星型齿轮传动系统动载系数计算方法研究

基于两级星型齿轮传动系统动载不稳定的工况条件进行研究,提出双联星轮弯扭耦合振动边界条件建模方法。建立考虑双联齿轮耦合的两级星型齿轮传动系统弯扭耦合动力学模型;开展星型齿轮系统动载系数数值模拟计算;对各级传动动载系数规律进行分析。结果表明：内齿轮副动态啮合力的波动范围更大,为星型齿轮系统优化设计提供了理论依据。     

径向基函数神经网络在齿轮动载系数计算中的应用

由于动载系数的计算公式比较复杂,机械设计手册中提供动载系数线图供设计人员近似计算,但通过人工查取线图数据的方法会给设计带来误差,并且不利于实现设计过程的CAD。因此,提出了应用径向基函数神经网络来确定动载系数的计算方法,映射了引起动载系数与其影响因素(齿轮节线速度、齿轮制造精度)的非线性关系,并与其他文献中提出的应用BP神经网络的方法进行对比。结果表明:径向基函数神经网络可通过较少的训练次数达到较高的精度,大大超过了BP神经网络的收敛速度和训练效率。该方法可广泛应用于工程设计中计算齿轮动载系数及其他以线图表示的参数。     

高速重载齿轮传动多目标优化设计研究

针对高速重载工况,以齿轮传动的动载系数和齿面接触应力为优化设计目标函数,齿轮基本参数为设计变量,建立了圆柱齿轮传动的多目标优化设计数学模型,分析了设计变量对齿轮传动接触强度和弯曲强度的影响,采用线性加权法求解了齿轮传动的多目标优化问题.结果表明,以动载系数和齿面接触应力为目标函数的多目标优化设计与以最小体积为目标函数的单目标优化设计相比,优化后的动载系数和齿面接触应力更小,达到了减小系统振动和噪声,提高齿轮传动的承载能力的目的,为高速重载齿轮传动设计奠定了基础.     

外啮合变位齿轮几何参数的优化设计

本文提出了渐开线外啮合变位齿轮几何参数优化设计的新方法-优选啮合角、螺旋角、变位系数、齿顶高系数四项参数的数学公式和避免各种干涉、增加强度的技术措施。该方法是对齿轮设计方法的创新,具有较强实用性。     

基于Matlab遗传算法工具箱的内插齿刀优化设计

插齿刀参数的选取决定着插齿刀寿命、耐用度和被加工齿轮质量。为了使渐开线内齿轮插齿刀获得更好的切削性能,综合考虑切入顶切、干涉顶切等约束条件,建立了以插齿刀最大重磨厚度、最大变位系数及最大齿数参数为优化目标的数学模型,该模型为插齿刀参数优化设计奠定了基础。在所建立的数学模型基础上,针对传统插齿刀参数优化方法不易全局寻优、迭代收敛慢等不足,提出了一种基于Matlab遗传算法工具箱求解渐开线直齿内插齿刀参数的优化设计方法。     

基于多目标非耦合优化策略的可靠性稳健优化设计

以实现多目标问题的可靠性稳健优化设计为目标,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;基于独立公理,使用正交试验和方差分析技术确定设计变量对各个设计目标的影响程度,将设计参数按无耦合或准耦合设计形式分组,把多目标优化问题单目标化,避免多个设计目标之间的反复权衡;结合增广乘子法,应用MATLAB的优化和符号工具箱来实现钳形盘式制动器的可靠性稳健优化设计。算例表明,提出的稳健设计方法具有较高的精度和可靠度。     

基于离差系数转化法的齿轮传动稳健优化设计

通过分析实现稳健优化设计目的的途径,运用离差系数转化法控制可控因素和不可控因素的变差对目标函数及约束函数的影响,建立稳健优化设计的数学模型。基于VisualC 平台,编制齿轮传动稳健设计的通用性程序。通过实例计算,将稳健优化结果与一般优化设计的结果进行比较、分析和评价,得出最佳齿轮参数组合,提高了齿轮抵抗外界噪声因素干扰的能力,使其质量更稳定、可靠。     

人字齿轮最佳齿向修形设计的Kriging响应面法

为了最大程度地降低人字齿轮时变啮合刚度引起的振动,改善齿面载荷分布不均,将人字齿轮两侧修形量单独考虑,提出一种以动载系数最小、结合Kriging响应面的人字齿轮最佳齿向修形设计方法。首先,根据两侧修形量与时变啮合刚度函数建立的BP神经预测网络来得到Kriging响应面所需的样本数据。然后,通过Kriging模型建立时变啮合刚度各参数响应面。其次,建立人字齿轮弯扭轴耦合动力学模型,并将Kriging预测的人字齿轮时变啮合刚度函数带入动力学微分方程中,求解动载系数并建立响应面,得到全局最优齿向修形参数。最后,通过算例证实人字齿两侧最佳鼓形量并不一致,能够较好地补偿人字齿轮实际传动中由于误差和变形导致的两侧不同的啮合歪斜度,所优化获得的修形人字齿轮动载系数相比未修形下的动载系数减少41.29%,且比常规修形方法(ISO)的减少了15.04%。     

分阶式双渐开线齿轮弯曲应力的有限元研究

基于轮齿等弯曲应力,应用有限元方法对阶梯参数的匹配关系进行优化,提出设计用的选择图表和经验公式;建立齿轮传动等强度优化模型;分析双渐开线齿轮的螺旋角系数和接触线系数,提出了新型齿轮弯曲应力的计算公式。     

渐开线直齿内齿轮插齿刀主要参数的优化设计

介绍了渐开线直齿内齿轮插齿刀主要参数的优化设计方法 ,论述了该方法的数学建模及优化方法选择 ,并通过设计实例验证了该方法对设计参数的优化效果