保證配對齒輪的均勻磨損。

1.3 齒輪參數計算

根據齒厚及滑動系數、齒輪參數與變位系數的關系：

1）進行變位系數匹配，由輸入參數速比i，中心距a，模數 mn，螺旋角 β，得到齒輪齒數 z1，z2；

2）將 z1，z2圓整即 round（z）得到初步齒數；

3）取齒頂高系數初始范圍，計算出齒厚s_an；

4）將s_an結果與判斷基準進行比較后重復判斷使其匹配，計算出此時齒頂高系數h*a；

表2 齒頂齒厚及頂隙定義（假設設計取值）

5）根據公式計算出h*f；

6）判斷嚙合起始圓直徑d_Nf是否小于基圓直徑d_b，若小于則退出計算；若大于則進行下一步；

7）根據齒輪參數計算出滑動系數ζ_f，使主、從動齒輪的滑動系數接近，其差值在一定范圍，若超出則重新計算，若滿足條件則保存結果。

當完成所有計算后，會初步得出不同結果，后期從結果中選擇最好的作為變位系數篩選結果。

參數計算公式如表3所示。

表3 參數計算公式

1.4 工作界面（如圖1）

2 實例計算

以某雙離合自動變速器某檔齒輪副為例進行初步設計計算。定義目標齒頂厚s_an=1.5。

2.1 參數輸入范圍（表4）

共計循環次數為 n=6×67×6×6×6=86832。

2.2 篩選方案（如圖2）

3 軟件代碼

1）主程序。實現參數定義，調用子程序以及計算結果保存等的主功能，此處省略。

2）計算變位系數x1的子程序。實現被不同主程序調用，以及x1的判斷及結果返回的功能：

4 結論

本論文通過應用VBA編程的方式，解決復雜變速箱中心距設計的問題。應用計算機每分鐘可以完成3×104種方案篩選，這是手工計算所不能達到的，同時可以從篩選的結果中選出最優化的方案，實現優化變速箱中心距、變位系數等多方面的功能。

［1］譚浩強.Visual Basic程序設計［M］.北京：清華大學出版社，2000.

［2］聞邦椿.機械設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，2012.

［3］沃肯巴赫.Excel 2007高級VBA編程［M］.北京：清華大學出版社，2009.

（編輯 黃 荻）

TP391.7

A

1002-2333（2015）07-0061-03

鄒榮靜（1990—），女，CAE分析工程師，從事DCT變速箱齒軸系統仿真分析工作。

2015-05-26