2K-H型行星轮系优化设计系统的研究

以太阳轮和全部行星轮的体积之和最小为优化设计目标函数,以太阳轮的齿数、齿宽、模数、行星轮的个数为设计变量,以行星轮系的传动比条件、同心条件、装配条件、邻接条件、模数条件、最少齿数条件、强度条件为约束条件,建立了行星齿轮传动优化设计的数学模型。以穷举法为优化设计方法,以VisualBasic为编程工具,研制出了行星轮系的优化设计系统,该系统能自动完成2K-H型行星轮系的优化设计。     

非等模数非等压力角NGW型行星齿轮系几何尺寸研究

应用建立在一对啮合齿轮法节相等正确啮合条件之上,推导出非等模数非等压力角齿轮副的无侧隙啮合方程式、保持标准顶隙的齿顶高变动系数计算式及啮合副的重合度公式;对于NGW型行星轮系,在太阳轮和行星轮滚切加工、内齿轮插切加工时,推导出内外齿轮副的基本参数计算式;结合工程软件Matlab进行以体积最小为目标的优化设计,得到符合工...     

高重合度行星齿轮系参数优化设计

高重合度齿轮设计参数较多,各参数的取值相互制约且均受各种约束条件的限制.研究了高重合度齿轮的实现方法,通过减小压力角、增大齿项高系数、增加齿数和改变变位系数等方法可获得高重合度.采用优化设计的方法,建立以体积最小和重合度最大的多目标优化模型,设计了高重合度行星齿轮传动系统.设计的高重合度行星齿轮传动系统结构紧凑,承载能力较强,传动较平稳.     

三级行星减速器优化设计

按加工精度要求和制作经济性对某种小模数三级2K-H行星传动轮系的传动比进行分配,由一个多级行星轮系的优化设计转化为一个单级行星轮系的优化设计,亦即将整个多级行星轮系体积最小的优化问题转化为单级行星轮系体积最小的优化问题[1]13-17.以单级行星轮系的太阳轮,行星轮,以及内齿圈体积最小为优化目标建立优化数学模型.采用惩罚函数法求解数学模型,择取最优参数方案.     

重型顶升器行星传动系统优化设计

以两级行星齿轮传动方案中的关键参数(包括齿数、模数、齿宽)为设计变量,以可靠度、体积和重合度为目标函数,以邻接条件、传动比条件、装配条件、齿数条件、齿宽及模数条件和外形尺寸条件为约束条件,建立了重型顶升器传动系统的优化模型;提出1种通过拟合分目标函数之间的关系曲线来确定各分目标加权因子的方法;运用改进的遗传算法对问题进行求解。优化后的行星传动系统的可靠度和外啮合的重合度都有明显提升,同时总体积也有显著下降,即优化后的传动系统在重量更轻的情况下,具有更高的可靠性和更平稳的传动特性。结果表明文中建立的模型、多加权因子的处理方法以及问题的求解方法是可行有效的。     

蜗杆斜齿轮传动重合度的研究

以汽车座椅角度调节驱动器为例介绍金属蜗杆与塑料斜齿轮传动副的应用。在参考文献的基础上推导出蜗杆斜齿轮传动重合度公式,分别绘制出压力角an、齿顶高系数han、变位系数x、蜗杆分度圆导程角γ、斜齿轮齿数z2对重合度的曲线图并分析各参数对重合度的影响。     

基于改进粒子群算法的齿轮传动优化设计研究

针对齿轮传动系统多目标优化设计问题,选取了齿轮传动系统的体积和重合度作为优化目标函数,建立了以可靠性约束、齿数约束、模数约束等作为约束条件的齿轮传动系统多目标优化数学模型。将收缩因子和线性递减惯性权重引入到基本粒子群算法中,得到了带收缩因子的线性递减惯性权重粒子群寻优算法;利用该算法具有收敛速度快和搜索能力强的特点,对二级斜齿圆柱齿轮传动系统的优化数学模型进行了求解,最终得到了齿轮的关键参数(齿数、模数、螺旋角)的最优解。研究结果表明:在齿轮传动优化设计中采用带收缩因子的线性递减惯性权重粒子群寻优算法,可以使二级斜齿圆柱齿轮传动系统的体积减少39.8%,重合度提高7.3%,降低成本,提高齿轮传动的稳定性;该结果可为齿轮传动系统的优化设计提供参考依据。     

人字齿轮传动的高重合度优化设计

采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)对人字齿轮进行高重合度多目标优化设计,选择齿轮齿数、螺旋角、齿顶高系数及变位系数为设计变量,在优化人字重合度的同时,保证了齿轮传动的安全系数。该方法计算快速简便,大大提高了设计的效率。最后,从最终的优化解集中选择一组优化结果与算例数据进行了对比分析,验证了该多目标优化设计方法的有效性。     

纯滚动单圆弧齿轮多目标模糊优化设计

文章综合利用模糊评判方法和多目标优化设计方法,以相对主曲率半径最大、重合度最大和齿轮传动总体积最小为优化目标,建立了纯滚动单圆弧齿轮传动机构的多目标模糊优化模型,并对其进行单目标分析和多目标优化设计。设计分析得出：法向模数对纯滚动单圆弧齿轮的相对主曲率半径影响权重最大,其次是齿数、齿廓系数、螺旋角、齿宽系数。其中齿数、齿宽系数、螺旋角对纵向重合度影响大,并且随之增加而减小;法向模数、齿数、齿宽系数则对齿轮体积和影响大,并且随之增加而增加。影响程度从高到低的排序为：法向模数、齿数、齿宽系数、螺旋角、齿廓系数。所得结论为纯滚动单圆弧齿轮的受力改善和轻量化设计提供了理论参考和依据。     

3K-Ⅱ行星传动机构四个关键参数的确定方法

配齿以及中心距、变位系数和齿顶圆直径的确定是3K-Ⅱ(NGWN-Ⅱ)行星传动机构设计的关键技术,针对3K-Ⅱ行星传动机构的特点,提出根据传动比确定各齿轮齿数以及如何合理的确定中心距、各齿轮变位系数和齿顶圆直径的方法,并根据齿轮传动质量的关键指标对比分析,验证此方法的合理性,有一定的实际应用价值。     

基于PXI轮边减速器结构参数优化设计

行星轮边减速器传动比大、结构紧凑且具备较强的承载能力。基于二级行星轮边减速器结构特点,保持总传动比不变,将齿数、模数及齿宽作为变量,在相同输入功率、转速下,当齿面接触强度和齿根弯曲强度达到一定安全系数时,寻求最优变量,使整体功率损失最小,进行优化设计;基于Simulink建立了最优解轮边减速器模型,并导入Labview,在Labview+PXI环境下实现模型实时仿真,对动态特性进行分析。结果表明,优化后,功率损失率由3. 87%降低至3. 31%;优化后轮边减速器各级齿轮传动啮合变形是混沌的,齿轮副啮合变形大小由其传递的力矩决定,受齿轮啮合时变刚度影响在稳定值周围波动,表明了优化设计的可靠性。     

非等模数非等压力角NGW型行星齿轮系优化设计研究

一对齿轮的正确啮合条件是它们的法节相等,由此给出了非等模数非等压力角齿轮副的无侧隙啮合方程式、齿轮副基本参数和接触应力计算式等;综合考虑轮系的承载能力、结构紧凑、重量轻等,以轮系的体积最小和行星轮个数最优为目标函数,以齿轮的接触强度、弯曲强度和胶合强度,重合度和结构条件为约束条件,建立优化设计数学模型;应用Matlab...     

NGW型行星齿轮传动角变位参数的优化选择

提出了一种用优化手段选择高精度闭式直齿ＮＧＷ型行星传动角变位参数的方法，讨论了行星轮与太阳轮的齿数差、行星轮减齿数等参数与角变位参数选择的关系。这里所提方法与体积优化等方法结合，将使该类传动的优化设计方法更加先进完整。     

MathCAD在HMCVT行星轮系参数优化设计中的应用

目前传统液压机械无级变速器中行星轮系参数优化步骤繁琐,精确建模难度比较大。设计了一种新型的等差式液压机械无级变速器,基于MathCAD对其行星齿轮系空间尺寸和体积进行优化。根据液压机械无级变速器无级传动条件确定行轮系参数,以行星轮系齿轮模数、齿数和齿轮宽度作为设计变量,以减小行星轮系结构体积作为目标函数建立数学模型,利用MathCAD对行星轮系参数进行优化设计。结果表明:行星齿轮系的体积比原体积降低24%,使行星轮系结构更紧凑,减轻质量和降低成本。     

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     

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。     

摆线齿轮公差的一种选取方法

对比渐开线少齿差行星传动减速器和摆线针轮行星传动减速器各项特性可以看到 ,二者的传动比和齿轮齿数选择以及整机的使用性能基本一致。根据使用效果等效原则 ,根据摆线齿轮的齿高平均圆直径和当量模数为线索查取渐开线齿轮公差 ,是获得摆线齿轮公差的一种简捷方法     

基于MOPSO的斜齿轮传动几何参数多目标优化设计

斜齿轮作为机械设备传动装置中的主要零/部件,应用较为广泛。为了避免在使用过程中斜齿轮部分轮齿因强度低而发生提前失效的情况,综合考虑变位系数、齿数和模数等对齿轮强度的影响,建立以斜齿轮几何参数为设计变量,以斜齿轮副满足强度、重合度和齿顶厚度要求等为约束条件,以斜齿轮副齿根最大弯曲应力的差值最小、齿面接触应力最小为优化目标的数学模型,利用多目标粒子群优化(Multi-Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO)算法编写相应的Matlab程序,对所建立的数学模型进行优化求解,并通过MASTA软件对优化前、后齿轮副进行仿真分析。结果表明,在满足设计条件的情况下,斜齿轮副弯曲强度差值与齿面承载能力均有所改善。该研究为斜齿轮宏观几何参数的优化设计提供了参考。     

考虑效率和动力学性能的大速比行星传动(NGWN(Ⅱ))设计方法

针对NGWN型大速比行星传动效率低的问题,可采用低耗齿轮设计,即通过同时优化变位系数和齿顶高系数,降低端面重合度以减小啮合功率损失,从而显著提高齿轮传动效率。但重合度改变会对传动系统的动力学性能产生影响。以NGWN(Ⅱ)型行星传动为研究对象,获得了采用低耗齿轮设计的重合度与系统效率的关系;建立动力学模型得到了低耗齿轮设计的重合度与动力学性能的关系,最后给出了采用低耗齿轮设计的重合度选择范围,为高效率、较优动力学性能的大速比行星传动设计提供理论指导。     

基于弹流润滑理论的斜齿圆柱齿轮油膜厚度参数影响研究

基于弹性流体动力润滑理论,建立了斜齿轮传动润滑最小油膜厚度计算公式,并利用Matlab程序绘图功能绘制出最小油膜厚度沿啮合线的变化曲线,计算分析了传动比、模数、压力角、螺旋角、重合度、齿宽系数等斜齿轮传动参数对齿轮副节点处润滑油膜厚度的影响,从而揭示了斜齿轮传动参数与齿轮副润滑性能之间的关系,为弹流润滑条件下斜齿轮传动的设计提供了一定的理论依据。