两级行星齿轮传动系统多目标优化设计研究

利用MATLAB优化工具箱对两级行星齿轮传动机构进行多目标优化设计,以体积(重量)最小、传递效率最高作为优化目标,建立多目标优化数学模型.结合算例,给出最优参数求解步骤以及所用方法的特点,为两级行星齿轮传动机构优化设计提供指导.     

大展弦比飞翼结构拓扑、形状与尺寸综合优化设计

为解决机翼结构布局优化设计问题,提出一种两级三层优化设计方法.第一级采用拓扑优化手段得到翼梁的大致位置与数目,将基于RAMP插值模型的变密度法与NASTRAN的有限元分析功能相结合,对机翼结构进行拓扑优化设计;第二级在第一级优化的基础上进行形状优化和尺寸优化的综合优化设计,将复合形法与NASTRAN改进的可行方向法相结合,分别优化翼梁的位置和机翼各元件尺寸, 最终完成机翼结构的布局优化设计.通过对大展弦比飞翼结构优化说明,文中所提的两级三层优化方法是可行和有效的,有着很好的推广应用价值.     

基于模糊理论两级行星轮边减速系统优化设计

行星轮边减速器结构紧凑、承载力大且传动比大,被广泛应用于重型载重车辆。基于两级行星轮边减速系统的结构特点,运用模糊优化相关理论对系统进行优化设计。系统的优化设计为多目标设计,第一级的目标函数为体积最小,第二级的目标函数为可靠度最大。同时根据遗传算法特点,改进权重系数的搜索方法,增大优化搜索空间,与其他优化方法结果相比有一定的提高。在可靠性结果的基础上,将模糊理论应用到田口方法中,对轮边减速系统进行稳健设计,将稳健设计的结果与可靠性优化设计的结果进行对比。根据优化设计的结果,对两级轮边减速系统及其主要部件齿轮、轴承进行仿真模拟分析,结果可知,优化设计后机构轴承寿命、齿轮的强度均达到设计要求,表明优化设计的可行性。     

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%。     

推土机行走减速器行星架结构的优化

以多体系统动力学理论和有限元分析技术为手段,建立了大型履带推土机行走减速器第一级行星排的动态仿真分析模型,针对典型受力工况对其行星架进行了强度分析,并对模型结构尺寸进行了优化.研究方法和结论可为多体系统的结构设计及优化提供理论依据.     

一种划桨测力装置结构优化设计

为了提高划桨测力装置的检测精度,对其结构的关键几何参数进行了优化设计.由于划桨的结构、材料和制造工艺特殊性,特别是在加装测力装置后,划桨结构的力学特性复杂,传统的优化设计方法难以解决.应用有限元分析软件ANSYS,建立了划桨测力装置结构的参数化模型和优化计算的数学模型,对划桨测力装置的套筒结构关键几何参数进行了优化设计.结果表明,经优化设计的划桨测力装置套筒直径比原设计尺寸减少了4.9mm.并辅助以相关的物理实验,使优化结果比较可信.     

双向协调加载连接装置结构优化设计

双向协调加载连接装置是地铁门系统综合检测台架上的重要构件,其强度与刚度十分关键。运用H yper M esh软件对装置模型进行了静力分析。根据分析结果进行尺寸和拓扑两级优化,第一级采用尺寸优化;第二级在第一级的基础上进行拓扑优化,并对优化后的模型与原模型进行了性能参数对比研究,结果表明:优化后结构不仅满足刚度和强度要求,而且使材料质量减少约49.9%,达到了结构优化设计的目的。     

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。     

基于NSGA-Ⅱ的行星减速器多目标优化设计

为提高行星减速器工作能力,以齿轮强度和减速器体积为优化目标,对行星减速器进行多目标优化设计。以矿用提升绞车中的NGW型行星减速器为优化对象,以中心太阳轮尺寸参数为优化设计变量,建立配齿条件、齿面接触强度及工作参数等约束条件,构建多目标优化设计模型。利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对多目标优化模型进行优化计算,得到优化目标的帕累托(Pareto)最优解分布。通过对比得到优化目标间的相互影响规律,利用模糊集合理论从最优解集中选择出合理参数作为最终设计结果。分析结果表明本文提出的优化设计方法提高强度的同时,有效减小减速器体积,实现了行星减速器的多目标优化设计。     

双级NGW型行星轮系的优化设计

按各级径向尺寸协调和外啮合接触强度相等的原则对双级NGW型行星轮系的总传动比进行优化分配 ,将双级行星轮系的优化设计转变成单级行星轮系的优化设计。以太阳轮、行星轮和内齿圈体积之和最小作为优化目标 ,建立了优化数学模型 ,应用复合形法求解数学模型择取最优参数方案。通过实例计算 ,取得了满意的结果     

行星齿轮变速器传动方案的设计方法研究

行星齿轮变速器的设计是一件复杂而困难的工作,本文对由两个单排2K-H型差动轮系构成的复合轮系进行了分析,从中找出几个符合变速器传动比范围的轮系,并配以制动器,构成传动方案简图,将这些简图和对应的传动比公式及传动比变化范围列入表中.设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,就可得到行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

基于蚁群算法大功率曝气机减速齿轮箱的可靠性优化设计

蚁群算法是基于群体的一种仿生算法，对于复杂系统的优化设计具有鲁棒性好、寻优能力强等特点。本文以大功率倒伞曝气机行星减速齿轮箱的体积最小为优化目标函数，建立了行星减速齿轮箱的数学模型，并运用蚁群算法和MATLAB语言，对行星齿轮箱进行了优化计算。优化结果表明，基于蚁群算法的优化设计较传统优化设计相比，在满足设计要求的前提下体积更轻。为行星齿轮箱的其它优化设计提供了新的思路方法。     

内齿行星齿轮传动原理性载荷不均匀性问题的探讨

从内齿环板的受力分析入手，揭示了内齿行星齿轮传动中存在的原理性载荷不均匀的问题，并推导出原理性载荷不均匀系数。本文的结论对内齿行星齿轮传动的分析和设计具有重要的指导意义。     

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。     

轮胎式起重机起升机构多目标最优化设计

在内藏式起升机构设计中,如何减轻重量,降低成本,减少占用空间等问题一直为同行所关注。针对这一问题,建立了以起升机构占用空间最小和行星齿轮减速机构用材最少为目标的多目标最优化数学模型。实例表明,通过多目标的优化设计,行星齿轮减速机构及卷筒体积得到大幅度减少。     

星齿行星传动中均载作用的研究

简述了星齿行星传动的基本工作原理,在此基础上重点分析比较了加装均载环后输出机构对柱销的作用力以及柱销的弯曲强度,为星齿行星减速器结构的改进提供了理论依据。     

系统参数配置对多级行星齿轮传动可靠性的影响

通过对行星齿轮传动的运动学及力学分析,结合可靠性设计及威布尔分布理论,建立了以输入构件转速和转矩为变量的构件负载与寿命关系表达式,并基于系统可靠度的乘积定律,结合Savage M单级行星齿轮传动的可靠性模型,建立了典型的两级行星齿轮传动的可靠性模型.结合实例,研究了负载、传动比分配、太阳轮、行星轮个数等因素对传动系统可靠性的影响,通过对比分析,表明合理地配置系统参数可使传动系统获得较大的可靠度.该研究可为多级行星齿轮传动的可靠性优化设计提供指导.     

基于遗传算法大功率曝气机行星减速齿轮箱的设计

遗传算法是一种新的设计方法 ,对于复杂系统的优化设计其鲁棒性好。本文通过对遗传算法的研究 ,构造了大功率倒伞曝气机行星减速齿轮箱的数学模型 ,通过编码的方法对其轮系的离散变量、整型变量进行了寻优设计 ,解决了大功率倒伞曝气机行星齿轮优化设计的问题     

单级2K-H行星齿轮装置的模糊优化设计

就单级 2 K- H行星齿轮装置的设计问题 ,根据模糊分析的基本理论提出了一种模糊优化方法。在普通优化设计基础上考虑设计参数取值的不确定性以及影响设计的某些因素如载荷性质 ,材料好坏很难用确定数值表示的情况 ,建立了模糊的约束条件 ,包括性能约束、配齿条件的约束和几何约束。在满足使用要求的前提下 ,以单级 2 K- H行星齿轮装置的体积最小为优化目标 ,建立了该问题的模糊优化设计的数学模型 ,并给出了优化方法和结果分析     

基于Matlab优化工具箱的星齿行星传动的优化设计

介绍了星齿行星传动的结构,建立了以体积最小进行优化设计的数学模型,简述了利用Matlab优化工具箱进行优化的方法,并通过实例对星齿行星传动加以优化,达到了减小体积的目的.