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

先不说稀土材料，就说下定子所需电工钢。现如今都开始往非晶合金制作定子了，无论是磁通量还是磁饱和甚至于某些个标号的材料磁致伸缩率为零。而这种材料世界产量基本上都在兔纸手里，国外也就日立有点产量。

至于电机热量如何发散，现在也都是以冷却管道(像发动机水箱一样)将热量传递出去。

话说你的同党好多都流窜在佛山一带做燃料电池或核心组件的，挣了不少银子哦 你不打算投奔怒海，闹个革命咩？

“人家需要一个东西，是一个概念，需要啊！汉人就落荒而逃了，因为‘没见过’，汉人最大的障碍就是‘没见过’，哈哈，阿拉要这样，早已哏屁了，

阿拉玩的许多东西，玩出来之前，都‘没见过’，假如有地方去见，轮不到阿拉玩了，

比如一个深水的家伙，首先是壳子啊！耐压计算，数学啊！需要预先看见吗？不需要的，算出来啊！而长度超了，稳定性不够了，加陶瓷圈儿，

陶瓷圈儿撑住以后了，要驱动啊！闭式内燃机，烧完是水，冷却啊！

走起来，突然一启动会厥屁股啊！要算出来，加稳定系统，比如鳍，鳍需要转啊！还有密封的，还得耐腐蚀啊！

就是一个一个需求堆积起来，不需要我先看见过，去哪看啊？

就是解题啊！一个一个解，都在知识范围以内，每个东西，阿拉是明白的啊！比如螺旋桨怎么计算，烧完的怎么冷凝，阿拉每个问题都是琅琅上口的，“

”陆上井转海上井的过程，好像特别复杂了，其实就几点，一个是井架子怎么能不跑路，上下那个‘颠腾’怎么补偿？钻井液的循环怎么上来，还有海底在你下面也许1000米，这个过程怎么处理防喷？余下，他们笑了，平台与船的定力定位，阿拉跟红毛完全一个水平，回到了惯性导航与GPS修正，导弹也玩这些，

而当一个问题你不能从最底层开始侃的时候，人家随时能一脚踹飞你，因为你井架与海底井口没有定位，井架随时会跑路，钻进系统随时会崩溃，是吧！“

人家从大盒子里拿出几个，摆会议台上，说吧！怎么断的？到这时，还开口的，就一两个孙子了，当然，阿拉在，

再扯，剩阿拉自己了，

下面的议题，做这东西，

你说‘人家得给我钢坯！’，对面一个大嘴巴，再扯‘有钢坯了人家得给我锻造！ ’哈哈，又五个大嘴巴，

说吧！下面正式开始了，玩真的啊！就现在，你要钱给你钱，随便，还价是你孙子，哈哈，你动了歪脑筋，去鸟国‘弄一个回来！’ 哈哈，咔嚓一下，住大屋吃快餐去了，

谁不服的？立即，鸦雀无声，螺栓头怎么出来的？镦啊！哈，吧唧，一个大嘴巴，

见过玩金刚石吗？多面顶看见过吗？六面顶住了，双面筒加压，六面退，那个伺服退，你就无从知道速度，阿拉知道，服吗？怎么知道的？这个你甭问了，哈哈，

你都这么牛逼了，咣当！卡特柴油机摆前面了，开价！孙子，开价啊！

又傻了，蠕墨铸铁的蠕虫形态与分布不明白，热裂啊！凡40年，最终下马了，哈哈，

你坐前面吹牛逼，到每天50000块的时候，距离‘真敢玩！’还有一座珠峰，

300M，人家想到‘揉面’，就这一个突发奇想，院士了，可前面已经折了好几个攻关组了，到300M商用的时候，瑞典给你工艺，审核四天，回去照这个做！万事大吉了，

玩齿轮，人家问，玩到最后，最高境界是玩啥了？阿拉说，玩到最后的时候，是在前面黑板画一条线，就是齿廓的轮廓线，就围绕这条线，侃一周，不花其它东西了，比如讲这条线的‘整体后退’，比如围绕某点的转动，都是写方程了，联系到重合度，最后出冲击曲线，

再后来，在这条线的后面，再出一条‘梯度支撑线’，就纯粹侃线了，没有齿轮了，

玩液压，最后走到‘一滴油’的解析，论坛上已经有会这个的了，

而玩电，最终，就是‘磁生电，电生磁’，单独拿出一个小片段，解析这个片段，而合并以后，就是过程，包括发热值的数据，就解了，

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八爷说的这根线，可以是齿形，螺旋角，也可以是梯度线

齿形，检测的时候跑的是“啮合线”，与偏差方向与实际啮合方向一致，也就是基圆切线，修形也是在这个方向，修多少就代表给了多少啮合补偿。

齿向，检测时跑的是螺旋线，同样，偏差方向也是啮合方向，齿向修形也是直接补偿到“啮合错位量”。

就这两个方向，能撂倒一大批齿轮设计。再进一步就是检测的数值输入了，带修形的时候，有时要换算一下，不然报告不准确，所谓测量评价的基准要统一了。

同时这个线也可以是梯度线，由应力梯度转化成硬度梯度，再由材料，工艺，热处理去保证。这一环节，能刷掉一大批人，搞设计的人不懂工艺，搞工艺的不懂热处理，更不懂设计。工艺上实现的过程，从滚刀就开始计算好了，挖根量，TIF，过渡圆弧等等，热处理的硬度梯度，包含马氏体MS点梯度计算，形成的残压计算，抛丸，还有一个大招就是齿根滚压（目前还没见着）。应力梯度我也侃不了多少，学的有限元和弹力只够侃到应力方程与节点平衡方程的。后面还是要抓紧再往后看，理解能量原理，变分法，这些才是王道。

齿轮怎么玩，我知道的也是基础的东西，从啮合原理学过来，包括坐标变换，但是学了和不学就是两类人，看见齿轮床子上的坐标系就知道这床子的齿轮修正能力怎么样

电机传动，你侃出花儿来，也是电磁原理，你不侃这个，侃什么啊？哈哈，所谓‘磁生电，电生磁’，对不对吧，哈

定子磁场假如固定，转子磁场就得转，一转就得换向，不换向怎么转？你用整流子换向也行，用电路控制换向也可以，

或者，你定子磁场就得转，去拖动转子的固定磁极转，这就有功角的问题，再就是定子磁场转的时候，在转子线圈或者导体条中感应出电流来，这个就必须异步，同步就没了感应电流，就不转了，

计算力，机械转动，要计算惯量，定轴，定心就是最基本的东西了，就是所谓的惯量折算，许多家伙这个弄不利落，不能原谅，哈

而复杂的东西是非定轴，非定速的，就是那家伙转动过程中起惯量是变化的，比如大型曲柄式飞剪，阿拉早年就计算那东西，算了好久，后来‘移交’给了一个著名专家接着玩，阿拉被分配玩了其它东西，但每次专家见红毛谈细节，必须带阿拉同往，所谓的‘计算助手’，哈哈，

现在阿拉也谈这些细节，比如电机，无刷的，你到一个速度就是玩不上去，谁说行，我就让他接着说细节，说芯片号码，一下，支吾了，环顾左右而言它，

运动结构计算也一样，那东西的质量中心在空间是跑的，看上去是翻转的，就是又转又跑，哈哈，是矢量关系，你接着往下说，哈，一下就噎住了，数学这个东西最噎人了，

国人玩技术，怎么就不行的? 就是只要你牵扯数学了，大部分就支吾，你在国内可以支吾，出去怎么办？就只能说‘俺们是来学习的！’

上面说的不算严重，你到了叶片的东西，就是涡轮了，在断面上被压缩的气体怎么走的？都是一个密度吗？就完全噎死了

1，前瞻性虚侃，就是国外的所谓咨询公司，

2，初步设计，就是米国卖你工艺包的那批家伙，

3，技术设计，到这个阶段了，就有数学模型了，数学模型是这阶段最赚钱的，因为你不控制电机，那飞剪没法切，懂了吗，在米国所谓的‘自动化’比机械设计的银子多，毫无争议，

4，详图设计，就是大设计院拆零件了，不是作坊，作坊没有这些阶段，

海雕为什么发达，基本是走这个正向流程的，因为想山寨人家东西，弄不到，人家还等他呢，没辙，自己厥屁股了，哈哈，而熊，基本是走这个逆向过程，一直玩到第一条，基本懂了，但不反着玩，玩不了，熊必须先有司机才能行

炉子，你看似千奇百怪，其实都一样，就是烧火，产生热量，之后控制那个热量的走向，就这么简单，

首先说烧火，你就是玩核，也有先烧火的过程，没有火，啥都没有，火点着了，要控制起来，你家砌筑一个炉灶，就是控制那个火，控制热量的走向，比如玩煤粉，要混合，包括内混，外混，混合混，各种方式，目的就是烧好了，尽可能都烧完，烧的温度还得高，

这样，就牵扯了耐火材料，喷嘴，管路，风门，等等东西，你玩久了，就琅琅上口了，无论啥炉子，比如大的回转窑，其实也是个炉子，煤枪伸进去，烧不多久，就结圈了，阿拉控制那个结圈，清理那个圈，都有手段，理论到实际都行，哈哈，

炉子，就得有控制系统，但炉子是大滞后的，就必须建立模型，阿拉玩模型也还不错，你甭看模型，炉子类型稍微一改变，模型就全变了，所以引进的模型你自己动不了，

之后就是各种辅助系统了，比如加热炉，钢坯在炉子里，要切开拿出来，就牵扯炉内切割机，机械手等的，都是1500度下工作的，

阿拉同时还玩耐火材料，有欧洲业绩，炉子内就需要大量耐材，比如耐气流冲刷的，有些材料，你就干烧没问题，但气流一刷，就一层一层剥离，很快就呜呼了，

侃大电机了，首先，一个A3图册本子那么大的页面你得有，瑞典纸的，用了才明白，

画中心线，这个最要劲儿了，一条中心线都画不直，你没用了，之后，按你本子左上角的原始数据，开始手绘，比如人家限定外径的，先绘外形，

对应1000千瓦，外形绘好了，轴承，密封，摆进去，都占据空间的啊！之后，就平衡转子与定子的关系，计算这之间的磁通与力矩关系，

电磁关系定好了，就来事儿了，因为结构一定，首先铁损出来了，铜损大致确定了，这个跟载荷与启动还有关系，处理铁损，铜损，

总体发热确定了，就设计冷却，比如水冷，大型电机可以氢冷，也有强制冷却模式的空冷，看具体场合了，比如需要防爆，几乎就只能全封闭水冷，因为有规范啊！之后，处理绝缘问题，定等级与工艺，

这些东西弄好，还有结构强度计算，转子的转角验算，都非常繁琐的，比如发现转角不够了，加粗电机轴，结果影响了电枢磁场，一改，影响了定子磁场，就得重新再来过了，因为任何一个细节你不懂，一开机，电机首先就呜呼了，不懂为什么，拆开，铜条断了，哈，

电机设计好，就是控制系统设计了，

之后，写变频矢量方程式，6～7个方程式的联立解，简化参数，重新拟合新的近似曲线，到满足DSP能计算时的循环速度，PWM脉宽问题，最终解压频比，解实际功率与热量，最终定下‘功率落点’

玩齿轮的加工床子，无论什么类型，就是一个传动的精度计算，你不能实现理论传递精度，靠多高的高人去调试都没戏，因为本底是算不出那个精度的，而最本底的东西是啥？就是基节误差，到底能出来多高的传递精度，

转台有中心跳动，有油膜最小浮起量计算，有油膜刚度计算，各种弹性变形累加，而插滚头有挠度变形，插滚杆有弹性变形，滑枕有油膜问题，等等，等等，最终，得到产品基节误差，超了以后，返回，在哪个环节里面减小，知道把这个数据框定，