基于模糊优化轮边减速系统可靠性优化分析

针对矿用汽车轮边减速系统中,第一级行星齿轮传动系统可靠性很高,而第二级轮边减速齿轮传动系统的可靠度较低的问题。运用模糊优化设计理论,结合可靠性优化设计,将体积最小和可靠性最高作为优化目标,对两级轮边减速器进行优化。同时根据遗传算法特点,利用遗传算法进行优化运算,对于权重系数的选择和搜索空间都有明显的改善。与传统优化结果相比,模糊优化的结果对轮边减速系统的可靠性有进一步的提高。第一级传动系统体积减小了9.36%,第二级传动系统可靠度提高了约为2.3%,整个传动系统的可靠度提高了约2%。     

基于MATLAB二级行星轮边减速器可靠性优化设计

电动轮矿用汽车低速大转矩的运行特性需要传动比较大的减速器,因此行星轮式轮边减速系统被广泛应用。针对二级行星轮式减速器结构特点,采用传统设计方法对行星齿轮系统进行可靠度分析,根据已计算的可靠度对齿轮系统进行参数优化。将系统可靠度最大转化为各齿轮的可靠度最大,作为多个目标函数,在实际工况的基础上建立约束条件,利用MATLAB多目标优化函数进行求解,获得最佳的齿轮参数。根据得到的行星齿轮系统的参数,对优化后整套减速系统的可靠性进行分析。分析结果可知,优化设计后,传递效率为0.946,传递比为30.54,满足使用要求;二级太阳轮齿面接触强度可靠性系数为2.52,二级内齿圈齿根弯曲疲劳强度可靠性系数为2.59,二级齿轮可靠度为0.989,可靠性明显提高;主要零件的安全系数等级高;二级减速系统各齿轮的寿命达到设计要求;为同类行星齿轮系统的优化设计提供参考。     

矿用自卸车轮边行星传动机构模糊可靠性优化

针对矿用自卸车电动轮边行星轮系寿命低以及灵活性不够的问题,提出一种基于模糊可靠性的系统级优化方法,以齿轮齿宽和行星轮系体积最小为目标进行优化。考虑到优化过程中不确定性和模糊性对电动轮边行星轮系可靠性的影响,建立了目标耦合变量、系统设计变量、全局共享变量的系统级优化模型。根据矿用自卸车电动轮边行星轮系的载荷程度、环境程度、技术水平、运行周期建立模糊集理论的权重集。对影响行星轮系可靠性的因素进行综合评价,并对其构建模糊评价矩阵,最后得出模糊权重向量。运用模糊可靠性的系统级优化,对齿轮齿宽和行星轮系体积最小进行求解。结果表明,考虑模糊可靠性的系统级优化方法求得的最优解提高了系统的可靠性,也降低了矿用自卸车行星轮系的体积,使行星轮系更加紧凑。以某矿用车电动轮行星轮系为例,证明该方法的可用性。     

基于田口方法车辆轮边减速器稳健性分析

由于车辆轮边减速器实际设计中存在较多的不确定性因素,而其最终将会影响系统的质量,采用田口方法和模糊综合评判法相结合对不确定因素进行稳健性分析。根据轮边二级轮边减速器的结构特点,搭建其数学模型。建立轮边减速系统稳健型设计的目标函数,确定试验因素以及每个因素的水平数,建立合适的正交表安排试验方案,采用模糊综合评判方法对影响因素跨水平问题进行分析,获得最佳模糊评判参数,并将基于田口方法的稳健性设计和可靠性性设计水平指标、分析结果进行对比。分析结果表明,系统的体积减小,同时可靠性有一定的提高,同时与可靠性的优化设计对比,田口方法简捷方便更具有优越性。     

封闭行星齿轮传动系统的稳健可靠性优化设计

利用稳健可靠性优化设计方法建立了封闭行星齿轮传动的数学模型,包括设计变量、目标函数和约束条件的建立。最后运用遗传算法求得封闭行星齿轮的稳健可靠解,并对其结果进行了分析。     

波浪补偿系统差动行星传动多目标模糊可靠性优化设计

将模糊可靠性设计应用于波浪补偿系统的差动行星传动装置优化设计,在一般优化设计方法的基础上,建立以波浪补偿系统差动行星传动机构“体积最小”、“径向尺寸最小”、“传动效率最高”、“行星轮轴承温升最小”、“外啮合膜厚比最大”和“外啮合齿根最大滑动率最小”等为分目标的多目标模糊可靠性优化设计数学模型,研究处理多目标优化问题的模糊决策方法以及基于遗传算法的混合离散变量离散化处理方法,得到多目标模糊优化问题的求解方法。结合实例进行分析计算,经对比分析得出模糊可靠性优化设计更接近工程实际的结论。     

某型越野车轮边行星轮传动机构功率分流动态均衡及体积优化分析

针对轮边行星轮传动机构在越野车底盘布局困难、可靠性差等问题,在保证机构强度刚度要求的前提下,以功率分流动态均衡和行星轮传动机构体积最小为目标,建立一种基于遗传算法理论的功率分流动态均衡及可靠性的优化方法,最后依据实际产品参数对提出的优化计算方法进行验证。研究结果表明,对越野车轮边行星轮传动机构进行动态均衡优化分析后,系统不均衡系数和动载系数波动效应均明显下降,分别下降33%、40%;对越野车轮边行星轮传动机构进行可靠性优化分析,系统在保证整体强度刚度的前提下,经过优化后各级减速体积均得到减小,系统传动比也随之下降,第一级体积下降10.23%,第二级体积下降5.76%,总体积下降7.95%,总体优化效果较明显;通过对越野车轮边行星轮传动机构的功率分流动态均衡及可靠性优化,能够降低系统整体的空间体积,大大提高装置空间布局的适应性。     

基于NSGA-Ⅱ的两级行星齿轮减速机的多目标优化设计

为了设计体积更小、效率更高的两级行星齿轮减速机,首先建立两级行星齿轮减速机多目标优化的数学模型;采用多目标进化算法NSGA-II对数学模型进行优化,选择五种不同行星齿轮个数,优化得到两级行星齿轮减速机体积和传动效率的pareto最优解。同时与MATLAB工具箱优化获得的结果进行比较,结果显示NSGA-II算法优化的结果均优于MATLAB工具箱优化的结果,特别是所设计的二级行星轮减速机的体积更小。所提出的多目标优化方法和步骤还可以为多级行星齿轮减速机的优化设计提供有效地指导。     

公铁两用车电动轮减速器的可靠性优化设计

从公铁两用车电动轮的优化设计角度出发,根据行星齿轮减速器的工作状况及载荷条件,以NGW行星齿轮传动的体积、重合度、效率作为目标函数,根据可靠性理论进行减速器的优化设计。把齿轮疲劳强度的可靠度要求结合在优化问题的约束内,得出机械零部件参数的最优解,体积最小,质量最轻,传动效率仍保持优化前的水平。通过优化设计,使得行星齿轮减速器可以满足公铁两用车电动轮模块的特殊要求,为公铁两用车的设计研究提供参考依据。     

矿用自卸车轮边减速系统可靠性建模分析

矿用自卸车轮边减速系统具有较大的传动比,受制于空间限制,而减小行星齿轮太阳轮齿数,因此会降低齿轮的可靠性。针对于此以某矿用自卸车轮边三级行星减速器为研究对象,根据系统结构和工作原理,基于Romax搭建轮边三级行星减速器虚拟样机有限元模型,对不同工况下各级齿轮的强度和疲劳寿命进行校核,解决传统计算对减速器所受径向载荷、自重及变形等因素考虑不足的问题,分析结果更加精确。结果表明轮边减速系统的齿轮接触疲劳强度、弯曲疲劳安全系数高,使用寿命达到设计标准要求,为同类矿用自卸车轮边减速系统设计研究提供理论依据和分析参考。