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。     

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。     

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。     

功率二分支齿轮传动系统两相遗传算法优化设计研究

功率分支齿轮传动在船舶和航空动力传输中应用广泛,对其开展优化设计研究对进一步减小质量、提高承载能力有重要意义。以功率二分支齿轮传动为研究对象,选择基于生物遗传间断平衡理论的两相遗传算法为优化方法,以传动系统体积最小为目标函数,在保证齿轮满足不干涉、配齿条件以及强度要求等前提下,建立了功率二分支齿轮传动优化设计模型并获得了优化结果。结果表明,两相遗传算法具有更加合理的优化性能,设计出来的齿轮体积较之常规设计减小了20%。     

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.     

基于协同优化矿用自卸车传动系统优化设计

动力传递系统是矿用自卸车最重要组成单元,系统中轮边减速器和主减速器减速比的合力分配是动力性能发挥和整车减速增扭平稳运行的重要保证,采用协同优化对矿用自卸车动力传递系统进行优化设计。根据矿用自卸车传动系统结构特点和性能特征,将传动系统动力匹配作为系统级,而主减速器和轮边减速器作为子系统级。对轮边减速器和主减速器进行数学建模,并对各减速装置单独优化分析。基于i SIGHT实现矿用自卸车轮边减速器和主减速器协同优化的过程集成和优化求解。对比各自单独优化和系统整体协同优化分析结果可知:整体系统的协同优化可以系统地解决矿用汽车减速系统的优化匹配问题,同以往将全局设计变量作为固定参数进行处理的常规优化相比,其优化结果更符合实际工程问题。     

采煤机摇臂齿轮传动系统的可靠性优化设计

针对采煤机摇臂齿轮传动系统的设计,以可靠性设计理论为基础,推导出在齿轮强度、应力都服从正态分布时的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度为约束条件,齿轮系体积最小为目标函数的优化数学模型,通过Matlab的遗传算法优化工具箱对其进行优化求解。实例结果表明,方法得到的设计参数能有效地提高摇臂齿轮传动系统的可靠度,减小齿轮传动系统的体积、重量,有利于实现产品轻量化,节约成本。     

基于动力学和可靠性的风力发电齿轮传动系统参数优化设计

通过建立1.5 MW风力发电齿轮传动系统动力学微分方程,考虑由风速变化引起的外部激励和由时变啮合刚度与综合误差引起的内部激励,应用模态叠加法求解系统的动力学微分方程并给出了使用系数和动载系数的表达式。在此基础上,对齿轮传动系统的优化问题进行了深入研究, 建立以等强度原则和可靠性为约束,以体积最小为目标的优化设计数学模型,利用Matlab的优化工具进行优化,并对实例进行分析计算。分析结果表明,给出的变工况动载荷条件下的风电齿轮传动系统优化设计方法和得到的设计参数,能有效地提高传动系统的可靠度,明显降低重量和体积。     

RV减速器可靠性优化设计方法

根据RV减速器的结构特点,建立了主要承载部件的时变模糊可靠性分析模型,讨论了相关零件在服役期间内的可靠度变化规律,结果表明摆线轮是影响整机可靠性的最薄弱零件.根据最薄弱环节原则,以摆线轮的可靠度和整机的体积为优化目标,提出了RV减速器可靠性优化设计方法.对样机分别进行了常规优化和可靠性优化设计,对比优化结果,显示后者能在减少体积的同时保证高可靠度,优化效果显著,验证了该方法的有效性,为RV减速器的参数优化提供了一种新方法.     

面向主梁优化的改进果蝇优化算法研究

针对果蝇优化算法收敛速度慢、易陷入局部最优、收敛早熟等不足,引入了自适应步长、粒子群算法中的粒子速度,使得改进后的算法收敛性加强,收敛速度提高,改善了随机性,提高了寻优精度。将改进果蝇优化算法运用到桥式起重机主梁的轻量化中,并运用有限元软件对优化后的主梁进行力学分析,通过实例验证了算法的优越性;最后通过对比优化前后的结果,得出优化后的主梁质量减重效果明显且符合设计要求,对实际工程结构的设计有指导意义。     

企业资源优化与优化模型

讨论了企业资源优化问题的基本概念和特性,综述了学术界为实现企业资源优化所做的努力,提出了一个基于供应链结构、能够实现制造类企业资源优化的企业资源优化模型。该模型能描述制造企业复杂的物料清单关系,进行详细的物流与能力平衡,可对产品组合、库存控制、外协加工等进行优化。模型可以取代传统企业资源计划系统中的主生产计划、物料需求计划和能力需求计划模块,成为企业资源优化系统的核心模块。     

基于粒子群优化和协同优化的多学科设计优化研究

协同优化是进行多学科设计优化的有效方法之一。本文将粒子群优化算法应用于协同优化,通过对系统级优化等式约束条件进行转换,克服了协同优化自身内部的计算缺陷,有效解决了当原始系统优化问题不满足Kuhn-Tucker条件时导致的计算困难,最后以数值计算和减速器设计为例进行了验证。结果表明本文提出的方法是有效的,同时也为将新型算法应用于多学科设计优化问题提供了参考。     

MATLAB优化工具箱在机械优化设计中的应用

研究了以人字架机构的质量最小为目标函数,应用现代优化设计理论技术建立其优化设计模型的方法,详细论述了MAT-LAB优化工具箱在机械优化设计中的应用,特别是对MATLAB优化工具箱中的有约束规划应用给出了比较详细的介绍。优化结果表明该设计方法对于解决机械优化设计问题非常有效。     

粒子群-蚁群融合算法在曝气机减速器优化设计中的应用

为了解决蚁群算法中参数的选取较大地依赖于实验者的个人经验,存在未成熟收敛的缺陷。提出一种PAAA算法对曝气机减速器行星轮系传动机构优化设计。在满足结构、强度等约束条件下,以行星轮系体积最小、效率最高为目标函数,建立行星轮系传动机构优化设计数学模型,再运用PAAA算法编写Matlab程序对所建数学模型进行求解。研究结果表明,在保证设计要求的条件下,行星轮系传动机构体积更小,效率更高。求解结果验证了PAAA优化方法快速有效,准确可靠。     

基于Labview非线性最优化的机械优化设计

采用Lab VIEW平台及最优化函数模块编程对机械轴销进行优化设计,介绍带约束的非线性最优化函数的使用方法和利用该函数编程优化的一般步骤,并用传统的优化工具验证结果,论述Lab VIEW在机械优化设计中的实用性。     

基于仿真优化的多种类型AGV数量配置优化方法

以生产线产能最大化为目标,以生产工艺、AGV路径、调度规则等为约束条件,建立了以AGV的数量为决策变量的数学模型来描述AGV的数量配置问题。针对该问题的复杂性,提出了基于仿真的优化方法。该方法利用仿真模型模拟AGV运行状态,并通过遗传算法确定AGV的配置数量,有效地提高了模拟的精确度与优化的速度。最后通过空调装配车间实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于MATLAB粒子群算法的切削用量优化

切削用量的合理选择对提高机床使用效率、降低生产成本有很大的帮助。根据线性加权和法,以进给量和切削速度为变量,以最大生产率和最低生产成本为目标建立优化数学模型,并且考虑机床和刀具的约束,利用粒子群算法在MATLAB上对数学模型进行寻优求解。实例表明,优化后的切削用量能明显地降低成本、提高效率。     

多目标优化方法在机构优化中的应用

介绍了多目标优化分类方法,并较详细的分析了几种典型多目标演化算法优缺点。列举了在机构分析中的应用实例。总结了各种算法在机构分析过程中的使用情况。在实际的优化过程中,各种算法都有其自身的缺陷,因此如何利用更有效的手段解决多目标优化问题具有非常重要的意义。     

基于蚁群算法的LED分拣路径优化

提出基于蚁群算法对LED芯片分拣路径进行优化。对分拣工作芯片块间移动策略进行分析,降低盘片变形。在此基础上采用蚁群算法,建立分拣路径的全连接无向图并对分拣时间、分拣路径模型进行建模和优化。对蚂蚁数量、蚁群算法的时间复杂度、信息素挥发因子等参数进行优化。试验表明,该方法与传统方法相比能够缩短分拣时间,提高效率,为LED芯片分拣路径规划提供了一种有效的方法。